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HBM4胜出关键在Base Die和定制化,SK海力士、三星纷与台积结盟

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darthracer Elysion~楽的次元2024-9-19 23:57 显示全部楼层 |阅读模式
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HBM4两大重点:定制化HBM、Base Die改Logic制程SK海力士、三星内存堆栈技术路线

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随着SEMICON Taiwan圆满落幕,本次最大亮点之一莫过于邀请内存大厂SK海力士和三星高层来台开讲,值得注意的是,HBM4将实现内存一大跃进,两家公司也强调对台积电的合作关系,意味先进封装、与台积合作成HBM战场关键。

当机器学习和人工智能推动数据处理能力和运算能力增长,作为数据存储的高带宽内存(HBM)的带宽需求也急速增加,为增加能效、性能及运算能力,HBM4的基础裸晶(Base Die)从内存制程改成逻辑(Logic)制程,因此改由芯片厂、非内存厂制造。

SK海力士将采用台积电的逻辑制程生产HBM4的base Die,计划2025年将推出12层HBM4产品;与此同时,三星和台积电也传出将共同开发HBM4,预期赶在2025年下半年制造。台积电生态系与联盟管理主管Dan Kochpatcharin在Semicon Taiwan 2024论坛上证实,两家公司正共同开发无缓冲(bufferless) HBM4芯片,表示随着内存制程日趋复杂,与合作伙伴合作变得比以往更重要。

此外,在这次SEMICON Taiwan上,三星、SK海力士和美光都强调“定制化HBM”的重要性。SK海力士资深副总裁暨封装(PKG)开发副社长李康旭(Kangwook Lee)解释,标准HBM和定制化HBM核心芯片相同,是Base Die(基础芯片)不同,定制化将再加入客户IP,因此芯片效率也可能更高。

韩媒预期,通过与台积电合作,三星盼提供NVIDIA和Google等客户所要求的定制化芯片和服务。知情人士透露,虽然三星有能力提供HBM4一条龙服务,包括内存生产、代工和先进封装,但公司希望利用台积电技术争取更多客户。此外,有些客户偏好台积电生产的逻辑芯片,因此考虑使用台积电技术。

三星内存业务部负责人Jung-Bae Lee指出,三星在HBM4以前是采用自家内存负责制造,但到目前HBM4的Base Die已交由芯片代工厂,三星负责Core Die,内存制造商和芯片代工企业与客户的合作关系越来越紧密。

除了定制化、Base Die与芯片厂合作动态值得关注外,内存大厂还面临堆栈限制,目前16层以下大都依各厂技术,但到20层因技术限制,SK海力士和三星都提出使用Hybrid Bonding(混合键合)技术。

其中,SK海力士的MR-MUF技术,是采用具高热导特性的Gap-Fill材料和高密度金属凸块。SK海力士表示,明年推出的12层HBM4将采用Advanced MR-MUF,到16层会尝试看Advanced MR-MUF和Hybrid Bonding的可能性,前者已经确认可行性。

三星也指出,目前采用的热压键合(TCB)技术到了16层将面临技术瓶颈,因此到16层将同步尝试TCB和Hybrid Bonding技术,到20层以上就走Hybrid Bonding路线。该公司也于4月使用子公司SEMES的混合键合设备成功制作16层HBM样品。

研调机构TrendForce数据,SK海力士目前市场占有率达53%,而三星则以35%位居第二,目前两家公司的技术角力仍将持续,预期2025年推出的HBM4将是能否掌握主导权的关键一役。
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