本文由半导体产业纵横(ID:ICVIEWS)综合
新一代HBM产品,更贵了。
根据TrendForce集邦咨询最新研究,HBM技术发展受AI Server需求带动,三大原厂积极推进HBM4产品进度。由于HBM4的I/O(输入/输出接口)数增加,复杂的芯片设计使得晶圆面积增加,且部分供应商产品改采逻辑芯片架构以提高性能,皆推升了成本。鉴于HBM3e刚推出时的溢价比例约为20%,预计制造难度更高的HBM4溢价幅度将突破30%。
AI芯片领先厂商英伟达于今年GTC大会亮相最新Rubin GPU,AMD则有MI400与之抗衡,上述产品都将搭载HBM4。
由于需求强劲,TrendForce集邦咨询预估2026年HBM市场总出货量预计将突破30Billion Gb,HBM4的市占率则随着供应商持续放量而逐季提高,预计于2026年下半正式超越HBM3e系列产品,成为市场主流。至于供应商表现,预期SK hynix将以过半的市占率稳居领导地位,Samsung与Micron(美光科技)仍待产品良率与产能表现进一步提升,才有机会在HBM4市场迎头赶上。
3月19日,韩国半导体供应商SK海力士宣布推出面向AI的超高性能DRAM新产品12层HBM4,并在全球首次向主要客户提供其样品。SK海力士表示,公司将在下半年完成量产准备。
HBM4属于第六代HBM产品,英伟达将是SK海力士的首个客户,用于明年的Rubin架构数据中心GPU上。SK海力士引入了在HBM3E获得认可的Advanced MR-MUF工艺,从而在现有12层堆叠上达到了最大36GB容量,I/O接口速度达8Gbps,带宽可提高至2TB/s。新工艺不但能控制芯片的翘曲现象,还有效提升了散热性能,由此最大程度地提高了产品的稳定性。
据SK海力士介绍,4月在台积电北美技术论坛上展示的16层堆叠HBM4具有高达 48 GB 的容量、2.0 TB/s 带宽和额定 8.0 Gbps 的 I/O 速度,其Logic Die则是由台积电代工。SK 海力士表示,他们正在寻求在 2025 年下半年之前进行大规模生产,这意味着该工艺最早可能在今年年底集成到产品中。
SK海力士已经稳固了Nvidia AI半导体“Blackwell”系列HBM3E的主要供应商地位,并且有望在全球率先供应预定于今年年底量产的下一代HBM4样品,从而继续保持领先地位。截至去年第四季度,HBM占 SK 海力士 DRAM 总销售额的 40% 以上。
三星的HBM4开发工作正在按计划进行,且于2025年下半年实现HBM4的量产,并预计2026年开始商业供应。
据EBN报道,三星已经将混合键合技术引入到第六代HBM产品,也就是HBM4,早于竞争对手SK海力士。这不仅显著改善了发热问题,而且还明显提升了I/O数量。随着堆叠层数的增加,需要缩小芯片之间的间隙,引入混合键合技术可以缩小间隙,满足需要更多垂直堆叠层数的HBM产品的生产。
目前SK海力士采用的是MR-RUF技术,将半导体芯片附着在电路上,使用EMC(液态环氧树脂模塑料)填充芯片之间或芯片与凸块之间的间隙。相比之下,三星和美光使用的是TC NCF技术,需要高温高压将材料固化再熔化,然后进行清洗。这个过程涉及2-3个步骤,而MR-RUF技术可以在不需要清洗的情况下一步完成整个过程。
混合键合是一种3D集成技术,使用特殊材料填充和连接芯片,不需要凸块。这种材料类似于液体或胶水,将提供散热和芯片保护,从而实现更薄的整体芯片堆栈。与传统的基于凸块的堆叠相比,具有更低的电阻和电容、更高的密度、更好的热性能、以及更薄的3D堆栈。
不过混合键合技术现阶段也存在一些问题,比如成本较高,所需的专用设备比传统封装工具贵得多,并且需要更多的晶圆厂物理空间。这样会影响资本效率,尤其是在晶圆厂占地面积有限的情况下,这也是存储器供应商谨慎行事的主要原因之一,因此SK海力士暂时也只是将混合键合作为备用工艺。
当前,HBM4的市场需求强劲,被广泛应用于AI、深度学习和高性能计算等领域。此前,英伟达CEO黄仁勋曾要求SK海力士提前六个月供应HBM4芯片。此外,特斯拉最近也向SK海力士和三星电子表达采购HBM4的意向,用于正在开发的AI数据中心及其自动驾驶汽车。而微软、Meta向三星电子采购定制HBM4芯片。
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评论 (57)
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