HBM新戰局，半導體存儲廠(chǎng)商們準備好了嗎？

在半導體存儲領(lǐng)域，參與HBM市場(chǎng)競爭的存儲廠(chǎng)商主要為SK海力士、三星和美光，三者的競爭已經(jīng)延續到HBM3e。

而近日，行業(yè)標準制定組織固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì )JEDEC宣布HBM4即將完成的消息引發(fā)了業(yè)界關(guān)注，這似乎也預示著(zhù)HBM領(lǐng)域新的戰場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)啟...

?堆棧通道數較HBM3翻倍?

據悉，JEDEC于7月10日表示，備受期待的高帶寬存儲器 (HBM) DRAM標準的下一個(gè)版本：HBM4標準即將完成定稿。

圖片來(lái)源：JEDEC官網(wǎng)截圖

HBM4是目前發(fā)布的HBM3標準的進(jìn)化版，旨在進(jìn)一步提高數據處理速率，同時(shí)保持更高的帶寬、更低功耗以及增加裸晶/堆棧性能等基本特性。JEDEC表示，在生成式人工智能（AI）、高性能計算、高端顯卡和服務(wù)器等領(lǐng)域，這些改進(jìn)對于需要高效處理大型數據集和復雜計算的應用至關(guān)重要。

與HBM3相比，HBM4計劃將每個(gè)堆棧的通道數增加一倍，物理尺寸也更大。為了支持設備兼容性，該標準確保單個(gè)控制器可以在需要時(shí)同時(shí)與HBM3和HBM4配合使用，不同的配置將需要不同的中介層來(lái)適應不同的占用空間。

JEDEC進(jìn)一步指出，委員會(huì )已就高達6.4Gbps的速度等級達成初步協(xié)議，目前正在討論更高的頻率。 

此前，全球機場(chǎng)研究機構TrendForce集邦咨詢(xún)分享的路線(xiàn)圖預計，首批HBM4樣品的每個(gè)堆棧容量將高達36 GB，而完整規格預計將在2024-2025年左右由JEDEC發(fā)布。首批客戶(hù)樣品和可用性預計將于2026年推出，因此距離我們看到新的高帶寬內存人工智能解決方案的實(shí)際應用還有很長(cháng)的時(shí)間。

?存儲廠(chǎng)商新戰開(kāi)局?

經(jīng)過(guò)多輪技術(shù)迭代，目前HBM發(fā)展已來(lái)到HBM3E賽道，并有望在2025年進(jìn)入市場(chǎng)主流。而與此同時(shí)，以SK海力士、三星和美光等代表的廠(chǎng)商也正在向下一輪HBM技術(shù)發(fā)起沖擊。

而作為AI芯片市場(chǎng)的主導者，英偉達此前透露了HBM4的應用計劃。6月2日，英偉達CEO黃仁勛在揭露最新產(chǎn)品規劃時(shí)表示，其下一代平臺名稱(chēng)為「Rubin」，預期將在2026年進(jìn)入量產(chǎn)，并搭載HBM4。這也進(jìn)一步刺激各大廠(chǎng)商入局速度。

01
SK海力士/臺積電/英偉達三方聯(lián)盟

今年4月，SK海力士宣布與臺積電簽署了一份諒解備忘錄，雙方將合作生產(chǎn)下一代HBM，并通過(guò)先進(jìn)的封裝技術(shù)提高邏輯和HBM的集成度。SK海力士計劃通過(guò)這一舉措著(zhù)手開(kāi)發(fā)第六代HBM產(chǎn)品HBM4。

SK海力士在新聞稿中表示，將“以構建IC設計廠(chǎng)、晶圓代工廠(chǎng)、存儲器廠(chǎng)三方合作的方式，突破面向AI應用的存儲器性能極限”。

而據韓國媒體businesskorea最新報道，SK海力士、英偉達和臺積電將組建“三角聯(lián)盟”，為迎接AI時(shí)代共同推進(jìn)第六代HBM4發(fā)展。

報道稱(chēng)，三強合作計劃是在今年上半年敲定，其中，SK海力士將采用臺積電的邏輯制程，生產(chǎn)HBM的基礎接口芯片。

02
三星電子目標明確

此前，三星電子公司一位高管曾在其博客中表示，公司目標是在2025年推出第六代HBM（HBM4）。

今年6月，《韓國經(jīng)濟日報》援引三星電子公司和消息人士的話(huà)稱(chēng)，三星電子將在年內推出高帶寬內存（HBM）的3D封裝服務(wù)，計劃明年推出的第六代HBM芯片HBM4將采用這種封裝方式。

此外，據韓聯(lián)社報道，三星電子近期新設了一個(gè)HBM芯片研發(fā)團隊，專(zhuān)注于HBM3、HBM3E和下一代HBM4技術(shù)的研發(fā)，研發(fā)組組長(cháng)由三星電子副社長(cháng)、高性能DRAM設計專(zhuān)家Sohn Young-soo擔任。

而在7月9日舉行的“三星晶圓代工論壇2024”上，三星電子存儲部門(mén)新事業(yè)企劃組組長(cháng)Choi Jang-seok透露，公司正在開(kāi)發(fā)單堆棧達48GB的大容量HBM4內存，預計明年投產(chǎn)。Choi Jang-seok還表示，公司正在與AMD、蘋(píng)果等主要客戶(hù)進(jìn)行定制合作，預計定制HBM將在HBM4量產(chǎn)時(shí)實(shí)現商業(yè)化。

03
美光奮起直追

至于美光，作為HBM領(lǐng)域的后起之秀，目前正在奮起直追。

美光的HBM技術(shù)已經(jīng)發(fā)展至HBM3e。根據2023年底公布的技術(shù)路線(xiàn)圖顯示，其HBM4的“生命周期”大致落在2025年—2027年，而到2028年則正式步入HBM4E。

圖片來(lái)源：美光

另外，據韓國媒體6月底報道稱(chēng)，韓國后端設備制造商ASMPT已向美光提供了用于高帶寬內存 (HBM) 生產(chǎn)的演示熱壓 (TC) 鍵合機。雙方已開(kāi)始聯(lián)合開(kāi)發(fā)下一代鍵合機，用于HBM4生產(chǎn)。