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AI算力冷知识 | No.80:AI芯片的封装像“千层汉堡”?

AI算力冷知识 | No.80:AI芯片的封装像“千层汉堡”? AI算力那些事儿
2026-01-07
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📌 阅读时间:3分钟
📌 适合人群:AI开发者、硬件爱好者、科普读者、采购决策者

现在的AI芯片早已不是一颗“芯”,而是一个“汉堡塔”,高能计算力就藏在它那一层层“夹心”之间。


🍔01|什么是“千层汉堡封装”?

我们以英伟达 H100 为例,来看一个AI GPU芯片的结构:

👇 想象一颗高端AI芯片长这样:

🍞 顶层面包:硅中介层(Interposer)

🥩 第一层肉:GPU核心 Die(计算单元)

🧀 第二层芝士:高速缓存(SRAM)

🥬 生菜层:HBM(高带宽内存)

🍞 底层面包:基板 + 接口

每一层都不是装饰,而是为了算力“加料”:

  • GPU核心负责算力爆发

  • HBM负责海量参数高速读写

  • 硅中介层让每一层高速对接、低延迟

  • 基板负责热管理、电源接入、互联通讯

这就是“3D封装”,又叫“多芯封装”或“异构封装”。


🧠02|HBM:AI芯片的“加速内存条”

什么是 HBM?

HBM = High Bandwidth Memory,高带宽内存

它就像汉堡里的“生菜”,包裹在核心周围,负责传输数据,速度比传统显存快10倍以上

内存类型
带宽(大约)
GDDR6X(游戏显卡)
800 GB/s
HBM2e(A100)
2 TB/s
HBM3(H100)
3+ TB/s

带宽越高,喂给GPU的“数据流”越快,AI模型训练速度越快。


📦03|为什么要用这种“千层结构”?

因为AI芯片越来越大、越来越热、越来越饿!

  • 越来越大:H100封装尺寸比iPhone还大

  • 越来越热:全功耗超700W

  • 越来越饿:需要吞噬数百GB模型参数

传统单芯片 + 外置显存的方式,已经 满足不了巨型模型的“吞吐量”需求

于是芯片厂商采用了“近内存计算”架构:

  • 把内存搬到核心旁边甚至堆叠起来

  • 用硅通孔(TSV)连接上下芯片

  • 降低延迟、提升吞吐、节能高效

这就是封装技术的革命,让算力不是来自于“更快的核心”,而是“更聪明的结构”。


💡你必须知道的几个术语:

名称
意义
在哪用
TSV(硅通孔)
连接芯片上下层的垂直通道
用于HBM堆叠
Interposer(中介层)
承载多芯片、实现高速互联的“桥”
3D封装
CoWoS
台积电提供的先进封装技术
英伟达/AMD
EMIB
英特尔的封装替代方案
用于Gaudi芯片

🎯对你有什么用?

✅ 如果你是AI工程师
了解封装结构有助于理解为什么某些卡 内存带宽限制了模型吞吐

✅ 如果你是GPU采购者
明白一块GPU为何能卖出10万+价位——不是“芯贵”,是“层多”

✅ 如果你做硬件创业
封装就是护城河,未来中国厂商能不能追上,关键就在“先进封装能力”


🧠 总结一句话:

一块AI芯片,不是一颗芯片,而是一道精心叠加的“高能科技汉堡”。

吃透每一层,你才能真正理解未来算力的来源。

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-END-

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