当 AI 大模型、自动驾驶对数据传输速度的需求突破 2TB/s、4TB/s，传统存储技术却陷入 “速度天花板”—— 现有 HBM（高带宽内存）最高仅能达到 341GB/s，不得不靠多组并联才能勉强满足需求。而一项名为 “无凸点 TSV（硅通孔）” 的 3D 集成技术，正打破这一僵局，不仅让存储速度飙升至 8TB/s，还能让芯片体积缩小 10 倍，为 AI 微型设备、高端计算带来革命性变化。
行业痛点：传统存储技术遇瓶颈，3D 集成成破局关键
随着 AI、自动驾驶、超算等领域的爆发，数据处理量呈指数级增长，对存储的 “高速、高密度、低功耗” 需求达到前所未有的高度。但传统存储技术却面临两大核心难题：
速度跟不上：传统 HBM 依赖微凸点连接，阻抗高、通道数有限，速度逼近极限，难以匹配 GPU/CPU 的算力升级；
体积功耗大：2D 集成的布线长度达 1mm-1cm，芯片堆叠后体积庞大，发热严重，多芯片堆叠时散热问题更突出。
在这一背景下，3D 集成技术成为行业共识 —— 通过芯片垂直堆叠缩短连接距离，但传统 3D 集成仍沿用微凸点设计，未能解决核心瓶颈。而 “无凸点 TSV 技术” 的出现，恰好击中了这些痛点，开启了存储技术的新赛道。
无凸点 TSV 技术：五大优势重塑存储底层逻辑
与传统带凸点 TSV 技术相比，无凸点 TSV 技术通过 “取消凸点 + 超薄芯片堆叠”，实现了存储性能的全方位飞跃，核心优势有五大点：
1. 布线长度缩短 100 倍，数据传输 “抄近道”
传统 2D 集成的芯片间布线长度在 1mm-1cm，而 3D 无凸点设计的块间距离仅 10-100μm，相当于从 “走高速” 变成 “穿小巷”，数据传输延迟大幅降低，效率直接拉满。
2. 芯片厚度减至 4μm，16 层堆叠仅 160μm
微凸点的存在要求芯片厚度至少 30μm，16 层堆叠后总高度达 1600μm（1.6cm）；而无凸点技术让芯片厚度可薄至 4μm，16 层堆叠总高度仅 160μm，相当于一张纸的厚度，设备小型化迎来突破。
3. 阻抗降至 1/10，速度与功耗双优化
凸点连接的总长度约 100μm，而无凸点 interconnects 仅 10μm，阻抗直接降至传统技术的十分之一。这意味着数据传输时的能量损耗大幅减少，同时为超高速度传输奠定基础。
4. 通道数暴增，实现 “海量并行” 传输
微凸点容易因应力迁移导致短路，TSV 间距无法缩小，通道数受限；无凸点技术可大幅收紧 TSV 间距，增加通道数量，实现 “海量并行” 传输，这是带宽飙升的核心关键。
5. 散热效率提升 70%，多芯片堆叠无压力
无凸点 TSV 的铜通孔贯穿所有芯片层，像 “散热高速公路” 一样快速传导热量。模拟显示，传统微凸点设计的芯片温度升高 20℃，而无凸点设计仅升高 5.8℃，即使 8 层芯片堆叠也无需调整刷新时间，彻底解决多芯片堆叠的散热难题。
两大核心产品升级：HBM 与 HBN 开启存储新纪元
基于无凸点 TSV 技术，论文提出了两大核心存储产品的升级方案，分别覆盖 RAM（随机存取存储器）和 ROM（只读存储器）领域：
1. HBM（高带宽内存）：速度飙至 8.5TB/s，功耗大减
传统 HBM2 的带宽有限，而无凸点 HBM 通过 8 层芯片堆叠、增加通道数和降低阻抗，带宽可实现 1TB/s、4TB/s 甚至 8.5TB/s 的突破，远超现有水平。更关键的是，其 I/O 功耗仅为传统 HBM2 的三十分之一，8.5TB/s 带宽的 I/O 缓冲功耗仅 5.4W，完美匹配 AI、超算对 “高速低功耗” 的需求。
2. HBN（高带宽 NAND）：从 “按线读写” 到 “按面读写”
传统 NAND 闪存受限于页缓冲数量，只能 “按线” 读写，速度瓶颈明显。无凸点 TSV 技术让 NAND 实现 “按面” 读写 —— 将字线扩展为字板，结合多 bit 线层设计，读写效率大幅提升，解决了传统 NAND 的 throughput（吞吐量）难题。
应用场景爆发：从超算到微型 AI 设备，无处不在
这项技术的突破，不仅能满足超算、AI 大模型、自动驾驶等高端场景的需求，还能推动微型智能设备的形态革新。论文提出了一个极具想象力的应用案例：50mm³（约一粒米粒大小）、功耗仅 0.5mW 的 AI 机器蜂。
这款微型设备集成了 CPU、超小型处理器、无凸点 HBM、HBN 和传感器，可实现环境监测、辅助人类、行政秘书等功能，未来在医疗、智能家居、工业检测等领域拥有巨大潜力。此外，在 VR/AR 设备、可穿戴医疗设备、微型机器人等领域，无凸点 TSV 技术带来的 “小体积、高速度、低功耗” 优势，将加速产品落地。
行业总结：3D 集成进入 “无凸点时代”，存储技术重构产业格局
无凸点 TSV 技术的出现，并非孤立的技术升级，而是存储行业 “3D 集成 + 高性能化” 趋势的必然结果，其对行业的影响深远：
1. 技术层面：打破存储速度与体积的矛盾
传统存储技术中，“高速” 往往意味着 “大体积、高功耗”，而无凸点 TSV 技术通过底层架构革新，实现了 “高速、高密度、低功耗、小体积” 的多重突破，为存储技术树立了新的性能标杆。
2. 产业层面：赋能高端计算与微型智能设备双赛道
一方面，超高带宽的无凸点 HBM 将推动 AI 大模型、自动驾驶、超算等领域的算力释放，解决 “算力过剩、存储拖后腿” 的问题；另一方面，小体积、低功耗的优势，将加速微型 AI 设备、可穿戴设备、医疗微型机器人等新兴赛道的发展，打开全新市场空间。
3. 趋势层面：3D 集成成存储行业核心竞争点
随着 2D 集成技术逼近物理极限，3D 集成已成为存储行业的必争之地。无凸点 TSV 技术作为 3D 集成的进阶方案，未来将成为高端存储产品的核心技术壁垒，掌握该技术的企业有望在 AI、高端计算等领域占据先发优势。
未来展望：技术落地加速，更多创新场景可期
目前，无凸点 TSV 技术已在学术层面实现关键突破，后续将逐步走向产业化。未来，随着芯片 thinning（减薄）、TSV 制造工艺的成熟，该技术的成本将逐步降低，有望从高端领域向消费电子领域渗透。
对于行业而言，无凸点 TSV 技术不仅是存储技术的革新，更是人机交互、智能设备形态的重塑 —— 当存储设备变得足够小、足够快、足够节能，更多此前难以想象的微型智能设备将走进现实，推动产业进入 “超微型、高智能” 的新时代。