近日，三星宣佈將於2028年推出搭載LPW DRAM記憶體的首款移動產品，LPW DRAM也被稱為低延遲寬I/O (LLW)或“移動HBM”，通過採用垂直引線鍵合的新封裝技術，堆疊LPDDR DRAM，大幅增加I/O介面，可減少耗電量並提高性能，備受行業關注。

眾所周知，近年來隨著AI浪潮興起，資料中心和伺服器市場對於記憶體性能的要求達到了前所未有的高度，HBM憑藉卓越的性能優勢，成為了這一領域的“香餑餑”，炙手可熱。

SK海力士、三星電子、美光等儲存大廠，紛紛將HBM納入其核心產品線，視其為推動技術革新與市場競爭的關鍵。

如今，儲存巨頭們計畫進一步擴大HBM晶片的使用範圍，試圖將其從資料中心帶到汽車和移動裝置市場。

HBM進軍智能汽車領域

大模型時代，AI晶片搭載HBM記憶體已是業內共識，而汽車行業也開始逐漸出現採用HBM記憶體的苗頭。

隨著“新四化”趨勢的演進，智能汽車對即時資料處理、高解析度圖像處理、資料儲存等需求不斷增加，尤其是高級駕駛輔助系統、智能座艙系統、資訊娛樂系統等智能汽車的多個新系統帶來了對車載晶片存力的高需求，促使HBM在車載計算平台中有望得到廣泛應用。

此外，車載的端側大模型在未來也可能會逐漸普及，這些都為HBM的上車應用提供了大量機會。

從當前進展來看，HBM在汽車領域的應用尚處於起步階段，但已經取得了一些重要突破。SK海力士的HBM2E已經被應用於Google旗下的Waymo自動駕駛汽車，這標誌著HBM正式進軍汽車領域，也凸顯了高性能記憶體在汽車領域日益增長的重要性。

SK海力士作為Waymo自動駕駛汽車這項先進記憶體技術的獨家供應商，單獨生產專門用於汽車用途的HBM2E，以滿足汽車對晶片更嚴格的品質要求。作為市場上率先提供符合嚴苛AEC-Q車規標準的HBM晶片製造商，SK海力士的車規級HBM2E產品展現了卓越性能：容量高達8GB，傳輸速度達到3.2Gbps，實現了驚人的410GB/s頻寬，為行業樹立了新標竿。

以此為契機，SK海力士正積極拓展與輝達、特斯拉等自動駕駛領域解決方案巨頭的合作網路，積極尋找合作夥伴將HBM安裝在自動駕駛汽車中，旨在將其業務版圖從現有的AI資料中心市場，進一步拓展至蓬勃發展的自動駕駛汽車市場。

三星雖未直接披露汽車HBM進展，但通過與輝達的合作大概也在間接參與自動駕駛生態。

綜合來看，隨著智能汽車市場的競爭日益激烈，車企需要通過提升車輛的智能化水平來增強競爭力，而HBM技術無疑是實現這一目標的關鍵。當前，還有多家車企也在積極尋求與HBM廠商的合作機會。

有專家表示：從長遠來看，HBM將成為主流，如果HBM被特斯拉等頭部公司採用，這一趨勢將會加速。

市場研究機構的資料顯示，2023年全球汽車儲存晶片市場價值47.6億美元，預計到2028年將達到102.5億美元，且自動駕駛對HBM的需求增長可能超越資料中心，汽車HBM晶片市場規模呈現出快速增長趨勢。

HBM，邁向移動端

除了汽車市場外，隨著AI、5G等技術的飛速發展，移動裝置的功能日益強大，對記憶體性能的要求也越來越高。從運行複雜的AI應用到實現流暢的多工處理，再到支援高畫質視訊和大型遊戲，移動裝置需要記憶體能夠提供更高的頻寬和更低的延遲。

以智慧型手機為例，隨著AI攝影、AI語音助手等功能的普及，手機需要在短時間內處理大量的資料。在拍攝一張AI最佳化的照片時，手機需要對圖像進行即時分析和處理，這就要求記憶體能夠快速地讀取和儲存圖像資料。而傳統的LPDDR記憶體，雖然在一定程度上能夠滿足日常應用的需求，但在面對這些高性能要求時，逐漸顯得力不從心。

