文/連于慧

三星電子記憶體產品規劃部門副總裁崔璋石Jangseok Choi在今日的SEMICON Taiwan 2026「記憶體高峰論壇」中，揭示3D架構的HBM技術「zHBM」，同時提出下一代3D NAND解決方案「zNAND-O」，持續消除AI資料中心和裝置端AI（on-device AI）的瓶頸，大幅提升效能。

三星今日以「開啟智慧新維度，以3D整合技術驅動AI 時代」（The New Dimension of Intelligence. Powering the AI Era with 3D Integration）為主題進行演講，提出「CUBE」策略，以全面的半導體能力推動3D架構發展，打造下一代3D記憶體與儲存解決方案，包含zHBM、zNAND-O兩大技術路徑：

何謂三星的「CUBE」策略？ 「CUBE」是指Capacity（容量）、Utilization（利用率）、Bandwidth（頻寬）、Efficiency（效率）四大關鍵面向最佳化。

• Capacity：透過垂直擴展，在不增加印刷電路板面積的情況下提升容量。

• Utilization：3D不是單純的堆疊，而是架構的優化，透過最佳化邏輯晶片與記憶體的配置，降低延遲。

• Bandwidth：縮短晶片之間的距離，以垂直的高速通道取代水平傳輸，大幅提升頻寬。

• Efficiency：聚焦在功耗與散熱技術，將單一位元數據傳輸所需的能耗降到最低，最大化每瓦效能（Performance per Watt）。

HBM4E：三星在2026年5月開始針對業界首款12層HBM4E樣品出貨。當每個GPU配置4個HBM4E堆疊時，系統可提供高達16 TB/s的頻寬。比起HBM4，HBM4E每瓦效能提升20%，熱阻降低10%。

HBM5：三星已開始著手開發HBM技術。相較於HBM4E，三星的HBM5目標是效能提高2倍，每瓦效能提升20%，熱阻降低20%。

3D記憶體架構zHBM：三星的HBM將從2.5D架構進展到3D架構，提出新一代的3D架構的zHBM記憶體。

傳統的HBM採2.5D架構，將記憶體與處理器並排放置，為了縮短兩者之間資料傳輸的距離，三星以全新架構開發出zHBM，將記憶體直接堆疊在GPU、TPU等處理器之上，因此不需要2.5Ｄ中介層，透過大幅縮短資料傳輸的距離之外，也解決了中介層面積受限光罩極限、容易翹曲和高成本的問題。這種從2.5D到垂直3D整合的轉變，重塑了記憶體與運算晶片的互動方式。

對比HBM4E，三星指出zHBM的目標是將效能最高提升8倍、每瓦效能提升3倍，熱阻降低75%~90%。

zNAND-O：採用3D封裝技術，三星計劃在2028年推出樣品。

三星自2013年推出全球首款垂直結構V-NAND快閃記憶體以來，技術世代的演進推動了容量與效能的升級，而三星最新一代的V10 技術，專為滿足AI時代高容量、高效能和低功耗的需求而生，採用全新的鍵合（Bonding）技術，位元密度（bit density）比前一代大幅提高58%，I/O速度提升33%，功耗下降25-26%。

三星在3D NAND技術上的最新進展是提出zNAND-O，結合V10 BV-NAND和TSV直通矽晶穿孔技術。zNAND-O採用3D封裝技術，透過TSV垂直堆疊多個V-NAND晶片。zNAND-O與神經網路處理器NPU透過UCIe標準介面，整合在單一封裝之中，可滿足嚴苛的 AI 工作負載所需要的擴展性與頻寬。

zNAND-O針對裝置端AI需求而設計，位元密度為DRAM的10倍，讀取頻寬為傳統NAND Flash的7倍。三星也宣布計劃於2028年開始推出zNAND-O樣品。

先進鍵合技術助力3D堆疊：三星採用晶圓對晶圓鍵合（Wafer-on-Wafer Bonding），突破間距的限制，以及透過混合銅鍵合HCB（Hybrid Copper Bonding），來降低熱阻。

Agentic AI時代，系統要能夠自主地採取行動並進行推理，這仰賴即時的回應能力，2D架構以難以滿足Agentic AI需求，因此重新思考晶片的 3D 結構至關重要。

三星的優勢是從記憶體、邏輯晶片、晶圓代工到先進封裝，整合式設計與優化的獨特實力，台灣生態系同樣展現了這種卓越整合的精神，下世代的 3D-IC 必須兼顧結構穩定與散熱設計，三星表示希望能與台灣半導體夥伴們合作，一同釋放3D運算真正的潛力。