1454
前言：随着AI技术的发展，存储行业面临的挑战和机遇也在增加。AI的兴起推动了对高带宽存储器的需求，而传统的存储解决方案无法满足这一需求。HBM作为一种高带宽存储器，打破了传统存储的瓶颈，为AI芯片提供了理想的解决方案。华邦通过创新产品和技术，积极应对这些挑战，推动行业技术进步。
HBM是一种用于GPU、服务器、高性能计算和网络连接的3D堆叠DRAM存储器。它旨在提供更高的带宽和更低的功耗，与GDDR内存相比，性能更优越。HBM在AI大模型的数据计算中，能够突破内存容量和带宽瓶颈，为GPU提供更快的并行数据处理速度，解决“内存墙”问题，被视为GPU存储单元的理想解决方案。HBM通过垂直堆叠内存芯片，缩短信息传递时间。这些堆叠通过“中介层”快速连接到CPU或GPU，多个HBM堆栈与CPU或GPU一起插入转接板，组装好的模块连接到电路板。虽然HBM没有与CPU或GPU物理集成，但其性能与片上集成RAM几乎没有区别。
2023年，市场对HBM的需求持续增长，各大机构估计HBM市场空间在16至20亿美元之间。目前主要的HBM生产商有美光、三星和SK海力士。HBM已经成为AI芯片（特别是GPU芯片）主流的内存解决方案。与GDDR方案相比，HBM通过垂直堆叠存储Die，增加容量，改善存算分离导致的“内存墙”问题，满足了GPU对更多内存和更高带宽的需求。
多年来，华邦电子一直专注于中小容量的存储利基市场。近年来，随着AI算力下沉到边缘端，华邦针对性的推出了CUBE产品以适应市场对于边缘侧AI算力的需求。2024年6月18日，华邦电子产品总监朱迪接受了与非网记者的采访，重点介绍了华邦电子的CUBE产品及应用趋势。
华邦电子产品总监朱迪
什么是CUBE？
2023 年 9 月 27 日，华邦电子宣布推出一项强大的内存赋能技术CUBE (半定制化超高带宽元件) ，可大幅优化内存技术，能够实现在混合云与边缘云应用中运行生成式 AI 的性能。
CUBE 增强了前端 3D 结构的性能，例如 chip-on-wafer（CoW）和 wafer-on-wafer（WoW），以及后端 2.5D/3D chip-on-Si-interposer 的基板和扇出（Fan out）解决方案。CUBE 专为满足边缘 AI 运算装置不断增长的需求而设计，能利用 3D 堆栈技术并结合异质键合技术而提供高带宽低功耗的单颗1Gb 至 8Gb 内存。除此之外，CUBE还能利用3D 堆栈技术加强带宽降低数据传输时所需的电力。
CUBE 的推出是华邦实现跨平台与接口无缝部署的重要一步。CUBE 适用于可穿戴设备、边缘服务器设备、监控设备及协作机器人等高级应用。
华邦推出的CUBE产品是一款适用于边缘AI的创新存储解决方案。CUBE通过高达1024个IO实现超高带宽，尽管容量中小，但在边缘AI应用中表现出色。这款产品采用2.5D或3D封装，与主芯片SoC集成，实现系统的高集成度和小型化。朱迪强调，这款产品针对边缘AI的需求，满足容量、功耗和集成度的高要求。
华邦表示：“CUBE 可以释放混合边缘/云 AI 的全部潜力，以提升系统功能、响应时间以及能源效率。”此外华邦还正在积极与合作伙伴公司合作建立 3DCaaS 平台，该平台将进一步发挥 CUBE 的能力。
朱迪指出，随着AI、物联网和边缘计算的快速发展，市场对高性能、高带宽和低功耗存储解决方案的需求不断增长。他认为未来的存储技术将更加注重能效和性能的平衡。华邦电子将继续专注于中小容量存储市场，提供创新的存储解决方案，以满足不同行业客户的需求。