在筆記型電腦和可穿戴裝置等領域，同樣存在著對高性能記憶體的迫切需求。筆記型電腦在運行大型辦公軟體、進行視訊編輯時，需要記憶體具備高效的資料處理能力；可穿戴裝置如智能手錶，在實現健康監測、運動追蹤等功能時，也需要記憶體能夠快速地處理感測器資料。

HBM 的出現，為滿足這些需求提供了新的可能。

這種應用於移動裝置的HBM也稱為“移動HBM”，其特點類似於當前伺服器中使用的HBM。

HBM採用先進的3D堆疊技術，通過矽通孔（TSV）將多個DRAM晶片垂直連接，極大地提升了記憶體頻寬。這種獨特的設計，使得HBM的資料傳輸速率能夠達到數百GB/s，相比傳統的DDR記憶體，有著數倍的提升，能充分滿足AI運算對海量資料的快速處理需求，有效減少資料傳輸的延遲，大大提高了訓練效率。

移動HBM具有相同的堆疊概念，但它是一種以階梯狀堆疊LPDDR DRAM，然後用垂直電線將其連接到基板的方法。具體來說，三星電子以“VCS”為名開發該技術，SK海力士則以“VFO”為名開發該技術。其優點是高功率效率，功耗較低，且能夠提供更多的IO資料引腳。

移動HBM和LPDDR最大的區別在於是否是“定製記憶體”。LPDDR是通用型產品，一旦量產即可批次使用；而移動HBM是一個定製產品，反映了應用程式和客戶的要求。由於移動HBM與處理器連接的引腳位置不同，因此在批次生產之前需要針對每個客戶的產品進行最佳化設計。

業界將移動HBM視為下一代半導體，並正在重點關注其開發。三星和SK海力士作為記憶體領域的兩大巨頭，在移動HBM技術的研發和佈局上可謂不遺餘力。

三星：2028年推出LPD DRAM

據此前報導，三星採用類似技術的產品LPW DRAM，其具備低延遲和高達128GB/s的頻寬性能，同時能耗僅為1.2pJ/b，計畫於2025-2026年實現商業化量產。

需要注意的是，以LPDDR為代表的移動HBM晶片由於其較小的尺寸，並不適用於與HBM相同的TSV連接方案。同時，HBM製造工藝的高成本及低良率特性也無法滿足高產能移動DRAM的需求。

因此，三星電子和SK海力士採用了另一種先進的封裝方式。

三星電子的VCS（垂直銅柱堆疊）方法，就是將從晶圓上切割下來的 DRAM晶片以台階形狀堆疊起來，用環氧材料使其硬化，然後在其上鑽孔並用銅填充。

三星電子表示，VCS先進封裝技術相較於傳統引線鍵合，I/O密度和頻寬分別提升8倍和2.6倍；相比VWB垂直引線鍵合，VCS技術生產效率提升9倍。按照規劃，三星移動HBM將在2025年下半年至2026年推出。

然而，從目前最新披露來看，這一進展似乎有了新的更新。

在前不久舉辦的ISSCC 2025上，三星電子DS部門CTO兼半導體研究實驗室負責人Song Jae-hyuk透露，三星計畫在2028年推出搭載LPW DRAM（LP Wide I/O DRAM），即“移動 HBM”的移動裝置。

LPW也稱為LLW或“定製記憶體”。隨著它作為下一代記憶體的出現，整個行業正在使用各種名稱，同時制定相關標準。但無論命名如何，目標都是相同的：通過增加I/O通道數量並降低每個通道的速度，同時實現增強性能和降低功耗。此外，該技術採用垂直引線接合 (VWB) 封裝，可將訊號路徑從彎曲轉換為直線。

從具體性能來看，LPW DRAM通過堆疊LPDDR DRAM，大幅提升了I/O介面的數量，以達到提高性能和減少能耗的雙重目標。其頻寬可達200GB/s以上，較現有的LPDDR5x提升了166%；同時其功耗降至1.9pJ/bit，比LPDDR5x低54%。這一技術的應用，將使移動裝置在運行大型遊戲、進行視訊編輯等高性能應用時，能夠獲得更流暢的體驗，同時延長裝置的續航時間。

據悉，三星在去年9月舉辦的“Semicon Taiwan”活動上曾宣佈，LPW DRAM的性能比LPDDR5X高出133%，這意味著在不到六個月的時間內就提高了性能目標。

這一系列的突破，勢必為日益增長的裝置端AI應用提供了更為高效和可靠的記憶體支援。

SK海力士：VFO技術加速推進移動HBM

與三星的VCS不同，SK海力士選擇的是銅線而非銅柱。它在連接元件和工藝順序方面與三星電子不同，它使用銅線連接堆疊的 DRAM，然後將環氧樹脂注入空白處以使其硬化，來實現移動DRAM晶片的堆疊。

