美光HBM散熱如何利用TSV微溝槽液冷技術？

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美光HBM散熱技術聚焦矽通孔微溝槽液冷與低功耗設計

美光科技在先進高頻寬記憶體（HBM）的散熱領域，採取了結合低功耗設計與矽通孔（TSV）微溝槽液冷並行的獨特策略。此技術的核心在於，美光透過在 AI 加速器晶片的矽晶片內部精確蝕刻微型溝槽，使得冷卻液能夠直接在晶片內部進行循環流動，從而實現更高效的熱量管理。
TSV與微溝槽的整合式散熱

美光此項技術的關鍵創新之處，在於其對矽通孔（TSV）的巧妙運用。TSV 本身是垂直導通孔，用於連接記憶體堆疊中的不同層。美光將這些不承擔訊號傳輸、僅用於導熱的 TSV，與負責訊號傳輸的通道進行精準的對齊排布。這種設計能在不額外佔用晶片空間的前提下，將微型溝槽與 TSV 整合，讓冷卻液能夠直接流經發熱源的附近，極大化熱交換效率，實現晶片內部的極致控溫。
低功耗設計的輔助作用

除了創新的液冷散熱方案，美光科技亦同步強調低功耗設計的重要性。在 AI 運算需求日益增長的當前，GPU 的單晶片功耗已逼近 1000W，HBM 的堆疊層數也隨之增加，導致晶片內部熱量累積成為嚴峻挑戰。僅依靠傳統的外部散熱方式已難以應對。美光透過在設計源頭降低功耗，可從根本上減少發熱量，再輔以 TSV 微溝槽液冷技術，形成內外兼修的散熱解決方案，確保在高負載運作下仍能維持穩定的效能表現。
HBM散熱戰的新技術典範

隨著 AI 算力需求的爆發，記憶體三大巨頭如 SK 海力士、三星電子與美光科技，已將技術競賽的焦點轉移至 HBM 的散熱技術上。 SK 海力士推出了 iHBM 技術，將整合式冷卻元件（ICE）內嵌於晶片內部；三星則採用 HPB（導熱阻斷 / 導熱塊）技術，在 DRAM 裸片間埋入導熱塊。相較之下，美光採用的 TSV 微溝槽液冷方式，代表了另一種解決方案，展現了記憶體產業在應對高功耗、高密度運算挑戰時，散熱設計已從後端系統級任務，前置並深入封裝內部，成為決定產品良率與效能的關鍵因素。

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