廣東
新 聞一： 下一代HBM4E高度或放寬，20層堆疊在825至900微米，將減緩混合鍵合技術(shù)發(fā)展
去年JEDEC固態(tài)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)宣布，發(fā)布備受期待的高帶寬內(nèi)存（HBM）DRAM新標(biāo)準(zhǔn)：HBM4。其支持4層、8層、12層和16層DRAM堆棧配置，芯片容量為24Gb或32Gb，單個(gè)堆棧最大容量可達(dá)64GB。在制定新標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，其中一項(xiàng)討論便是HBM4的高度，從過(guò)去最高720微米的限制，放寬至775微米，以適配12層及16層堆疊。
據(jù)TrendForce報(bào)道，考慮到HBM4E和HBM5等后續(xù)HBM迭代產(chǎn)品將引入20層堆疊，JEDEC固態(tài)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)和各大存儲(chǔ)器制造商進(jìn)行了討論，或許會(huì)進(jìn)一步放寬高度限制，提高至825至900微米。
JEDEC固態(tài)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)通常會(huì)在產(chǎn)品商業(yè)化前約一年半左右確定關(guān)鍵規(guī)格，隨著HBM4E量產(chǎn)時(shí)間臨近，促使了這次關(guān)于高度的討論。從歷史上看，半導(dǎo)體行業(yè)一直對(duì)HBM的高度有著嚴(yán)格的限制，最近積極考慮放寬這些標(biāo)準(zhǔn)來(lái)適應(yīng)HBM的發(fā)展需求，主要原因有兩個(gè)：一是20層堆疊讓DRAM變得更為緊密，制造變得更加困難；二是封裝技術(shù)的影響，這點(diǎn)與臺(tái)積電相關(guān)，未來(lái)系統(tǒng)級(jí)芯片的厚度高于775微米，HBM需要放寬高度限制來(lái)適配。
有關(guān)放寬HBM高度標(biāo)準(zhǔn)的討論背后的另一個(gè)因素是涉及鍵合技術(shù)，在制造HBM方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著堆疊層數(shù)的增加，需要縮小芯片之間的間隙，業(yè)界普遍認(rèn)為需要引入混合鍵合技術(shù)來(lái)做到這一點(diǎn)，以滿足更多堆疊層數(shù)的HBM生產(chǎn)需要。
對(duì)于HBM制造商來(lái)說(shuō)，目前混合鍵合技術(shù)仍然具有挑戰(zhàn)性。之前由于HBM4高度放寬，讓SK海力士有條件在現(xiàn)有鍵合技術(shù)中實(shí)現(xiàn)16層堆疊，無(wú)需轉(zhuǎn)向新的混合鍵合技術(shù)，從而降低了成本和制造難度。三星是對(duì)混合鍵合技術(shù)最為積極的HBM廠商，預(yù)計(jì)最早會(huì)在部分16層堆疊的HBM4E產(chǎn)品中采用混合鍵合技術(shù)。
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隨著HBM內(nèi)存也開(kāi)始引入堆疊技術(shù)，原本規(guī)則中的封裝高度要求已經(jīng)開(kāi)始難以滿足了。而現(xiàn)在，JEDEC固態(tài)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)似乎也順應(yīng)著技術(shù)發(fā)展的需求，選擇了放寬此標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)這并不是封裝尺寸的第一次放寬要求，在HBM4的時(shí)候就已經(jīng)有過(guò)一次了，所以才造就了16層堆疊的HBM4內(nèi)存，不知道進(jìn)一步放寬后的HBM4E會(huì)做到什么級(jí)別呢？
新 聞2：三星推進(jìn)HBM4E開(kāi)發(fā)，基礎(chǔ)裸片計(jì)劃采用2nm工藝
上個(gè)月，三星宣布量產(chǎn)HBM4。其結(jié)合了4nm基礎(chǔ)裸片（Base Die），并搭配1cnm（第六代10nm級(jí)別）工藝制造DRAM芯片，從量產(chǎn)初期就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的良品率和行業(yè)領(lǐng)先性能，無(wú)需額外重新設(shè)計(jì)，確保了三星在早期HBM4市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。在經(jīng)歷了HBM3和HBM3E開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)瓶頸后，三星終于在HBM4看到了趕上領(lǐng)頭羊SK海力士的希望。同時(shí)三星并沒(méi)有放慢速度，已經(jīng)開(kāi)始在下一代HBM4E上發(fā)力。
據(jù)Business Korea報(bào)道，4nm基礎(chǔ)裸片搭配1cnm DRAM芯片讓三星嘗到了甜頭，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于SK海力士用臺(tái)積電5/12nm基礎(chǔ)裸片搭配1bnm DRAM芯片的組合。三星計(jì)劃在HBM4E采用2nm工藝制造基礎(chǔ)裸片，提高能效、散熱管理和面積利用率，進(jìn)一步擴(kuò)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