他进一步解释，AI的快速发展使得数据处理和存储的需求呈爆炸性增长。在AI应用中，数据的实时处理和存储至关重要，而高性能的存储解决方案能够有效提升AI系统的整体效率。同样，物联网设备的广泛应用也带来了大量数据的存储和管理需求。物联网设备通常需要低功耗、高可靠性的存储解决方案，以确保在各种复杂环境中的稳定运行。边缘计算则通过在数据源头进行计算，减少了对中心数据处理的依赖，提高了数据处理的效率和实时性。这些趋势共同推动了市场对高性能、低功耗存储解决方案的需求。
边缘计算与5G
朱迪表示，5G技术的普及使得边缘计算的重要性日益凸显。5G的高带宽、低延迟特性推动了对高性能边缘存储解决方案的需求。华邦电子的CUBE产品正是为满足这一需求而设计，通过高带宽、低功耗和高集成度，为边缘计算提供理想的存储解决方案。
他强调，5G技术不仅改变了通信行业的面貌，还深刻影响了存储市场的发展。边缘计算作为5G应用的一个重要领域，正在迅速崛起。边缘计算通过在靠近数据源的地方进行数据处理，可以大大减少数据传输的延迟，提高数据处理的实时性。这种计算模式需要高带宽和低延迟的存储解决方案，以支持复杂的计算任务和海量数据处理。华邦电子的CUBE产品以其卓越的性能和低功耗特性，成为边缘计算存储的理想选择，能够满足不同行业客户的需求。
物联网市场
随着物联网设备的普及，市场对低功耗、高性能存储解决方案的需求不断增加。华邦电子将继续致力于研发和推出满足这些需求的产品，通过不断创新，为客户提供更优质的存储解决方案。
朱迪指出，物联网设备的数量在不断增加，从智能家居设备到工业物联网应用，覆盖了各个行业。这些设备通常具有小型化、低功耗的特点，因此对存储解决方案的要求也相应提高。华邦电子通过持续的技术创新，推出了一系列适用于物联网市场的存储产品，包括低功耗、高可靠性的NOR Flash和高性能的NAND Flash。这些产品不仅能够满足物联网设备的需求，还能为客户提供更多的选择和灵活性。
带宽相当于HBM2，CUBE的几大优势？
朱迪对与非网记者表示，CUBE与HBM的最大区别在于容量。HBM容量非常大，通常叠4层或8层，而CUBE容量相对较小，适用于边缘端应用。HBM带宽高、功耗大，因此主控芯片与存储芯片需紧密集成。而华邦的CUBE也遵循类似思路，采用2.5D或3D封装，减少PCB走线，提升速度和带宽，降低功耗。CUBE通过多IO连接，类似HBM，提升数据吞吐量。传统DRAM的IO线数量有限，而CUBE可以做到256、512甚至1024的IO口，提升数据吞吐量。
CUBE的优点包括：
节省电耗：功耗低于1pJ/bit，优化能源使用。
卓越性能：带宽达16GB/s至256GB/s。
较小尺寸：基于20nm标准，提供1Gb-8Gb容量，未来有16nm标准，增强性能和散热。
高经济效益、高带宽：IO速度高达2Gbps，与28nm和22nm的SoC集成，带宽相当于HBM2。
SoC芯片尺寸减小：堆叠方式使芯片尺寸更小，为边缘AI设备带来成本优势。
与HBM相比，华邦电子的CUBE产品具有更高的灵活性和定制化能力。HBM通常用于高性能计算和数据中心，而CUBE更适合边缘计算应用。这是因为边缘计算要求快速响应时间和较低的功耗，而这些都是CUBE产品的强项。CUBE产品采用了先进的封装技术，使其能够在小型封装内实现高带宽和高性能，同时保持低功耗。CUBE产品的另一大优势是其定制化能力。华邦电子能够根据客户的具体需求，提供不同容量和性能的CUBE产品。这使得CUBE产品在许多应用场景中都具有竞争力，包括物联网设备、智能家居设备、工业控制系统等。
