HotChips2026,三星LPDDR5X-PIM内存技术突破AI推理性能3.01倍

在2026年8月举行的Hot Chips技术研讨会上,三星电子重磅推出了LPDDR5X-PIM(Processing-in-Memory)内存技术,这一突破性成果引发了业界广泛关注。与传统的LPDDR...

半导体/芯片

在2026年8月举行的Hot Chips技术研讨会上,三星电子重磅推出了LPDDR5X-PIM(Processing-in-Memory)内存技术,这一突破性成果引发了业界广泛关注。与传统的LPDDR5X内存相比,LPDDR5X-PIM通过在内存芯片中集成专用的逻辑处理单元,实现了AI推理性能3.01倍的显著提升,同时带宽也提升了8倍。

这一技术的核心创新在于将计算能力直接嵌入到内存芯片中,打破了传统架构下CPU/GPU与内存之间的数据传输瓶颈。三星表示,这种内存计算融合的设计不仅大幅降低了数据传输延迟,还显著减少了功耗,为AI密集型应用提供了更高效的解决方案。

从技术演进角度看,LPDDR5X-PIM是三星在内存计算领域长期布局的结晶。早在2024年的HBM技术路线图中,三星就提出了将计算功能逐步向内存芯片迁移的战略。此次发布的LPDDR5X-PIM正是这一战略的延续和深化,标志着三星在内存计算融合领域的领先地位。

展望未来,三星的LPDDR5X-PIM技术有望成为下一代AI芯片的核心组件。随着更多厂商跟进这一技术路线,内存计算融合将成为推动AI算力发展的关键驱动力。预计在未来两年内,这一技术将在数据中心、自动驾驶等领域得到广泛应用。

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与此同时,三星在Hot Chips 2026上还展示了其zHBM(Zero-Through-Silicon-Via HBM)技术路线图。zHBM通过将DRAM垂直堆叠在GPU等计算芯片之上,彻底摆脱了2.5D中介层的限制。三星数据显示,相较于标准HBM4E,zHBM方案能实现70%的功耗降低、230%的带宽提升,每个DRAM模组可节省100W功耗,同时为GPU腾出8.3%的功率空间。

三星的zHBM技术分为三阶段:第一阶段是定制化HBM(cHBM),旨在为加速器腾出面积;第二阶段是先进HBM(aHBM),用于扩展基片功能;第三阶段则是终极形态zHBM,实现真正的三维集成。三星认为,这标志着DRAM与先进逻辑工艺开始真正走向融合。

在Hot Chips 2026大会上,三星与SK海力士、美光等厂商在HBM领域的竞争尤为激烈。SK海力士副总裁Lee Jae-sik强调,AI时代HBM的竞争已不局限于内存本身,封装技术同样关键。SK海力士目前在16层三维堆叠方案上采用MR-MUF工艺,但正致力于突破20层以上堆叠的技术瓶颈,通过混合键合技术将芯片厚度增加24%,凸点间距缩小至18微米以下,热阻降低35%。

美光则对HBM的发展持更为现实的态度。HBM设计架构师Raghu Sreeramaneni指出,尽管计算能力每两年可提升三倍,但HBM带宽增速仅为每两年不到两倍,内存墙问题依然存在,甚至可能更加严峻。他提醒,可靠性问题也不容忽视,Meta公布的Llama 3训练数据显示,约17%的非预期训练中断是由HBM相关问题导致。

三星的LPDDR5X-PIM技术不仅在性能上取得突破,更在商业模式上展现出独特优势。通过将计算能力嵌入内存芯片,三星能够为客户提供更完整的解决方案,而不仅仅是单一的内存产品。这种系统级设计思路,使得三星在未来的AI芯片市场中占据了先发优势。

展望未来,三星的LPDDR5X-PIM技术有望成为下一代AI芯片的核心组件。随着更多厂商跟进这一技术路线,内存计算融合将成为推动AI算力发展的关键驱动力。预计在未来两年内,这一技术将在数据中心、自动驾驶等领域得到广泛应用。