目前行業(yè)其他主要參與者逐漸把重點(diǎn)放在了定制型HBM4E上，將其視為下一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。臺(tái)積電打算采用3nm工藝制造下一代基礎(chǔ)裸片，而三星主動(dòng)將基礎(chǔ)裸片提升至2nm工藝，以保持領(lǐng)先。隨著定制HBM時(shí)代的到來(lái)，三星在HBM領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)似乎變得更加明顯。
三星自身?yè)碛写S，比起要尋求臺(tái)積電幫助的SK海力士和美光，預(yù)計(jì)會(huì)從內(nèi)部生產(chǎn)中獲得潛在的成本優(yōu)勢(shì)，而且產(chǎn)能分配上也更為靈活。正是由于基礎(chǔ)裸片轉(zhuǎn)換到代工廠將對(duì)HBM產(chǎn)品帶來(lái)成本壓力，美光推遲到HBM4E才轉(zhuǎn)成臺(tái)積電，目前在HBM4已經(jīng)遇到一些困難。
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三星在HBM4這一代終于是揚(yáng)眉吐氣了，是最早量產(chǎn)也是最早為NVIDIA供貨的廠商。為了在即將到來(lái)的HBM4E上繼續(xù)取得優(yōu)勢(shì)，三星真的很激進(jìn)了，選擇使用自家最先進(jìn)的制程工藝—2nm工藝來(lái)生產(chǎn)基礎(chǔ)裸片。三星這樣做算是開(kāi)始內(nèi)卷了，此前存儲(chǔ)產(chǎn)品在制程工藝上一直是進(jìn)步緩慢的，這次也是非常難得，這同時(shí)也引動(dòng)了另一家廠商的動(dòng)作。
新 聞3： SK海力士考慮采用臺(tái)積電3nm工藝，生產(chǎn)HBM4E的基礎(chǔ)裸片
上個(gè)月三星宣布量產(chǎn)HBM4，結(jié)合了4nm的基礎(chǔ)裸片（Base Die）和1cnm（第六代10nm級(jí)別）工藝制造的DRAM芯片，從量產(chǎn)初期就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的良品率和行業(yè)領(lǐng)先性能，確保了三星在早期HBM4市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。雖然三星在HBM4上很激進(jìn)，但是到了下一代HBM4E似乎變得有所保留。最近三星已確認(rèn)，HBM4E的基礎(chǔ)裸片仍然采用4nm，并非外界盛傳的2nm，要等到HBM5才會(huì)升級(jí)制造工藝。
據(jù)TrendForce報(bào)道，目前SK海力士采用了成熟的1β (b) nm（第五代10nm級(jí)別）工藝來(lái)制造HBM4所需要的DRAM芯片，最大程度地降低了量產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。至于HBM4的基礎(chǔ)裸片，雖然臺(tái)積電提供了5nm和12nm可選，但是主要仍然以后者為主，這也導(dǎo)致了SK海力士在與三星的競(jìng)爭(zhēng)中有些吃虧。
隨著HBM4E更大規(guī)模的定制化，SK海力士打算升級(jí)制造工藝，基礎(chǔ)裸片將采用臺(tái)積電的3nm，同時(shí)DRAM芯片也迭代至1cnm，與三星處于同一水平。其實(shí)臺(tái)積電在去年12月就公布了自己的定制HBM4E設(shè)計(jì)，名為“C-HBM4E”，基礎(chǔ)裸片就是采用3nm，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是基于該制程節(jié)點(diǎn)的N3P。
按照臺(tái)積電的說(shuō)法，C-HBM4E的基礎(chǔ)裸片工作電壓將進(jìn)一步降低，從HBM4基礎(chǔ)裸片的0.8V降至0.75V，不僅有助于減少整體系統(tǒng)功耗，也為未來(lái)更大規(guī)模的AI集群部署提供了更優(yōu)的熱管理?xiàng)l件。相比于HBM3E，預(yù)計(jì)C-HBM4E基礎(chǔ)裸片的能效是其2倍。
考慮到臺(tái)積電已經(jīng)有這方面的考慮，SK海力士在自己的HBM4E基礎(chǔ)裸片上選擇3nm并不是什么問(wèn)題。
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雖然不確定是否有關(guān)聯(lián)，但SK海力士也確實(shí)在考慮使用更先進(jìn)制程工藝來(lái)生產(chǎn)HBM4E的基礎(chǔ)裸片。據(jù)傳，SK海力士考慮使用臺(tái)積電3nm進(jìn)行生產(chǎn)，臺(tái)積電3nm對(duì)比三星2nm有沒(méi)有優(yōu)勢(shì)先不說(shuō)，但人家三星是自己的生產(chǎn)線啊，成本顯然是低得多，產(chǎn)能和供應(yīng)也穩(wěn)定，如果真的這樣卷起來(lái)，三星的成本優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步擴(kuò)大，其他兩家還真不一定能卷得過(guò)三星……
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