此外，华邦电子的CUBE产品还具有很高的可靠性和稳定性。华邦电子采用了先进的制造工艺和严格的质量控制措施，确保每一颗CUBE产品都具有出色的性能和可靠性。据悉，CUBE产品已经有一些客户合作案例和项目，对于拥有创新精神的客户来说，这将为他们带来独特、差异化的价值。
朱迪表示，华邦专注于利基型产品，CUBE作为半定制化存储元件（element），针对可穿戴设备、边缘服务器、监控设备及协作机器人等高级应用。CUBE通过高带宽和低功耗特点，适用于实时高清信号处理和AI处理判断。边缘运算有不同等级，华邦的CUBE适用于高算力和高带宽要求的应用。其他低功耗产品如HYPERRAM™适用于低算力需求的边缘运算。在物联网设备中，CUBE产品可以提供高效的存储解决方案，支持设备的实时数据处理和分析。在智能家居设备中，CUBE产品能够支持更智能的功能和应用，如语音识别、图像处理等。在工业控制系统中，CUBE产品能够提供稳定可靠的存储性能，支持复杂的工业自动化和控制应用。
他进一步解释道，边缘AI设备需要低功耗、高带宽的存储，以实现快速响应和高效运行。例如，许多AIoT设备、穿戴式设备和智能家居产品，都要求在电池续航时间方面有优秀表现。这些设备通常依赖电池供电，功耗要求极高。华邦的CUBE产品能够满足这些要求，使设备在待机状态下快速启动，响应外部事件并迅速完成任务后恢复休眠状态。
华邦电子的KGD定制模式
朱迪也特别提到了华邦产品的两种定制化和通用化商业模式。他对与非网记者解释，尽管CUBE是定制化产品（严格来讲是半定制化），华邦在深耕行业30年中，更多产品是通用化的，以满足广泛客户需求。定制化产品如CUBE满足特定应用场景，但大多数产品仍是通用的。
关于CUBE产品的商业模式，朱迪解释其内涵。CUBE被称为KGD 2.0，其前身KGD 1.0（Known Good Die）指的是芯片SIP合封，即DRAM和SOC芯片堆叠或并排封装。这种模式在业界已成熟多年，尤其在中小容量DRAM产品（如1Gbit以下）的封装中，具有低成本和小占板面积的优势。朱迪强调，这种模式已成行业潮流，国内许多封装厂都在进行多芯片封装操作。
在KGD 2.0模式下，华邦销售测试好的wafer（晶圆）给客户，由客户选择封装厂进行封装。朱迪指出，未来商业模式中封装厂的角色将更重要。华邦将继续专注于提供DRAM wafer，并可能提供更多服务，如测试等。他举例说，华邦作为DRAM wafer供应商，可以将wafer销售给意法半导体，并由封装厂完成封装工作。
据介绍，在KGD领域华邦的客户包括君正、国科、富瀚和星宸等国内半导体上市公司。“华邦的DRAM产品超过一半都是卖KGD，“朱迪提到，华邦在中国大陆拥有上百家客户，涵盖各个细分应用领域。
朱迪还讨论了HBM和AI芯片的制造和封装问题。他表示，当前AI芯片（尤其是HBM存储）大多由原厂直接制造和封装，因为高性能需求使得传统封装厂无法满足。存储原厂、SOC原厂及先进封装厂在此过程中扮演着关键角色。
与意法半导体的合作
朱迪特别介绍了华邦与意法半导体的合作。几年前，MCU企业对外挂存储的需求不大，但随着系统复杂度增加和软件规模扩大，特别是在挂屏应用中，对DRAM和Flash外挂的需求逐渐增多。华邦电子加强了与意法半导体的合作，提供支持HYPERRAM™接口和DDR3的产品，并在Flash方面支持8线NOR Flash接口。
2023 年 3 月 08 日，华邦电子与意法半导体宣布达成合作，将华邦的利基型内存芯片和内存模块导入意法半导体的 STM32 系列微控制器（MCU）和微处理器（MPU）。
