三星向上、SK海力士向橫 ― zHBM與HBF爭奪HBM之後的記憶體層級

先說結論。HBM4E之後，真正的問題不再是把記憶體做得更快，而是把資料搬得更近。 2026年10月14日至16日，第28屆半導體展SEDEX 2026在首爾COEX舉行，約300家企業參展。2026年10月15日的報導指出，三星電子與SK海力士在同一展會上並列發表第7代HBM產品HBM4E。更重要的是，兩家公司對「HBM之後」的答案完全不同。三星以zHBM把HBM垂直堆疊到GPU上方，向上整合；SK海力士以HBF（High Bandwidth Flash）在HBM與DRAM之間插入一個全新層級，向橫擴張。這場競爭的主軸，正從速度轉向距離與標準。

筆者從簽核現場看這個變化。在PrimeTime靜態時序分析的實務中，關鍵路徑的問題往往不是邏輯閘本身慢，而是繞線太長、緩衝太多。有投片經驗的工程師都明白，晶片效能不只由電晶體決定，也由資料放在哪裡、走哪條路徑、耗多少能量搬運來決定。AI推論的記憶體階層現在發生的事，正是同一回事。

SEDEX 2026發表了什麼

三星的HBM4E採用1c DRAM，也就是10奈米級第6代DRAM，搭配以4奈米晶圓代工製程製造的基礎裸晶。單針腳速度為14至16 Gbps，比HBM4高出20%以上，最大頻寬達3.6 TB/s。就產品演進而言，這是HBM路線圖的自然延伸：DRAM製程推進、邏輯基礎裸晶改用先進製程、頻寬再往上提升。對客戶來說，這是一條容易理解的升級路徑。

但真正值得注意的，是HBM4E之外同場出現的兩個方向。

三星的zHBM主張把HBM直接垂直堆疊在GPU之上。相較於HBM5，其目標包括單顆GPU效能最高達8倍、每瓦效能最高達3倍、熱阻降至一半以下。zHBM最早在2026年8月的FMS 2026亮相，在SEDEX 2026展出的仍是模型階段的展示品。它不是量產產品，也不是正在客戶驗證中的成品。正確的理解是：這是一個展示方向的概念提案。

SK海力士的HBF則是完全不同的思路。HBF要在HBM與DRAM之間插入一個新的記憶體層級。目標頻寬約為同世代HBM的一半，容量則約為10倍。由於HBF以NAND快閃記憶體為基礎，性質與揮發性的DRAM不同。它的定位不是取代HBM的最快層級，而是在HBM容量不足時，提供一個夠大、讀取夠快的中間層，讓資料不必直接掉到更慢的儲存層。

標準化的進度也已具體化。SK海力士已與SanDisk展開標準化合作，首版規格已於2026年8月公布，計畫與包括Google在內的夥伴在2027年1月完成最終規格，產品推出目標訂在2027年底。這不只是發表一個概念，而是附帶規格時程表的提案。

zHBM與HBF對照

兩項技術回答的是同一個問題，卻用了根本不同的方法。

這張表顯示的不是單純的效能高低。zHBM考驗的是能不能做得出來，HBF考驗的是會不會被用起來。前者是整合難題，後者是採用難題。

為什麼瓶頸從速度變成了距離

在SEDEX 2026主題演講中，SK海力士技術長安賢指出，記憶體層級之間的資料搬移已成為最重要的瓶頸。他同時提到，AI基礎設施規模到2030年預計將達到目前的約20倍。比數字本身更重要的，是瓶頸定義的改變。

在以訓練為中心的時代，記憶體討論容易集中在頻寬。模型與批次龐大，系統必須持續把資料餵給GPU，頻寬自然是關鍵。但在服務現場比重愈來愈高的推論，尤其是長上下文推論，情況完全不同。

長上下文推論會讓KV cache快速膨脹。KV cache保存先前詞元的計算結果，供產生下一個詞元時反覆讀取。上下文愈長、同時使用者愈多，KV cache就愈容易超出HBM容量。溢出的資料被推向DRAM，甚至更下層的SSD。每多搬一層，延遲就增加，搬移本身也消耗電力，GPU花在等待上的時間愈來愈多，而不是花在運算上。

換句話說，問題不是運算單元太慢，而是需要的資料太遠。用半導體設計的語言來說，這既是時序問題，也是佈局規劃問題：功能區塊怎麼擺、互連怎麼縮短。和簽核階段處理的IR壓降、信號完整性一樣，系統層級的配置決定了效能上上限。

