Samsung revela primeiro modelo de HBM5 com tecnologia Heat Path Block para combater o calor em chips de IA

A corrida pela próxima geração de memória para inteligência artificial (IA) trouxe à tona um desafio comum: o calor gerado na interface entre a memória e o processador.

Durante a Computex 2026 em Taipei (Taiwan), a Samsung exibiu o primeiro modelo físico da memória HBM5 (High Bandwidth Memory 5), enquanto a rival SK hynix apresentou na semana anterior seu próprio design térmico chamado iHBM.

Ambas as soluções se concentram em mitigar o mesmo problema (a camada física de die para die, ou D2D PHY), no qual a densidade de potência e as temperaturas crescem exponencialmente com pilhas mais altas e velocidades maiores.

A Samsung confirmou ainda que fabricará o die base da HBM5 em seu nó interno de 2nm, uma redução em relação aos 4nm usados para HBM4 e HBM4E.

Samsung aposta em pilares térmicos internos com a tecnologia HPB

Em vez de permitir que o calor escape apenas pelos dies centrais, a nova estrutura Heat Path Block (HPB) da Samsung constrói um conjunto separado de “pilares térmicos“.

Esses “pilares” puxam o calor de dentro da pilha de memória e o conduzem para um espalhador posicionado acima ou ao lado do pacote, conforme explicado pela própria empresa durante o evento.

A tecnologia concentra seus esforços exatamente na camada física D2D, o link de alta velocidade entre o die base da HBM e a GPU (Graphics Processing Unit).

A Samsung já implementou e verificou a HPB na geração anterior HBM4E. Dados da empresa indicam que as primeiras amostras de 12 camadas dessa geração começaram a ser enviadas no mês passado operando a 14 Gbps, com escalabilidade prevista para 16 Gbps e largura de banda de 3,6 TB/s por pilha.

SK hynix insere elementos de resfriamento diretamente no ponto crítico

A SK hynix enfrentou o mesmo problema térmico por uma rota diferente. Seu design iHBM combina elementos de resfriamento feitos de silício eletricamente não condutor e termicamente condutor diretamente na camada PHY D2D.

A empresa afirma que essa abordagem reduz a resistência térmica em mais de 30% quando comparada aos produtos atuais.

Enquanto a SK hynix escolheu colocar o elemento de resfriamento exatamente no hotspot, a Samsung construiu uma rota para evacuar o calor para longe dele. Ambos os métodos estão programados para estrear com a HBM5.

Fabricação própria em 2nm e visão de longo prazo

A Samsung comanda tanto um negócio de memória quanto uma fundição lógica, o que permite construir a pilha HBM5 e o die de 2nm abaixo dela inteiramente dentro de casa.

Song Jai-hyuk, presidente e diretor de tecnologia (CTO) da Divisão de Soluções de Dispositivos da Samsung, disse a repórteres na Computex (segundo o veículo internacional Korea Herald) que os sistemas de IA estão se tornando mais poderosos e densamente integrados.

Para Song, o gerenciamento térmico, a eficiência do processamento de dados e a estabilidade do empacotamento se tornaram tão importantes quanto o próprio desempenho da memória.

O executivo afirmou ainda que a empresa continuará construindo sua competitividade em memória de próxima geração por meio da cooperação com parceiros, incluindo a poderosa NVIDIA.

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Projeções de consumo e produção em massa

Um roteiro do KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) do ano passado projetou que a HBM5 atingirá uma interface de 4.096 bits, cerca de 4 TB/s por pilha e aproximadamente 100 watts de potência por pilha.

Para finalizar, ressaltamos que essa carga térmica explica o motivo que ambos os gigantes sul-coreanos de memória estão reformulando seu empacotamento agora, em vez de esperar o lançamento comercial.

Nenhuma das duas empresas espera que as soluções atinjam a produção em massa antes de 2028, portanto, resta somente aguardar para observar o desenrolar da situação.

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Fonte: Tom’s Hardware