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定制 HBM 市场预计明年全面开启:NVIDIA 称 NVHBM 数据交换较 HBM4E 最高提升 30%、功耗降 15%,三星据报考虑由台积电代工 base die

October 26, 2026

据 10 月 26 日报道,按单个客户需求定制的高带宽内存(HBM)市场预计在明年全面开启:内存厂商正从面向多家客户开发标准化产品,转向与客户的 AI 半导体架构从设计初期就联合开发的模式。报道将 NVIDIA 今年 8 月发布的定制 HBM「NVHBM」列为典型案例:按 NVIDIA 的说法,NVHBM 置于中央处理芯片两侧,可让内存每秒可交换的数据量较标准 HBM4E 最高提升 30%,并把 HBM 功耗降低 15%;这两项数字均为 NVIDIA 单方口径,尚未经独立核实。

报道还披露,为满足特定要求,三星正考虑由竞争对手台积电(TSMC)代工制造 NVIDIA 定制内存的 base die(DRAM 堆叠底部的基底裸片)。该安排同样出自报道口径,三星未予确认,也未获独立核实。

(图:NVIDIA 官方博客 2026 年 8 月 26 日发布的 NVHBM 架构示意)

base die:HBM「公寓楼」的一楼

定制 HBM 是按客户 AI 半导体的结构与用途量身设计的内存方案,其关键部件就是 base die:它贴在 DRAM 堆叠层最下方,负责与外部 AI 芯片交换数据。Chosun 用公寓楼作比——上层楼面用来存储数据,base die 就是连接外界的一楼;定制 HBM 的思路,是把客户专有功能直接嵌入这一层,并据此优化数据传输性能与功耗。

随之改变的是竞争范围:内存厂商过去比拼存储容量与速度,现在要比的是整个 AI 系统的性能与能效。定制 HBM 因设计复杂、附加功能更多,价格高于标准版本;随着 Google、Amazon 等科技公司扩大 ASIC(专用集成电路)开发,按每款芯片的结构与用途定制 HBM 的需求预计继续增长。

NVHBM:把内存控制器从 XPU 搬进 base die

NVIDIA 8 月 26 日在宣布,将 NVHBM 纳入 NVLink Fusion——其面向超大规模数据中心客户与 AI 公司的半定制基础设施组件体系。按官方解释,传统 HBM 架构把内存控制器放在计算芯片(NVIDIA 称为 XPU)的裸片上,占用本可用于计算的硅面积;NVHBM 则把 NVIDIA 定制的内存控制器直接集成进 HBM 的 base die,并采用与 NVIDIA 未来 GPU 相同的技术。NVIDIA 称,与标准 HBM4E 相比,这一设计带来最高 30% 的内存带宽提升、15% 的 HBM 功耗下降,并为 XPU 计算裸片腾出最多 25% 的面积。

NVIDIA 还表示将建立标准化的 NVHBM 实现,由多家内存合作伙伴验证并提供,以减少客户跨供应商集成、验证内存的工程量,给 NVLink Fusion 客户一条更快推出定制 AI 芯片的路径。Amazon 旗下 Annapurna Labs 率先基于 NVHBM 开展工作:其下一代 Trainium 芯片将从 Trainium4 起支持 NVLink Fusion,按官方说法,这将让 Amazon 自研芯片与 NVIDIA GPU 在统一的机架级架构下协同。Annapurna Labs 副总裁 Nafea Bshara 在公告中说:「NVHBM 代表了一种推进高带宽内存性能与能效的新架构方法,我们期待这项技术合作造福 AWS 未来的基础设施设计。」

(图:NVIDIA 供图,经 TrendForce 2026 年 10 月 19 日报道转载)

客户走进 HBM 内部设计,内存厂商接下逻辑电路的活

Chosun 观察到,协作结构正在改变:NVIDIA、Google 等 AI 芯片开发商已参与 HBM 内部设计,内存公司则超越 DRAM 本身,参与包括客户定制控制电路在内的逻辑设计;双方不再只是把各自生产的芯片连接起来,而是在设计、工艺、封装的早期阶段就共同协调。对三星电子、SK hynix 这样传统上主导 base die 设计的内存公司来说,NVHBM 意味着既要与客户 NVIDIA 协作设计,还要补强面向客户定制电路的逻辑设计能力。

代价落在 base die 的空间分配上。过去内存公司独自设计 base die 并分配电路,在定制 HBM 中则必须与客户共同决定客户专有电路的面积。Chosun 援引一位半导体行业人士的话说:「半导体归根结底是比谁能把更多电路塞进最小的空间。如果客户的电路占据了 base die 更多面积,内存厂商就得把自己的电路压进更窄的空间。」设计复杂度随之上升,可能还需要更精细的制程。

三星据报考虑由竞争对手台积电代工 NVIDIA 的 base die

这轮「考虑」在此前的产业链报道中已有铺垫: 10 月 19 日援引《首尔经济》(Seoul Economic Daily)报道称,NVIDIA 已要求三星、SK hynix、美光(Micron)三家在 NVHBM 的 base die 上采用台积电 3nm 工艺,目的是统一各供应商的生产、保证 HBM 性能一致并简化验证;统管三星代工业务的 DS(Device Solutions)部门经内部评估后,据称已同意相关要求。报道还引述行业估算称,台积电 3nm 良率超过 90%,而三星 2nm 工艺(SF2)约在 60%。

产能是另一重现实约束。据 TrendForce 援引台积电 10 月 15 日法人说明会的信息,3nm 占其第三季度晶圆销售额的 33%,为各制程节点中占比最高;董事长兼总裁魏哲家宣布将在台南再建一座 3nm 工厂,预计 2028 年上半年量产。三星同时留有后手:《首尔经济》称,三星正同步在自家 2nm 工艺上验证 NVHBM base die 生产,以备台积电产能受限时替代;其今年早些时候量产的 HBM4 与正在做生产验证的 HBM4E,base die 仍采用三星自有代工的 4nm 工艺,核心裸片(core die)由华城、平泽园区的 1c DRAM 产线制造;面向 AMD 等其他客户的定制 HBM,三星将继续采用 base die 自产的一站式(turnkey)模式。TrendForce 另提到,韩国 ZDNet 9 月即报道过三星在定制 HBM base die 上「自有代工+台积电」的双轨策略——三星与台积电四年前就曾为 HBM 兼容台积电 GPU 封装工艺而合作,若此番落地,将是双方合作首次延伸到 HBM 制造本身。

生产主导权出现新变数,但厂商判断定制趋势难以逆转

Chosun 报道称,生产主导权是另一个变量:如果 AMD、Broadcom 等 AI 芯片开发商也要求 base die 采用台积电工艺,内存公司可能在拿到 HBM 订单的同时,把核心部件的生产外包出去;自营代工的三星电子可能因此难以把 HBM 订单与自有代工产能挂钩,内存公司 HBM 的生产排期也会更依赖台积电的制造能力与产能分配。报道还提到,分析人士建议内存公司按单个客户的盈利能力、对特定客户与代工厂的依赖度,谨慎平衡标准与定制 HBM 的产品比例。

SK hynix 开发部门负责人(社长)Ahn Hyun 10 月 14 日在半导体展览会(SEDEX)的主题演讲中给出行业判断:「标准与定制 HBM 将会共存,但定制趋势最终将占据主导。」

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