輝達(NVIDIA,NVDA)公開NVHBM,將記憶體控制器移入高頻寬記憶體(HBM)堆疊底部的基底晶粒。韓國記憶體業者能否參與基底晶粒共同設計與接合製程,成為供應鏈角色變化的關鍵;韓國專家則建議業者拓展客戶,並建立混合鍵合量產能力。
輝達在8月公布,已將原本設於AI加速器晶片中的記憶體控制器,移至HBM堆疊最底層的基底晶粒。基底晶粒負責控制堆疊DRAM與加速器之間的資料傳輸。
HBM的核心晶粒負責儲存資料,基底晶粒則負責控制功能。韓國業者能否從供應核心晶粒,進一步參與基底晶粒設計與生產,將影響其在供應鏈中的角色。
ABMedia上月報導,輝達曾要求三星電子(Samsung Electronics,005930)、SK海力士(SK hynix,000660)與美光(Micron,MU)採用台積電(TSMC,TSM)的3奈米製程生產基底晶粒。報導也提到,台積電因應輝達要求,正在評估生產3D DRAM,並討論興建新廠或收購既有工廠等方案。台積電表示,將持續專注於核心晶圓代工業務。
這項要求的報導不代表各業者的量產方式都已定案。評估直接生產3D DRAM,與參與HBM基底晶粒及接合製程,是不同的事項。
韓國《中央日報》(JoongAng Ilbo)9日報導,成均館大學化學工程系教授權錫俊(Kwon Seok-joon)分析指出,台積電即使不直接興建DRAM工廠,仍可透過擴大基底晶粒製造、以混合鍵合主導堆疊與整合、和台灣DRAM業者合作,以及生產3D DRAM周邊電路,進入記憶體產業附加價值較高的領域。
混合鍵合是一種不使用微凸塊、直接接合晶片的技術。權錫俊認為,當HBM堆疊增加至約20層時,這項技術的重要性將提高。
權錫俊表示,若台積電從基底晶粒製造進一步接手接合,即使SK海力士供應核心晶粒,輝達與台積電仍可能掌握成品的設計與製造主導權。這可能改變記憶體業者與晶圓代工業者在供應鏈中的分工。
一名SK海力士前高階人士也警告,若韓國記憶體業者無法掌握基底晶粒、接合與熱處理技術,可能只能停留在DRAM晶胞供應環節。這不代表兩家業者目前的角色已經如此轉變。
權錫俊建議,韓國業者應成為基底晶粒共同設計者,並比台積電更早具備混合鍵合量產能力。他也提出,業者可拓展輝達以外的客戶,以維持設計自主權。
Google、超微(AMD)與Meta被列為客製化HBM的潛在客戶。權錫俊提出的方向,是降低對單一客戶的依賴,並擴大業者自身參與設計的程度。
本刊先前曾報導三星電子計畫在泰勒二廠生產供超微與輝達使用的HBM基底晶粒。基底晶粒生產計畫與共同參與設計,屬於不同課題。
嘉泉大學半導體教育院院長金容錫(Kim Yong-seok)指出,商業合作沒有永遠的朋友或盟友。他呼籲學界投入2.5D、3D封裝、HBM介面與高效能記憶體系統的前瞻研究,也建議政府支持邏輯晶片與記憶體整合設計人才及基礎設施。
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