本次合作的重点旨在将华邦的 DDR3 内存与意法半导体的 STM32MP1 系列微处理器相结合。
STM32MP1 MPU 可搭载多达两个 Cortex-A7 内核，并集成了先进外设、物联网安全硬件和片上高效电源转换电路等多种功能。华邦 DDR3 内存可作为 MPU 的内存缓冲，为工业网关、数据集中器、智能电表、条形码扫描器、智能家居，以及其他需要高性能和先进安全性的多种应用带来性能升级。
此外，华邦还将导入 HYPERRAM 产品作为内存缓冲，为意法半导体最新推出的基于先进 Cortex-M33内核的超低功耗 MCU STM32U5 提供理想支持。HYPERRAM™ 接口与 SDR 和早期 DDR 等旧接口标准兼容，可直接替换，全面帮助系统降低能源消耗。相较于传统的 pSRAM，HYPERRAM™ 性能大幅提升，可为 STM32U5 提供所需的高速、低成本、低引脚数和超低功耗的内存解决方案。
他指出，随着物联网和智能设备的发展，MCU的功能和复杂度不断提升，这导致对高性能存储的需求增加。意法半导体作为全球领先的MCU供应商，与华邦电子在多个项目上展开了深入合作。华邦为其提供了一系列高性能的存储解决方案，帮助意法半导体提升产品竞争力。双方的合作不仅促进了各自产品的发展，也推动了整个行业的技术进步。
高度安全，华邦电子如何布局车用市场？
华邦电子的存储产品在多个行业中得到广泛应用，包括消费电子、工业控制、汽车电子和通信设备等。在消费电子领域，华邦的存储产品被广泛应用于智能手机、平板电脑和智能家居设备。在工业控制领域，华邦的存储产品被应用于工业自动化、智能制造和工业物联网。在汽车电子领域，华邦的存储产品被应用于车载信息娱乐系统和自动驾驶系统。在通信设备领域，华邦的存储产品被应用于基站、交换机和路由器等。
据了解，华邦是全球第五大车用存储厂商。根据华邦2022年的数据显示，华邦在汽车上的布局都是车规级产品，ADAS是其目前瞄准的应用之一。ADAS系统中的传感器包括激光雷达、毫米波雷达和摄像头，华邦的NOR Flash和DRAM在这些传感器中都有应用机会。朱迪还提到，华邦的产品在汽车仪表盘领域也有广泛应用，尤其是在被集成化、一芯多屏的趋势下，华邦的存储产品能够提供高度安全的冗余备份。他解释说，汽车系统通常都有冗余备份，如果主控芯片出现故障，系统仍能正常运行，显示基本信息，这对汽车安全至关重要。
2022年8月31日，华邦电子宣布通过TÜV NORD颁发的ISO/SAE 21434道路车辆网络安全管理体系认证，成为全球首家获得该认证的存储厂商。ISO/SAE 21434标准适用于汽车系统，从概念、开发、生产、使用到报废过程中所需的安全标准，要求汽车系统具备更强的信息安全功能以抵御网络攻击。许多汽车制造商及其部件供应商将通过ISO/SAE 21434认证作为强制标准，以改善车辆对网络威胁的管理能力。
TÜV NORD CERT功能安全与安保部门高级副总裁Matthias Springer表示，华邦实行的网络安全管理体系符合ISO/SAE 21434标准并取得认证，可提供整体安全解决方案。这对汽车等对安全需求较高的关键行业尤为重要，华邦的TrustME® W77Q安全闪存已获得SGS Brightsight和SGS-TÜV Saar的CC EAL2和ISO26262 ASIL-C认证，能够同时满足汽车系统对人车安全和网络安全的新需求。华邦的Serial NOR、QspiNAND和OctalNAND闪存产品也获得了ISO26262 ASIL-B认证。
