iHBM架构将非导电硅冷却元件直接嵌入到芯片间物理层（D2D PHY）中。D2D PHY是HBM基片和AI处理器之间至关重要的高速连接接口，在高数据流量下极易出现高温峰值。通过在该层放置冷却元件，SK海力士有效缓解了在繁重计算任务期间导致AI系统性能严重下降的严重热节流现象。

该公司认为，通过结构性地防止热节流，可以使下一代内存层（面向未来几代产品，例如 HBM5）扩展到更高的堆叠高度，并在 AI 数据中心的繁重计算负载下保持最大的数据传输速度。

SK海力士副总裁李康旭表示：“iHBM结合了存储器设计能力和先进的封装技术，是最大限度减少发热的最佳解决方案。我们将积极主动地为客户提供人工智能环境所需的价值，并进一步巩固我们在人工智能存储器领域的领先地位。”

SK 海力士计划将下一代产品（如 HBM5）中的 iHBM 技术应用于高性能计算 (HPC)、人工智能数据中心和其他超高密度、超高带宽环境的热管理需求，从而提高系统的整体稳定性和效率。

02.散热成HBM技术突破难点，海力士的创新解读 

要讲清楚HBM，得先简单说说存储芯片的大家族。在半导体存储市场，DRAM和NAND Flash是当之无愧的两大巨头，分别占据约56%和44%的市场份额。DRAM是负责"运行时存数据"的内存，NAND是负责"长期保存数据"的闪存。HBM属于DRAM大家族，具体来说是图形DDR（GDDR）分支下的一个高端成员。HBM的全称是High Bandwidth Memory，翻译过来叫"高带宽存储器"。顾名思义，它最大的特点就是——快，带宽极高。

传统内存芯片是"平铺"在电路板上的，芯片和GPU之间需要通过较长的走线传输数据，就像城市的平面道路，道路宽度有限，堵车在所难免。

HBM则采用了完全不同的思路：把多块DRAM芯片像叠书一样垂直堆叠起来，通过硅通孔（TSV）技术在芯片之间打通垂直导电通道，然后再通过2.5D先进封装技术，把整个HBM内存堆叠体和GPU封装在同一块硅中介层上。相当于把"仓库"直接建在"工厂"旁边，数据传输路径大幅缩短，带宽自然飞速提升。

海力士HBM产品发展进程。图源：SK hynix

随着HBM技术的发展，散热正在逐渐高带宽内存（HBM）技术面临的最大挑战之一。因为与传统内存不同，HBM通过垂直堆叠多个DRAM芯片来实现巨大的带宽，显著缩短了数据传输距离，从而在提高能效的同时，实现更高的传输速度。

为了最大限度地降低延迟，并确保AI处理器能够快速响应以避免瓶颈，HBM被放置在与GPU或AI加速器非常接近的同一封装内，并通过高速硅中介层连接。然而，这种高密度布局也带来了严重的散热问题。

芯片间物理层（D2D PHY）——连接处理器和HBM内存堆栈的超高速接口——每秒持续传输数TB的数据。由于数千条信号通道和数十亿个晶体管以极高的频率进行开关操作，开关损耗、漏电流和电阻会产生大量的热量。

处理器本身就会产生大量的热量，这使得问题更加复杂。由于HBM内存堆叠紧密地围绕在处理器周围，热量会在非常小的区域内迅速积聚。当温度超过安全限值时，系统会自动通过热节流来降低时钟频率和电压，以防止物理损坏，从而降低整体性能。

SK海力士的新型iHBM方案试图从结构层面解决散热问题。与传统的HBM散热设计主要通过核心芯片和周围封装结构间接散热不同，SK海力士的iHBM架构将集成散热元件（ICE）直接放置在D2D PHY区域周围——这正是热量最集中的区域。这种方法在源头创建了一条专用的散热路径，将整体热阻降低了30%，使芯片能够在高密度AI工作负载所需的高温高压条件下保持稳定运行。

SK海力士公布的“iHBM解决方案”概念图（图片来源：SK海力士）

SK海力士表示，这项技术可利用其现有的晶圆级封装（WLP）工艺进行规模化生产。该工艺基于其已应用于商用HBM产品的大体积回流注塑成型底部填充（MR-MUF）封装技术。此外，该设计在架构上也与现有的系统级封装（SiP）配置兼容，这意味着客户无需进行重大重新设计即可集成这项新的散热功能。

 03.热管理，下一代HBM的核心战场 

SK 海力士全新iHBM 封装内置液冷散热技术，彻底颠覆传统 AI 硬件散热逻辑，标志行业热管理从外部冷板被动散热迈入芯片封装内部主动散热新时代。随着 AI 算力密度持续飙升，HBM 多层堆叠结构产生的热量极易堆积锁死，成为制约下一代 GPU、高带宽内存性能释放的核心瓶颈。传统液冷仅能对芯片外部冷板散热，无法解决 HBM 内部 D2D PHY 核心区域的高热堆积难题，散热效率存在天然上限。

而 SK 海力士 iHBM 技术创新性在 HBM 封装最热区域嵌入绝缘高导热硅基 ICE 冷却元件，搭建专属极速散热通道，相比传统间接散热方案热阻降低 30% 以上，可长效保障高负载工况下芯片稳定运行。该技术依托成熟量产的 MR-MUF 晶圆级封装工艺打造，兼容性极强，无需大幅改动英伟达等头部客户现有系统架构，可平滑适配迭代至 HBM5 及后续新一代产品。

从物理规律来看，这个趋势不可逆转。HBM从8层迭代到12层、再到16层，芯片内部单位面积产生的热量（即功率密度）随之成倍增长。D2D PHY区域作为HBM与GPU之间的高速数据交换通道，更是集中了大量的开关活动，是整个封装体内最热的区域之一。若不能有效控制这一区域的温度，不仅影响产品性能，更会显著降低器件寿命和系统可靠性。

SK海力士选择在HBM5量产前就发布iHBM技术方案，并非只是展示一项新工艺，而是在向市场传递一个明确的战略信号：在下一代产品周期，散热管理能力将是重要的差异化竞争要素。对于产业链上下游而言，这条新闻同样值得关注。随着HBM散热需求的升级，导热界面材料（TIM）、高导热封装材料、先进封装工艺等相关环节将迎来更高的技术要求和更大的市场空间。