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Samsung zielt mit zHBM auf 2029 – doch die Hitze könnte 3D-KI-Speicher ausbremsen
Samsung peilt die Kommerzialisierung von zHBM für etwa 2029 an, möglicherweise bereits 2028. Das Unternehmen prognostiziert rund die achtfache Leistung von HBM5 und mehr als die zehnfache Speicherdichte.
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Forschungsantwort
Wichtige Erkenntnisse
- Samsung peilt die Kommerzialisierung von zHBM für etwa 2029 an, möglicherweise bereits 2028.
- Das Unternehmen prognostiziert rund die achtfache Leistung von HBM5 und mehr als die zehnfache Speicherdichte.
- Parallel plant Samsung für 2028 die Massenproduktion von Fan out Panel Level Packaging auf 415 × 510 Millimeter großen Panels und will innerhalb von drei Jahren eine zweite moderne Foundry Fabrik in Taylor, Texas, in...
KI-Prompt
openai.comCreate a landscape editorial hero image for this Studio Global article: What are Samsung Electronics’ plans and technological challenges for commercializing its next-generation zHBM memory—unveiled as a concept a. Article summary: Samsung is positioning zHBM as a post-HBM5, true-3D AI-memory architecture, but it remains a concept rather than a qualified product. Its stated commercial target is around 2029, with an earlier 2028 introduction possibl. Topic tags: general, news, general web, user generated. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks, charts w
Samsung will die nächste große Entwicklungsstufe für KI-Speicher nicht nur über mehr HBM-Stacks erreichen, sondern über eine neue Anordnung: Bei zHBM soll der Hochleistungsspeicher direkt über dem KI-Beschleuniger liegen – statt wie bisher daneben auf einem Interposer. Das Konzept wurde auf der Konferenz Future of Memory and Storage 2026 vorgestellt. 1
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Die kürzeren Verbindungen könnten die Bandbreite erhöhen, den Energiebedarf für den Datentransport senken und kompaktere KI-Pakete ermöglichen. Allerdings ist zHBM noch kein qualifiziertes Serienprodukt. Samsung nennt derzeit etwa 2029 als Ziel, eine Einführung bereits 2028 bleibt möglich. Bis dahin muss der Konzern beweisen, dass sich die Vorteile nicht nur auf dem Papier, sondern auch zuverlässig und wirtschaftlich fertigen und kühlen lassen. 13
Was zHBM von herkömmlichem HBM unterscheidet
Aktuelle HBM-Systeme nutzen typischerweise eine 2,5D-Anordnung: Mehrere HBM-Stacks sitzen neben einer CPU, GPU oder einem anderen Beschleuniger und kommunizieren über einen Interposer. Samsung verschiebt diese Geometrie bei zHBM auf die Z-Achse. Der Speicher wird vertikal direkt über dem Logik- beziehungsweise KI-Chip platziert. 2
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Der gewünschte Effekt: Die Daten müssen eine deutlich kürzere Strecke zwischen Rechenwerk und Speicher zurücklegen. Das soll eine höhere Bandbreite, einen geringeren Energieverbrauch bei der Datenübertragung und eine größere Packungsdichte ermöglichen. Samsung beschreibt zHBM als 3D-Speicherarchitektur für die hohen Anforderungen großer KI-Trainings- und Inferenzsysteme. 3
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Für die enge Verbindung setzt das Konzept auf Wafer-Level-Integration und sogenanntes Hybrid Copper Bonding. Dabei werden Kupferflächen direkt miteinander verbunden, anstatt konventionelle Löt-Mikrobumps zu verwenden. Die Methode soll die hohe Dichte an Verbindungen ermöglichen, die für ein eng integriertes Logik-und-Speicher-Paket erforderlich ist. 10
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Die Leistungswerte sind bislang Prognosen
Samsung zufolge könnte ein künftiges Interface auf Basis von zHBM ungefähr die achtfache Leistung von HBM5 und mehr als die zehnfache Speicherdichte erreichen. Weitere Unternehmensangaben nennen eine bis zu dreifache Energieeffizienz sowie einen Rückgang des Wärmewiderstands um mehr als die Hälfte. 3
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Diese Zahlen sind jedoch als Prognosen des Unternehmens zu verstehen – nicht als unabhängige Benchmarks eines kaufbaren Produkts. Samsung präsentierte zHBM als Konzept; endgültige Spezifikationen, ein verbindlicher Produktionsplan und konkrete Beschleuniger-Konfigurationen stehen noch nicht fest. 4
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Auch der Vergleich mit HBM5 ist wichtig: Er beschreibt ein zukunftsorientiertes Roadmap-Ziel und keinen direkten Test kommerziell verfügbarer zHBM-Hardware. Erst qualifizierte Bauteile und Messungen auf Systemebene werden zeigen, welche Leistung Kunden tatsächlich erhalten.
Die Hitze ist die entscheidende Hürde
Ausgerechnet der größte Vorteil der Architektur erzeugt ihr schwierigstes Problem. KI-Beschleuniger entwickeln viel Wärme. Liegt der HBM direkt über dem heißesten Bereich des Pakets, kann das den direkten Weg der Wärmeabfuhr blockieren. Samsungs US-Chef für das Halbleitergeschäft bezeichnete die Wärmeentwicklung als zentrale Hürde für die Kommerzialisierung von zHBM. 13
Samsung hat einen sogenannten Heat-Pipe-Block vorgestellt, der Wärme von besonders heißen Stellen im Stack ableiten soll. Ein vorgestellter Kühlmechanismus ist allerdings noch kein serienreifes Gesamtkonzept. Der Konzern muss nachweisen, dass Speicher, Bonding-Verbindungen und Beschleuniger auch unter dauerhaft hoher Last in KI-Servern zuverlässig zusammenarbeiten. 13
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Die Thermik ist zudem nur eine von mehreren Hürden. Für ein kommerzielles zHBM-Produkt wären außerdem hohe Ausbeuten beim Hybrid-Bonding, eine präzise Ausrichtung großer Dies, langfristige Zuverlässigkeit, die Kompatibilität mit Kundenbeschleunigern und eine skalierbare Fertigung nötig. Das Konzept muss daher sowohl ein physikalisches als auch ein industrielles Problem lösen.