为满足汽车应用的长期支持需求，华邦推出了产品延长保修计划（Product Longevity Program, WPLP），成为全球首选的内存供应商。朱迪特别分享了客户在典型汽车应用中的观察。他提到，汽车应用中有雷达、摄像头作为传感器，还有ADAS主控芯片负责运算。如果传感器端的算力足够强，数据预处理需求降低，从而减小主控芯片的算力需求。这使得边缘端成为一种降低成本的方式。华邦的边缘侧AI产品针对高带宽、低容量或中小容量的应用，速度和带宽上媲美HBM，对客户非常有吸引力。
朱迪谈到，近年来，汽车行业生态发生了很大变化，以前讲的是Tier 1供应商，现在出现了Tier 0、Tier 0.5等新的概念。过去，华邦的直接客户是Tier 1供应商，现在有很多车厂直接参与到关键器件的选型中。他提到，IDH公司（独立设计公司）也成为了华邦的重要合作伙伴，这些公司专注于软件和硬件方案的设计。华邦与IDH公司以及主控平台方案商的互动非常密切，如NXP、Mobileye、地平线、芯驰和黑芝麻等。他解释说，因为华邦需要与这些厂商的方案做适配，然后提供给终端客户。
2025年将迎来存储大年，将扩产高雄厂
朱迪谈到中小容量DRAM市场的趋势和价格调整。他指出，大容量DRAM价格自去年下半年开始一路飙升，主要受需求和大厂自救的推动。虽然中小容量DRAM的价格修正幅度较小，但他对未来需求保持乐观。随着AI和HBM需求增加，DRAM市场将继续改善。他解释，需求的带动和大厂的自救是价格上涨的主要原因，特别是HBM需求的火爆。随着大厂将产能转向更高容量的产品，比如HBM和DDR5，中小容量的存储市场前景看好。他相信，明年DRAM行业将迎来一个存储的大年，特别是中小容量的存储市场将受益。
朱迪对未来的市场前景保持乐观。他认为，电子行业需求将回升，尤其在电脑和手机等出货量大的细分领域。这些领域需求恢复将带动整个行业发展。他还提到，HBM在DRAM行业中所占的产能比例将大幅增加，根据第三方报告，预计明年HBM可能占到30%的产能，这将对整个行业产生巨大影响。他解释说，DRAM行业供需平衡非常敏感，5%的供需失衡就会导致明显的市场波动。随着HBM需求增加，DRAM产能的压力将加大，这对中小容量存储市场来说是积极信号。
目前，华邦的 DRAM 产品布局包括 1Gb-4Gb DDR3、128Mb-2Gb DDR2、512Mb-2Gb LP DDR2，以及 LP DDR4x、LP DDR3、LP DDR、SDRAM，适用于需配备 4Gb 或以下容量 DRAM 的应用， 如人工智能加速器、物联网、汽车、工业用、电信、WiFi-6、WiFi-6E、xDSL、光纤网络、智能电视、机顶盒、IP 摄像头等。
朱迪还介绍了华邦高雄新厂的扩展计划。月产能从去年的一万片到今年的一万五千片，明年预计达到两万片。他表示，这些扩展是基于对未来市场需求的积极预期。华邦作为有自有fab厂的存储厂家，持续投入资源扩展产能，以满足市场需求并扩大市场份额。他提到，华邦愿意投入大量资源建设新厂，是基于对行业需求的确定性预期。他认为，产能不足会限制市场份额的扩大，因此扩展产能对华邦来说至关重要。
总结
最后，朱迪认为，通用类产品市场波动较大，同质化严重，而定制化、半定制化的创新型产品能够满足客户的差异化需求。华邦将继续关注这些客户，提供不一样的解决方案，推动行业创新发展。他强调，华邦将继续致力于技术创新和产品优化，通过定制化和半定制化的解决方案，满足客户的个性化需求。华邦电子将继续专注于中小容量存储市场，提供高效、可靠的存储解决方案，以应对市场的快速变化和不断增长的需求。
下载ECAD模型
