SK海力士、台积电结为“芯片同盟” 冲击HBM霸主地位

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日前,SK海力士宣布与台积电正式签署谅解备忘录(MOU),合作推进HBM4的研发,并通过先进的封装技术增强逻辑和HBM的集成度, 预计HBM4将于2026年开始量产。

一直以来,SK海力士在HBM市场都占据着主导地位,并且与台积电一同作为美国芯片巨头英伟达的顶级供应商。

自2022年底OpenAI推出ChatGPT以来,逻辑半导体(处理器、存储芯片)等需求激增,英伟达在全球的AI革命中占据了主动权。此后,苹果、微软、亚马逊等科技巨头也纷纷加入了AI浪潮。

据介绍,HBM即高带宽存储器,是一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM(动态随机访问存储器),适用于高存储器带宽需求的应用场合,如GPU、路由器、交换器等,目前来说,HBM是当下数据处理速度最快的DRAM产品。

2013年,SK海力士首度宣布成功开发出HBM技术,HBM1通过AMD的Radeon R9 Fury显卡登场。该技术通过堆叠内存芯片,并通过硅通孔(TSV)连接,从而显著提高了内存带宽。后来,HBM2、HBM2E、HBM3和HBM3E也陆续亮相HBM系列。

直到HBM3E(第五代),SK海力士均采用自家制程工艺生产HBM产品,该技术通过将内存芯片以硅通孔(TSV)连接并堆叠,从而显著提高了内存带宽。而从HBM4(第六代)开始,该公司将采用台积电的先进逻辑工艺,初期目标以改善HBM封装内最底层基础裸片(Base Die)的性能为主。

此后,双方还将优化SK海力士的HBM和台积电的CoWoS技术的整合,从而在性能和效率等方面合作应对客户对HBM的共同要求。据了解,CoWoS(晶圆上芯片基板封装)是台积电专有的封装工艺,又称“2.5D封装”,该技术将逻辑芯片和3D的HBM整合成一个模组,再加装到2D封装基板上。

SK海力士表示,双方的合作将为HBM领域带来更丰富的技术创新,另还有望通过产品设计、晶圆代工与内存的三方合作,打破AI应用的内存性能限制。未来,AI半导体将从HBM时代的2.5D封装走向3D堆叠逻辑芯片和存储芯片的新型高级封装。

SK海力士总裁兼AI Infra负责人Justin Kim表示:“通过与台积电的合作伙伴关系,我们不仅可以开发出最高性能HBM4,还将积极拓展与全球客户的开放性合作。今后,公司将增强客户定制化存储器平台的竞争力,进一步巩固公司作为AI存储器全方位供应商的市场领导地位。”

台积电业务发展高级副总裁Kevin Zhang表示:“展望新一代HBM4,我们相信两家公司将继续密切合作,提供最佳集成解决方案,为我们的共同客户开启更多的AI创新。”

根据市场公开信息,目前只有SK海力士、美光科技和三星电子能够提供与高性能GPU(如英伟达H100)匹配的HBM芯片。

前段时间,美光科技也宣布开始两场HBM3E芯片;三星也发布了业界容量最大的36GB HBM3E 12H芯片,英伟达已对该芯片进行了资格认证。

据Trendforce预计,SK海力士将于今年占据全球市场52.2%的份额,三星(42.4%)、美光(5.1%)紧随其后。另外,HBM在DRAM行业的收入份额在2023年超过了8%,2024年或可达到20%。

普华永道高科技行业研究中心主任Allen Cheng肯定了SK海力士与台积电的此次合作。他认为,台积电几乎所有主要客户都在研发尖端AI芯片,该伙伴关系的进一步加深意味着SK海力士可以为其HBM产品吸引到更多客户。

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