SK Hynix(SK 海力士)下一代HBM热管理解决方案,高导热陶瓷挑大梁?

发布时间 | 2026-05-27 09:42 分类 | 技术前沿 点击量 | 21
氮化硅 氮化硼 氮化铝
导读:兼具高导热、高绝缘和CTE匹配,氮化硅会是呼之欲出的答案。考虑加工性、导热性、稳定性等因素,氮化铝/氮化硅(AlN/Si₃N₄)复合材料综合性能优异,但存在氮化铝水解隐忧;氮化硼/氮化硅(BN/Si₃...

5月26日,SK Hynix(SK海力士)对外公开了通过内置一体式冷却元件“ICE*”显著降低发热的“iHBM”解决方案,这被视为满足高性能计算和超高密度、超高带宽环境所需热管理能力的下一代HBM的材料和结构设计,以此能够提高AI服务器系统整体的稳定性和运营效率。

SK海力士公开的“iHBM”解决方案概念图

SK海力士公开的“iHBM”解决方案概念图

如图所示,将冷却元件(ICE)放入HBM封装内,优化发热集中区域的散热路径,热阻降低30%以上。海力士没有明确ICE的具体材料,但提到它是一种不导电但导热性能高的硅基材料;D2D PHY(芯片到芯片物理层)是基础芯片和 AI 高速芯片之间的超高速数据通信的物理连接通道。

本次公开的iHBM封装,将散热结构本身ICE作为封装设计的一部分,直接集成在最热的D2D PHY区域,实现了结构性的热管理。这种设计能直接为热量开辟专用通道,大幅降低热阻,为AI芯片的高密度集成开辟了一条新的散热路径。但是,作为核心材料的ICE会是什么?根据海力士描述“不导电但导热性能高的硅基材料”合理推断,硅基与内置元件匹配CTE,减少破坏性应力高度关联;不导电意味着元件主体可能是“聚合物”或“陶瓷”;高导热则意味着ICE更可能是陶瓷散热体,如果是“聚合物主体+陶瓷填料”的组合,其势必与AI器件追求极限导热性能的方向不符。

小结

兼具高导热、高绝缘和CTE匹配,氮化硅会是呼之欲出的答案。考虑加工性、导热性、稳定性等因素,氮化铝/氮化硅(AlN/Si₃N₄)复合材料综合性能优异,但存在氮化铝水解隐忧;氮化硼/氮化硅(BN/Si₃N₄)复合材料除了出色的可加工性,还能显著降低介电常数和介电损耗,这也是AI系统器件最重视的领域。如果您还有其他想法,不妨留言讨论。

 

粉体圈整理

作者:粉体圈

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