推論以讀取為主這一點也非常關鍵。安賢在演講中指出，推論工作負載讀取密集。正因如此，NAND快閃記憶體儘管寫入能力較弱，在讀取為主、容量成本敏感的場景中重新有了價值。若只用寫入特性就把NAND排除在推論階層之外，是誤判工作負載性質。HBF的邏輯正建立在這一點上：不是再做一個最快的層級，而是為讀取多、容量需求大的資料，做一個合適的層級。

工程師視角：真正的難點在哪裡

從工程角度看，zHBM與HBF的難點都不在發表簡報的中心，而在簡報沒寫的地方。

zHBM的第一個難點是散熱路徑。把記憶體堆在GPU上方，GPU本身的熱與記憶體的熱會疊在一起。三星把熱阻降至一半以下列為目標，本身就說明熱是最核心的課題。散熱路徑從哪裡走、溫度梯度下如何保證DRAM的刷新與資料保持特性，這些都不是模型展示能回答的問題。

第二個難點是良品裸晶與封裝良率。堆疊層數愈多、異質裸晶接合愈多，單一不良拖垮整個封裝的風險就愈高。如何在封裝前確認良品裸晶、如何設計接合後測試與修復流程，都是垂直整合必須同時解決的問題。這與HBM5脈絡下以混合鍵合實現20層以上堆疊的討論相同：垂直整合同時也是良率管理的整合。

第三個難點是整合主導權。GPU上方要堆什麼、由誰堆，會改變GPU設計者、記憶體供應商與負責封裝的晶圓代工廠之間的邊界。三星能把記憶體、晶圓代工與先進封裝包在同一家公司之內，是這場邊界談判中的強力籌碼。反過來說，zHBM的優勢最容易在這種整包關係中成立；在開放供應鏈中，採用形式可能完全不同。

HBF的難點則不在NAND本身，而在控制器與軟體堆疊。就算多了一個大容量層級，若沒有機制決定哪些資料何時放進這一層、何時搬回HBM，容量再大也換不到效能。快取階層的運作不只靠硬體，還需要驅動程式、執行環境與框架配合，層級搬移策略會直接影響推論延遲的穩定性。

HBF最大的難點，是標準能否被採用。如果HBF只是一家公司的專有產品，軟體生態投入適配成本的動機就會很弱。這正是與Google等夥伴共同制定最終規格如此重要的原因：參與規格的企業愈多，控制器、韌體與軟體投資就愈容易被合理化。衡量HBF的成敗，不應只看NAND的規格表，而應看規格書上有多少名字。

商業分析：靠整合取勝，還是靠標準取勝

從MBA視角整理，兩家公司的賭注恰好對照。

三星賭的是垂直整合。透過物理上縮短距離來提升效能與能源效率，並把實現所需的DRAM、基礎裸晶晶圓代工與先進封裝打包提供。整合一旦成功，客戶買的就不是零件，而是成果，轉換成本也會提高。比起一代的速度領先，整合型供應關係更難被模仿。但代價是，整合失敗或良率出問題時，風險也由打包的一方集中承擔。風險同樣被整合了。

SK海力士賭的是標準。定義一個新層級，並主導其規格制定。記憶體產業的歷史顯示，標準與規格上的位置，往往比一代製造領先更持久。定義規格的一方，能影響市場如何分配：誰做控制器、哪個介面成為前提、哪套軟體優先最佳化，這些方向在規格階段就大致被決定。

這與HBM世代競爭是不同性質的競爭。從HBM4到HBM4E，是可以用頻寬與針腳速度量化的線性競爭。HBF要爭的是「增加一個層級」的市場定義權，zHBM要爭的是「消除層級間距離」的整合定義權。

誰對誰錯，取決於客戶的瓶頸在哪裡。若短上下文下頻寬是限制，傳統HBM演進最有效；若長上下文下容量與資料搬移是限制，HBF型容量層級或zHBM型近距離整合才有價值。真實資料中心裡兩種負載同時存在，因此勝負未必是二選一，而取決於哪一種工作負載的支出成長更快。

時間軸也值得注意。標準需要時間被採用，但一旦紮根，影響很長。整合可能在個別客戶身上較快見效，卻要在每一代重新面對良率與散熱的牆。對投資人與事業規劃者而言，zHBM應以執行力為評估軸，HBF應以生態系形成為評估軸，兩者不能用同一把尺衡量。

今天賺錢的，仍然是HBM4與HBM4E

新層級的討論再熱，今天支撐營收的仍是既有HBM。數字很清楚。

台積電於2026年10月15日公布2026年第三季財報，營收為新台幣1.494兆元，約467億美元，淨利為新台幣7,630.6億元，年增68.7%，管理層表示AI需求仍超過供給。業界也有觀點認為，記憶體缺貨可能延續到2028年。以上資訊的時間點均為2026年10月。

