

图1:HBM3E/HBM4展示图。来源:AFP / DIGITIMES
中国台湾半导体供应链开始出现在“后HBM”高带宽存储架构的技术验证队伍中。软银全资子公司SAIMEMORY、英特尔、力积电(PSMC)与爱普科技(AP Memory)日前在2026年IEEE/JSAP VLSI技术与电路研讨会上展示一项九层3D高带宽DRAM结构,为Z-Angle Memory(ZAM)相关技术路线提供了新的晶圆级验证样本。
这项进展的重点不在于HBM即将被替代,而在于AI计算系统对内存带宽、容量、功耗与封装密度的要求不断上升,正在推动产业寻找HBM之后的下一代存储形态。研究论文并未直接把该结构命名为完整ZAM产品,因此更准确的表述是:这是与ZAM路线相符的堆叠式3D DRAM架构验证,而非已经具备量产条件的商业化产品。
中国台湾地区角色扩大:从代工与设计进入后HBM原型生态
今年2月,SAIMEMORY与英特尔签署合作协议时,外界更多将其视为美国技术与日本资本、政策资源结合的下一代存储项目。此次力积电与爱普科技进入VLSI研究阵容,使该技术路线的供应链基础明显扩大。力积电具备晶圆代工与存储器制程经验,爱普科技则长期聚焦低功耗存储器设计和IP能力,二者的加入使项目从概念架构进一步接近原型、制程验证与后续客户导入所需要的产业生态。
对中国台湾而言,这一位置并非直接挑战SK海力士、三星电子与美光在HBM市场的既有量产优势,而是在后HBM技术尚未定型的阶段提前卡位。未来高带宽内存竞争不只取决于单颗DRAM芯片性能,还涉及晶圆键合、硅通孔、超薄硅片处理、逻辑层整合、良率控制和AI加速器封装协同。台湾厂商若能在这些环节提供制程与设计支持,将可能在下一代存储体系中获得新的价值位置。
九层3D结构:用融合键合与via-in-one TSV降低数据搬移成本
VLSI论文题为《Multiple-Wafer (9-layer), Extreme thin (3µm-Si per stack) and Innovative Fusion-bonded Via-in-one Architecture for High Bandwidth 3D Memory》。该结构采用八层DRAM记忆体堆叠加一层逻辑层,利用融合键合与一体式硅通孔(via-in-one TSV)实现垂直互连。每层DRAM硅基板厚度约3微米,单个记忆体阵列容量为1.125GB,并在每颗裸片中包含约1.37万个via-in-one TSV。
其关键设计在于,堆叠体内部的每一层金属布线都能直接连接到TSV总线,以提升信号完整性和电源完整性。公开技术摘要显示,该架构可达到约0.25Tb/s/mm²的带宽密度,并在较低数据传输功耗下运行,相关数据移动能耗低于0.7pJ/bit,传输功率低于0.35W/mm²,九层DRAM堆叠已在0.95V至1.2V范围内完成功能验证。

图2:九层3D高带宽DRAM结构示意。来源:VLSI Symposium
与传统HBM相比,这一路线的技术重心从“多颗DRAM堆叠并通过TSV垂直连接”进一步转向“极薄硅、晶圆键合和高密度内部互连”的系统级协同。其目标是减少数据在逻辑与存储之间移动时产生的功耗和热负担,同时提升堆叠内部的数据路径效率。对于AI训练和推理而言,内存墙问题已经成为GPU之外的关键瓶颈,任何能降低数据搬移能耗的架构都具有被产业持续关注的理由。
软银与英特尔路线图:2028年原型,2029年商业化目标
SAIMEMORY成立于2024年12月,定位为推动下一代存储技术商业化的软银全资子公司。根据SAIMEMORY与英特尔此前公布的合作计划,双方目标是在截至2028年3月31日的财政年度完成原型,并在2029财年实现商业化。该项目将借助英特尔下一代DRAM键合(NGDB)技术基础,以及美国能源部、国家核安全管理局通过Sandia、Lawrence Livermore和Los Alamos国家实验室管理的Advanced Memory Technology项目成果。
日本方面也在政策层面加码。SAIMEMORY主导的ZAM项目已获得NEDO后5G信息通信系统基础设施强化研发计划支持,英特尔日本公司作为共同承包方参与,理化学研究所(RIKEN)则作为研究合作伙伴加入。这意味着ZAM不只是单一企业的器件研发,而是把美国前期研发、日本政策与资本,以及台湾制造和设计能力连接起来的跨区域技术联盟。
产业影响:短期不替代HBM,长期重塑高带宽内存生态
当前HBM仍是AI加速器的主流高带宽存储解决方案。SK海力士、三星电子与美光仍在推进HBM3E、HBM4乃至更高堆叠层数产品,客户更关注已验证的量产能力、良率稳定性、供货规模和与AI加速器封装的兼容性。因此,ZAM相关九层结构距离替代HBM仍有相当长的验证链条,包括客户认证、量产良率、国际标准、封装协同、测试成本以及大规模供应能力。
但从战略层面看,真正值得关注的是竞争边界的变化。HBM供应紧张、功耗压力和AI数据中心带宽需求,使下一代存储不再只是存储厂商内部的产品迭代,而是牵动代工、逻辑芯片、先进封装、系统厂商与政府研发计划的系统工程。对韩国存储巨头而言,近期威胁并非市场被立即替代,而是美国、日本和中国台湾地区共同形成新的技术生态,可能在2029年以后提供一个可被AI硬件平台评估的后HBM选项。
从HBM到ZAM相关架构,产业竞争正在从“谁能堆更多DRAM”延伸到“谁能以更低功耗移动更多数据”。这也是中国台湾厂商加入该验证体系的意义:在现有HBM供应链之外,提前参与下一代存储架构、晶圆键合和3D整合技术的规则形成。若后续原型能够跨过良率与系统整合关卡,中国台湾供应链有机会在后HBM时代扮演比单纯代工或IP供应更关键的角色。
原文标题:Taiwan joins post-HBM memory race with Intel, SoftBank
原文媒体:DIGITIMES Asia

