为何美国禁中共获高宽带内存HBM 一文看懂-墙外头条

12月，美国政府祭出新一波对华芯片出口禁令，限制用于人工智能（AI）的高科技芯片出口中国，包括美国制造的高宽带内存（HBM）技术以及外国生产的一些技术。分析认为，新禁令将在短期内切断中共获取先进HBM的机会，进一步阻滞中共在AI方面的发展。

美国商务部在新闻稿中写道，HBM对于大规模AI训练和推理至关重要，是高级计算集成电路（IC）的关键组件。新出口限制适用于美国原产HBM以及根据出口管治及外国直接产品规则（FDPR），受EAR（出口管制条例）约束的外国产HBM。根据新的HBM许可例外规定，某些HBM将有资格获得授权。

根据新禁令，HBM2和HBM3、HBM3e等更先进的HBM芯片，以及制造这些HBM芯片的设备都将禁止出口中国。

什么是高宽带内存？

高宽带内存（HBM）基本上是一叠内存芯片，是存储数据的小组件。与旧技术DRAM（动态随机存取存储器）相比，它们可存储更多信息并更快地传输数据，但成本和功耗也更高。

HBM芯片通常用于图形处理器、高性能计算系统、数据中心和自动驾驶汽车。

与传统存储芯片相比，HBM芯片如此强大的主要原因，是它们具有更大的存储空间和更快的数据传输速度。

最重要的是，它们对于运行越来越火的AI应用程序（包括生成式AI）不可或缺，这些应用程序由AI处理器驱动，例如Nvidia和Advanced Micro Devices（AMD）生产的图形处理单元（GPU）。

由于AI应用程序需要大量复杂的计算，HBM的特性可确保这些应用程序运行顺畅，不会出现延迟或故障。

“处理器和内存是AI的两个基本组成部分。没有内存记忆，就好像有一个有逻辑的大脑，却没有任何记忆。”专门研究芯片的研究机构TechInsights副主席G?丹?哈奇森（G Dan Hutcheson）告诉CNN。

想像一下将多个内存芯片像汉堡一样层层堆叠。这基本上就是HBM的结构。

听起来很简单，但做起来并不容易，这反映在价格上。HBM的单位售价是传统内存芯片的几倍。

这是因为HBM的高度大约是六根头发丝的高度，这意味着堆叠在一起的每一层内存芯片需要非常薄，需要一流的制造技术。

专门从事技术的专家网络咨询公司Ansforce的首席执行官杰弗里?邱（Jeffery Chiu）说，“每个内存芯片在堆叠在一起之前，都需要磨薄到半根头发丝的高度，这是非常困难的。”

此外，在将这些内存芯片堆叠之前，需要在这些内存芯片上钻孔，以便电线穿过，这些孔的位置和大小需要非常精确。

据台北市场研究机构TrendForce发布的研究报告，截至2022年，SK海力士（Hynix）占据HBM总市场份额的50%，其次是三星（40%）和美光（Micron，10%）。预计这两家韩国公司将在2023年和2024年占据HBM市场的相同份额，合计占据约95%的份额。

SK海力士和三星都依赖美国EDA厂商Synopsys、Cadence设计软件，以及使用美国应用材料公司的半导体设备。

至于美光，该公司高管帕维?维迪亚纳萨（Praveen Vaidyanatha）说，公司的目标是到2025年将其HBM市场份额提高到20%至25%之间。

最新的出口限制，加上拜登政府在三年内宣布的两轮先进芯片限制措施，都旨在阻止中共获得可应用于军事的关键技术。

作为报复，北京对制造半导体和其它高科技设备所必需的锗、镓和其它材料元素的出口实施了新限制。

邱告诉CNN：“美国的出口限制将在短期内切断中国（中共）获得更高质量HBM的机会。”

虽然中国内存供应商也在开发自己的HBM。据报导，今年早些时候，长鑫存储技术有限公司开始设置能够批量生产芯片的测试和制造设备。

但HBM通常使用先进的封装技术，例如台积电的CoWoS，而中国芯片制造商和科技巨头（包括华为）已经无法使用该技术。