Markteinführung für 2028 oder 2029 angepeilt
Samsung hat erklärt, dass Produkte der ersten zHBM-Generation ungefähr 2029 auf den Markt kommen könnten; ein früherer Start 2028 sei möglich. 13 Ein fester Termin ist das nicht. Vor einer Auslieferung müssten die Architektur definiert, Beschleuniger gemeinsam mit Kunden entwickelt, Thermik und Zuverlässigkeit validiert und die Voraussetzungen für die Serienfertigung geschaffen werden.
zHBM wird außerdem parallel zu Fortschritten bei HBM, fortschrittlicher Chip-Verpackung und dem Design von KI-Prozessoren entstehen. Sein tatsächlicher Wert hängt deshalb nicht nur von Spitzenwerten bei Bandbreite und Kapazität ab. Entscheidend ist auch, ob Hersteller von KI-Beschleunigern bereit sind, ihre Chips auf ein deutlich enger gekoppeltes 3D-Paket auszulegen.
Größere Verpackungsplattform soll 2028 in Serie gehen
Unabhängig von zHBM will Samsung für Fan-out-Panel-Level-Packaging (FO-PLP) an einem Format von 415 × 510 Millimetern festhalten. Die Massenproduktion ist für 2028 vorgesehen. Die Verpackungstechnologie soll für größere Pakete aus dem Bereich künstliche Intelligenz und High-Performance-Computing genutzt werden. 17
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Diese Pläne gehören zur allgemeinen Strategie für fortschrittliche Halbleiterverpackungen, sind aber nicht mit einer zHBM-Zusage für 2028 gleichzusetzen. Eine FO-PLP-Produktion in diesem Zeitraum würde Kapazitäten und Fertigungserfahrung schaffen. Sie wäre jedoch kein Beweis dafür, dass vertikal gestapelter HBM bereits serienreif ist.
Zweite Foundry-Fabrik in Texas geplant
Samsung will zudem innerhalb von drei Jahren eine zweite moderne Foundry-Fabrik in Taylor im US-Bundesstaat Texas in Betrieb nehmen. Sie soll vor allem Kunden in den USA versorgen. 13
Zusammen mit den Speicher- und Verpackungsplänen deutet das auf den Versuch hin, künftig größere Teile der Lieferkette für KI-Systeme aus einer Hand anzubieten. Für zHBM wäre eine enge Abstimmung zwischen Speicher, Logik, Bonding, Verpackung und Beschleunigerdesign besonders wichtig.
Zusätzliche Fertigungskapazitäten beseitigen die grundlegenden Risiken allerdings nicht. Samsung muss weiterhin zeigen, dass der vertikale Aufbau die Anforderungen an Wärmeabfuhr, Zuverlässigkeit, Fertigungsausbeute und Kosten erfüllt.
Fazit
zHBM ist Samsungs bislang deutlichster Versuch, die nächste große Leistungssteigerung bei KI-Speicher über eine neue Geometrie zu erreichen. Statt immer weitere konventionelle HBM-Stacks nebeneinander zu platzieren, soll der Speicher direkt über dem Rechenchip sitzen. Das verspricht kürzere Verbindungen, höhere Bandbreite, mehr Dichte und eine bessere Energieeffizienz.
Die entscheidende Frage lautet jedoch: Kann Samsung einen leistungsstarken KI-Beschleuniger durch oder um einen darüberliegenden Speicher-Stack herum ausreichend kühlen – und das komplexe Hybrid-Bonding-Paket dabei mit verlässlicher Ausbeute fertigen? Solange dieser Nachweis fehlt, bleiben die rund achtfache Leistung und der Zeitplan für 2028 bis 2029 ambitionierte Roadmap-Ziele und keine garantierte Produkteinführung.
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Samsung peilt die Kommerzialisierung von zHBM für etwa 2029 an, möglicherweise bereits 2028.
Was sind die wichtigsten Punkte, die zuerst validiert werden müssen?
Samsung peilt die Kommerzialisierung von zHBM für etwa 2029 an, möglicherweise bereits 2028. Das Unternehmen prognostiziert rund die achtfache Leistung von HBM5 und mehr als die zehnfache Speicherdichte.
Was soll ich als nächstes in der Praxis tun?
Parallel plant Samsung für 2028 die Massenproduktion von Fan out Panel Level Packaging auf 415 × 510 Millimeter großen Panels und will innerhalb von drei Jahren eine zweite moderne Foundry Fabrik in Taylor, Texas, in...
Quellen
reuters.comSamsung Electronics launches next-generation AI memory technology
news.samsung.comSamsung Unveils Next-Gen 3D-Memory Vision at FMS 2026, Charting the Future of AI Infrastructure - Samsung Global Newsroom
kedglobal.comSamsung targets zHBM around 2029, Taylor Fab 2 within 3 years - KED Global
koreatimes.co.krSamsung introduces zHBM to stack memory vertically on ...