Hot Chips 2026 芯片巨头 AI 路线图:HBM 堆叠竞赛与 NVIDIA 全栈布局
三星、海力士、美光竞逐 HBM 高堆叠与 3D 集成,NVIDIA 推出 Vera CPU 与 Groq 3 LPX 强…
Hot Chips 2026 的火药味比往届更浓。在 Agentic AI 竞争全面提速的背景下,三星、SK 海力士、美光、NVIDIA、AMD 等芯片巨头不再只谈趋势,而是密集公布下一代 HBM、CPU、GPU 的架构细节与量产路线。本文对本届大会的核心披露做一次梳理。
HBM:堆叠高度与 3D 集成的竞速
美光指出,AI 算力大约每两年增长 3 倍,而内存带宽增速不到 2 倍,差距只能靠 HBM 堆叠来补。三星与 SK 海力士已将目标推到 16 层、20 层甚至更高,美光则判断 16 层已有较清晰路径,20 层以上将面临成本与散热急剧攀升的挑战。
三星:分三步走向 zHBM
三星把 HBM 演进拆成 cHBM、aHBM、zHBM 三步:
- cHBM:HBM4 采用 D1c 与 4nm 工艺改造 B-die,引入 HPB 热通路块,峰值温度可降低超过 35%,可回收 5%–10% 的 XPU 面积,带来 10%–20% 性能提升。
- aHBM:在 B-die 闲置面积加入内存扩展控制器、RAS、测试功能,并放置部分 Processing Elements,承接持续膨胀的 KV Cache。
- zHBM:取消 2.5D 中介层,将 HBM 直接垂直堆叠到 GPU 等 XPU 上。三星给出的目标是相比 HBM4E 带宽提升约 230%,能效提升 70%,单模块最高省电 100W,I/O 功耗目标约 0.5 pJ/bit;封装层面推进 WoW 与 HCB 混合键合。
SK 海力士:引入 EMIB 与混合键合
SK 海力士 HBM4 已实现超过 2 TB/s 带宽、最高 48 GB 容量、超过 2 万个 TSV。其封装路线包括 TC+NCF 与 MR+MUF 两套方案,并研究 Hybrid Bonding,目标将 TSV 间距做到低于 18 μm,热阻额外降低约 35%。散热方面,SK 海力士推出 I-HBM 方案,在 D2D PHY 热点加入高导热绝缘材料,可再降超过 30% 热阻。2.5D 封装上,SK 海力士把 Intel EMIB 与 CoWoS-S/L/R 并列纳入路线,并已着手 3D 集成。
美光:散热与封装才是真正瓶颈
美光认为,超过 16 层后真正的难题在成本与散热:HBM3E 每 GB 消耗的晶圆资源约为 DDR5 的 3 倍,且 B-die 已成 HBM 内部功耗密度最高的区域。美光给出的三条并行路线是:继续提高带宽与容量、重新设计高速 I/O、依靠先进封装解决散热。其 Fusion Bonding 可缩小连接 Pitch、降低层间介质厚度,但 20 层以上仍需解决机械应力、翘曲、良率与可靠性问题。
HBF:高带宽闪存上桌
面对 DRAM 容量焦虑,SanDisk 与 SK 海力士正在推动 HBF(High Bandwidth Flash)。HBF 采用 NAND Flash 介质与接近 HBM 的封装方式,可与 GPU 等 XPU 共封装,本质是用容量换成本。Hot Chips 上专家普遍认为,HBF 的最大障碍在软件:其访问模式类似高速块存储而非传统内存,要求大块、对齐读写,AI 运行时、内存管理与数据调度机制都需重写。
NVIDIA:把 AI Factory 卖完整
本届大会上 NVIDIA 把信号明确为——AI 基础设施的竞争已升级为整座 AI 数据中心效率的竞争,核心展品是 Vera Rubin NVL72。
- 下一代服务器 CPU Vera:采用 Chiplet 设计,单颗大计算 Die 配合独立内存与 I/O Chiplet;CPU 核心为自研 Olympus,共 88 核,配备大容量缓冲区、10-wide 解码前端与宽执行后端,使用静态分区的 Spatial Multithreading 而非传统 SMT;内存方面直接配备 8 组 128-bit LPDDR5X 控制器,押注能效优先。
- Groq 3 LPX 推理加速器:已全面生产,专为 Agentic AI 设计。NVIDIA 用 Vera Rubin GPU 处理大上下文,Groq 3 LPX 处理 Prefill/Decode 中最延迟敏感的 Token 生成。一套系统最多 256 个 LP30 加速器,在 Artificial Analysis 测试中运行 Gemma 4 31B、10 万 Token 上下文时,输出速度可达 3400 Token/s。Nebius 已宣布首批部署。
- Spectrum-X 网络:Multiplane 方案将服务器网络拆成多个独立 Plane,避免引入第三层交换即可扩展到约 51.2 万颗 GPU,单 Plane 故障仍可保留约 90% 带宽,硬件级故障恢复速度达软件方案的 11 倍。再叠加 Spectrum-X SN6000、102.4 Tb/s Spectrum-6 交换芯片、ConnectX-9 SuperNIC,单 GPU 可获 1.6 Tb/s 网络能力。
NVL72 把 Vera CPU、Vera Rubin GPU、Groq 3 LPU、BlueField-4 DPU、Spectrum-6、ConnectX-9 等整合为「七芯片架构」,NVIDIA 正把网络、存储、安全、DPU 与定制 CPU/XPU 全部纳入自身体系。
AMD:以 MI455X 正面对决
AMD 在大会上重点展示 MI455X:8 颗计算芯粒采用 N2 工艺并通过 3D 混合键合集成,Fabric、缓存与 I/O 芯粒采用 N3P 工艺,整系统经 CoWoS-L 与 12 组 HBM4 连接。互连支持 PCIe 6.0,提供 72 条 UALoE 通道,双向总带宽 3.6 TB/s。计算端共 256 个 WGP,配备 192 MB 全局 L2 缓存,进一步贴近 NVIDIA 在显存带宽与互联带宽上的水准,并通过 ROCm 与开放生态直面 CUDA 的垄断格局。
