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海力士高频宽存储器封装图文揭密

发布时间:2020-07-21 17:53:35 阅读: 来源:装模车厂家

过去几个月来,TechInsights的拆解团队一直在寻找海力士(Hynix)的高频宽记忆体(HBM),最近终于取得了这款据称可克服DDR4/DDR5型SDRAM频宽限制的记忆体。

本文引用地址:海力士的高频宽记忆体(HBM)很新,而且能够克服DDR4型SDRAM的频宽限制,甚至达到某种程度的DDR5型记忆体频宽。该技术堆叠了四个DRAM晶片以及一个逻辑晶片,一片一片地堆叠起来,并利用矽穿孔(TSV)与微凸块接合实现晶片至晶片间连接。

图1:HBM模组横截面示意图

(来源:AMD HBM资料、TechInsights)

图1显示四个DRAM晶片与一个逻辑晶片堆叠并固定至中介层晶片。该中介层作为布线层,用于连接DRAM至处理器,并连接该处理器至下层封装基板。

图2:采用TSV的三星DDR 4

(来源:三星DDR4封装分析,TechInsights)

为了追求更高性能,AMD寻求与海力士在其最新系列绘图卡方面的合作,其中一部包含GDDR5记忆体,其他系列则使用了海力士的高频宽记忆体。

图3标示Radeon的金属盒内包含采用海力士HBM的AMD Fury X GPU。右侧软管为GPU提供冷却液体至散热风扇,而金属盒中的软管部份连接至固定在GPU与HBM晶片侧面的热交换器单元。

图3:AMD Radeon Fury X

图4显示移除顶盖露出热交换器(COOLER MASTER)及两条冷却软管的GPU单元。GPU与HBM晶片就位于此热交换器下方,如图5所示。Cooler Master看来似乎包含了一个机械式泵,显示这是一个液体冷却系统,就像我们在汽车中看到的散热器一样。

图4:移除顶盖露出热交换器的GPU单元

图5:移除热交换器的GPU单元

(来源:TechInsights)

一大块的23mm x 27mm GPU晶片就安装在中介层中央,而四个HBM记忆体则安装在两侧。接着,再以凸块接合将中介层连接至底层的封装基板上。

围绕在GPU/HBM组装外的金属框为热交换器提供机械支撑,而GPU与HBM晶片背侧也与该金属框共平面。由于HBM模组包含四个堆叠晶片,猜测在其组装于HBM模组以前,已经先被大幅地削薄了。

图6:GPU/HBM封装

(来源:海力士HBM封装分析,TechInsights)

为了一窥GPU/HBM封装中的奥妙,目前在Techinsights的实验室中正忙着拆解这款GPU/HBM封装。未来将有进一步的更新。

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