這一技術被稱為“VFO（垂直線扇出）”，類似於當前使用MUF材料填充 DRAM 堆疊之間的間隙以實現 HBM 的方法。

SK海力士的VFO技術概念：DRAM以階梯式方式堆疊，並通過垂直柱狀線/重新分佈層連接到基板

SK海力士指出，VFO技術結合了FOWLP（晶圓級封裝）和DRAM堆疊兩項技術，VFO技術通過垂直連接，大幅縮短了電訊號在多層DRAM間的傳輸路徑，將線路長度縮短至傳統記憶體的1/4以下，將能效提高4.9%。這種方式雖然增加了1.4%的散熱量，但是封裝厚度卻減少了27%。

能看到，移動裝置端側的AI應用需要高頻寬、高速儲存作為支撐，HBM在智慧型手機、平板、筆記本上的應用正在成為趨勢。有資料預計，到2027年，整合HBM的AI手機市場份額將超過50%，平板電腦和筆記型電腦也將逐步跟進。

一旦SK海力士、三星電子在LPDDR堆疊、晶片封裝上取得突破，移動HBM無疑是一個不錯的選擇。

兩家公司的技術戰略差異值得關注，因為它們可能會改變移動 HBM 市場的格局。正如資料中心市場的HBM技術差異決定了AI市場的主導地位一樣，移動HBM作為搭載於智慧型手機、PC、XR耳機等的AI用儲存器而備受矚目，預計將對移動裝置上AI市場產生直接影響。

有半導體行業資深人士對此表示，“三星側重高頻寬設計（LP Wide I/O），優先考慮產品的完美性；而 SK 海力士則聚焦低功耗與輕薄化（VFO），優先考慮成本效益，現在判斷誰更有市場價值還為時過早，因為每個客戶都有不同的要求。”

三星與SK海力士在移動HBM領域的競爭從技術研發轉向量產能力與客戶生態的全面較量。三星通過工藝創新和產能擴張縮小差距，SK海力士憑藉良率優勢和定製化策略保持領先。隨著2025年後HBM4量產推進，兩家廠商將加速技術下放至移動端，推動智慧型手機、PC、AR/VR裝置的性能革命。

也有報導稱，移動HBM很可能以定製形式生產，提供給智慧型手機晶片廠商，這將改變以往以供應商為中心的模式，轉向以需求方為中心的方式。就像之前SK海力士為蘋果頭戴式裝置“Vision Pro”供應定製的低功耗DRAM一樣。

但目前尚不清楚各家公司的定製有何不同，因為移動HBM仍處於研發階段。事實上，當HBM用於汽車時，SK海力士專門為汽車生產的HBM2E，就是針對特定領域需求定製的。

寫在最後

HBM用於資料中心和伺服器，但面臨難以在移動裝置和PC等邊緣裝置中使用的侷限。移動HBM則是一款專門針對端側裝置人工智慧市場的產品，可用於智慧型手機、PC、AR/VR等多種應用。

綜合來看，兩種HBM在多方面存在差異：

• 核心差異：傳統HBM是為高性能計算設計的“大頻寬、高功耗”方案；而移動HBM是為移動端定製的“中頻寬、低功耗”解決方案。
• 技術路徑：傳統HBM依賴TSV和中介層；移動HBM則通過封裝創新（如垂直引線鍵合）和低功耗DRAM技術實現性能突破。
• 未來趨勢：移動HBM將推動端側AI裝置性能升級；傳統HBM持續向更高層數（如16層HBM4）和頻寬演進，兩者在不同領域形成互補。

HBM在智能汽車和移動裝置領域的發展，為這些行業帶來了新的技術變革和市場機遇。

未來，HBM在移動裝置領域的滲透將圍繞端側AI性能提升和低功耗設計展開，技術創新與產業鏈協同是關鍵驅動力。儘管成本與良率仍是短期挑戰，但隨著後續技術創新和量產推進，HBM有望重塑智慧型手機、AR/VR裝置及筆記型電腦的性能邊界，成為邊緣計算時代的核心記憶體解決方案。

而三星電子和SK海力士將通過先進封裝技術和產品迭代佔據領先地位。在這個競爭激烈的時代，搶佔市場先機。 (半導體行業觀察)