[文盲打工仔] 凡事毋須專精 而在於重點知悉

HBM 的記憶體前段製程與一般 DRAM 的製程在基礎上非常相似， 因為兩者都屬於 DRAM 技術的範疇，用來存儲數據的基本架構一致。它們主要的差異在後續的封裝與整合技術上。以下是詳細比較：

前段製程的相似點

1. 記憶體儲存單元（Memory Cell）結構相同：

   • HBM 和一般 DRAM 都使用電容與晶體管組成記憶體單元，通過電容儲存位元的 0 或 1。
   • 製造記憶體儲存單元的技術，例如光刻、薄膜沉積等，是通用的。

2. 製程技術相同：

   • HBM 和一般 DRAM 都使用先進的 DRAM 製程技術，如 10nm 或以下級別的製程技術，來增加單顆晶片的密度並提升效能。

3. 晶圓製造：

   • 兩者都在晶圓廠中完成前段製程，生成標準的 DRAM 晶片。

後段製程的差異點

HBM 與一般 DRAM 的最大差別來自於後段的封裝與整合技術：

1. HBM 的 3D 堆疊：

   • HBM 使用 3D 堆疊技術，將多層 DRAM 晶片通過 TSV（穿矽通孔）技術垂直連接。
   • 每層晶片之間的通訊速度遠超一般 DRAM，適合需要高帶寬的應用。

2. 一般 DRAM 的 2D 結構：

   • 一般 DRAM 則是單層晶片，通過 PCB（印刷電路板）連接在模組上（例如 DDR4、DDR5 的模組）。
   • 記憶體模組插入主機板後才能與處理器通訊。

3. 整合封裝：

   • HBM 需要與 GPU 或 CPU 近距離整合，通常使用 CoWoS 或 EMIB 等技術，實現低延遲和高效能。
   • 一般 DRAM 則以獨立模組形式銷售，不需要與處理器緊密封裝。

成本差異來自封裝

• HBM 的高成本原因：
  • 3D 堆疊增加了後段製程的複雜性。
  • TSV 和高效能基板的需求使得封裝成本大幅提高。
• 一般 DRAM 的低成本原因：
  • 單層設計的封裝技術成熟，製造與測試流程標準化。

結論

HBM 和一般 DRAM 的前段製程（晶圓製造、基本儲存單元結構）基本相同，但 HBM 在後段製程中使用了先進的 3D 堆疊與封裝技術，這是它與一般 DRAM 的主要差異所在。

這也解釋了為什麼 HBM 的性能遠超一般 DRAM，但成本也更高。未來，如果 HBM 的封裝技術能大規模降低成本，它可能會有更廣泛的應用場景。