也就是說，在HBF產品目標訂在2027年底、zHBM仍處於模型階段的此刻，決定價格與產能分配的仍是HBM4與HBM4E。HBM4E能否順利通過客戶驗證、包含基礎裸晶在內的供應體系能否到位，將直接決定未來幾季的營收。

三星在HBM5上的布局也應放在這個脈絡下看。報導指出，三星以2029年量產為目標推進HBM5，並計畫以混合鍵合實現20層以上堆疊。這是報導中的計畫，而非已實現的成果。能夠不間斷地展示HBM4E、HBM5到zHBM的階梯，本身就是與客戶談長期產能分配時的重要籌碼。

判斷新層級投資時，最重要的是不要把未來構想與當前現金流混為一談。HBF與zHBM可能左右2028年之後的市場結構，但2026到2027年的損益，仍由HBM4E的良率、驗證與分配決定。把兩個時間軸分開評估，是看待記憶體產業與供應鏈的基本態度。

在通用型DRAM這一側，中國長鑫存儲CXMT的追趕也不能忽視。當兩家韓國大廠把資源投向新層級時，商品型市場的競爭壓力仍在上升。先進領域要做出差異化、通用領域要守得住，是兩家公司共同的經營課題，其中CXMT在通用DRAM的進展尤其值得列入期限壓力來觀察。

觀察清單

接下來應確認四件事。

第一，預定2027年1月完成的HBF最終規格。參與企業名單、介面定義、控制器責任邊界，將決定HBF成為產業標準，還是停留在一家公司的規格。

第二，HBM4E的客戶驗證進度。14至16 Gbps、最大3.6 TB/s的規格能否在實際客戶系統中通過驗證並轉化為量產分配，是眼前的核心。

第三，zHBM能否超越模型階段。散熱方案、已測試良品裸晶的供應方式、與GPU夥伴的整合形態若出現具體實證，將成為判斷依據。

第四，量產目標訂在2029年的HBM5與混合鍵合進度，以及通用DRAM領域CXMT的追趕。先進層級競爭與商品型競爭，是同時進行的。

FAQ

什麼是zHBM？它與HBM5有何不同？

zHBM是三星提出的構想，把HBM垂直堆疊在GPU上方，以極端縮短資料搬移距離。目標是相較HBM5，單GPU效能最高8倍、每瓦效能最高3倍、熱阻低於一半。zHBM於2026年8月FMS 2026首度公開，SEDEX 2026展出時仍為模型階段。HBM5本身則是報導中量產目標訂在2029年的下一代HBM，zHBM可理解為其後更進一步的整合形態提案。

什麼是HBF？為什麼要用NAND？

HBF全名為High Bandwidth Flash，是SK海力士提出的新記憶體層級，插入HBM與DRAM之間。目標為約同世代HBM一半的頻寬與約10倍容量。由於推論工作負載以讀取為主，寫入較弱的NAND快閃記憶體仍可作為大容量、讀取為主的層級。標準化已與SanDisk展開，首版規格於2026年8月公布。

HBF何時會推出產品？

依目前計畫，將與夥伴在2027年1月完成最終規格，產品推出目標為2027年底，參與夥伴包括Google。不過這是2026年10月時提出的目標時程，最終規格內容與參與企業的廣度，將決定實際產品化的可信度。

為什麼HBM4E現在最重要？

HBM4E是第7代HBM，也是目前在AI需求強勁、記憶體供給吃緊環境下實際產生營收的產品。以三星規格為例，採用1c DRAM搭配4奈米基礎裸晶，單針腳14至16 Gbps，最大頻寬3.6 TB/s。相較於仍屬未來構想的zHBM與HBF，HBM4E的驗證與量產直接影響未來幾季的供給與營收。

結語

SEDEX 2026呈現的，是HBM競爭從頻寬數字之爭，轉向配置與標準之爭。三星為了消除距離而向上堆疊，SK海力士為了避開容量之牆而向橫新增層級。工程難點不同，商業勝負手也不同。短期營收由HBM4E決定，但中長期市場結構，將由2027年1月的HBF最終規格，以及zHBM能否從模型走向實證來決定。在記憶體產業裡，握住層級定義權，有時比領先一代速度更持久。這次的兩個提案，正把這個命題重新放到市場面前檢驗。

Disclosure: 本文係根據2026年10月14日至16日SEDEX 2026公開資訊、2026年10月15日時點之報導，以及台積電2026年第三季財報（2026年10月15日公布）所作之分析，不構成任何個股買賣建議。作者為新思科技Staff Product Engineer，從事PrimeTime簽核工作，本文見解不代表所屬組織之官方立場。文中以計畫或目標形式呈現之數值（如zHBM效能目標、HBF產品時程、HBM5量產時程）係依據各公司發表或報導之未來展望，不保證必然實現。