高帶寬存儲（HBM）的競爭主軸正在發生結構性轉變：隨着AI算力需求加速膨脹，三星電子、SK海力士與美光科技之間的角力，已從堆疊層數與容量之爭，延伸至以熱管理為核心的新戰場。

據報道，英偉達、AMD等AI芯片巨頭正向HBM供應商施壓，要求強化熱控與低功耗設計能力。與此同時，報道稱，從HBM5起，三星與SK海力士將正式推出芯片級熱耗散技術。在COMPUTEX展會上，三星攜HBM5模型亮相其HPB（Heat Path Block）技術，SK海力士則發布了將冷卻元件直接集成於封裝內的iHBM方案。

這一佈局背後，是日趨嚴峻的熱管理挑戰。英偉達等廠商新一代AI服務器GPU的功耗正向每顆1000瓦逼近，大幅推高了系統整體散熱壓力。與此同時，隨着HBM堆疊層數向約20層演進，散熱問題已成為制約性能與規模擴展的關鍵瓶頸。

三家巨頭各自選擇了不同的技術路徑：三星聚焦在芯片內部構建獨立熱傳導通道，SK海力士將冷卻元件嵌入HBM封裝，美光則另闢蹊徑，主推低功耗設計與硅通孔（TSV）溝槽冷卻技術。

三星在COMPUTEX展示的HPB（Heat Path Block）技術，其核心邏輯是在HBM結構內部開闢額外的熱傳導路徑，以更有效地管理芯片內部產生的熱量。三星DS首席技術官Song Jae-hyuk表示，HPB已在HBM4E中落地，可靠性與穩定性均已獲驗證。

在HBM結構中，負責實現HBM與外部GPU之間超高速數據傳輸的D2D PHY（die-to-die物理層）被確認為基底芯片（base die）的主要熱源之一。三星的HPB方案在D2D PHY區域引入獨立熱路徑，通過改善熱傳導、降低熱阻來提升整體系統穩定性。

HPB技術已率先應用於三星Exynos 2600等應用處理器——通過在芯片上方放置銅質結構，構建更高效的散熱路徑，熱阻最高可降低16%。Song Jae-hyuk表示，針對HBM，三星正在探索基於硅材料的HPB架構，重點在於優化基底芯片與核心芯片的排布，這意味着HPB將融入整體存儲堆疊設計之中，而非僅作為頂層散熱附件疊加。

SK海力士於五月下旬發布的iHBM方案，將冷卻元件（ICEs）直接集成至HBM封裝內部，並計劃在包括HBM5在內的下一代產品中採用該架構。

與三星的思路異曲同工，SK海力士同樣將目光對準D2D PHY界面的熱問題。SK海力士介紹，與傳統HBM依賴核心芯片散熱的方式不同，iHBM將ICEs——一種導熱性好但電絕緣的硅基材料——直接集成於HBM堆疊與GPU之間的D2D PHY區域，通過在封裝內部構建額外散熱路徑，從結構層面應對熱管理挑戰。該公司表示，這一設計可將熱阻降低30%，並顯著提升運行穩定性。

在製造可行性方面，iHBM依託SK海力士的晶圓級封裝（WLP）工藝及經過驗證的MR-MUF技術，以支撐穩定的大批量生產。

相較於兩家韓國同行對封裝內熱路徑的集中投入，美光采取了差異化策略——以低功耗HBM設計為主軸，並輔以硅通孔（TSV）溝槽冷卻技術。

溝槽冷卻技術通過在AI加速器芯片的硅芯片內部蝕刻微型溝槽，使冷卻液在其中循環流動，從而降低內部熱積累。專利與技術分析平台PatSnap指出，美光於2025年在美國獲批的疊層存儲散熱專利，描述了一種基於電氣無源冷卻TSV的垂直熱管理結構：在基底接口芯片中嵌入導熱層，TSV由此貫穿整個存儲堆疊延伸至頂部熱量移除層。據PatSnap介紹，這些TSV僅承擔熱傳導功能，與信號TSV在同一封裝面積內對齊排布，不額外佔用芯片面積，與電氣TSV網絡並聯形成低阻垂直熱路徑。

PatSnap還指出，行業整體正朝向專用熱傳導通道方向演進——繞過3D架構中高熱阻的底部填充材料與硅芯片熱路徑，以提升散熱效率。據其介紹，包括美光及多家中國主要存儲製造商在內的多方參與者，均在追求類似的設計方向。

隨着HBM堆疊層數逼近20層、AI芯片功耗持續攀升，散熱管理正從系統級挑戰演變為封裝設計的核心命題。三大巨頭在該領域的技術儲備與專利佈局，正日益成為衡量其下一階段市場競爭力的重要指標。