受高带宽存储器(HBM)市场增长的推动,三星电子正着手扩大其先进晶圆代工工艺的产能。由于第六代HBM(HBM4)芯片的需求激增,4纳米工艺已全面投产,该公司正在考虑扩大产能。此外,三星电子也在考虑投资建设一条新的2纳米生产线,以支持未来的HBM5(第八代)芯片的生产。
据电子行业21日消息,三星电子正考虑扩大其4nm晶圆代工工艺规模,以满足日益增长的HBM4基片需求。三星电子的HBM4由一个采用10nm工艺制造的第六代(1c)DRAM的核心芯片和一个采用4nm工艺制造的逻辑半导体基片组成。
基片是HBM的最底层,它连接着GPU等AI加速器,实现快速数据交换。随着HBM运行速度的提升和容量的增长,基片的数据处理性能和能效变得至关重要。从HBM4开始,先进的代工工艺应用于基片,使其成为提升HBM性能和能效的关键要素。
与采用台积电12nm工艺制造HBM4芯片的SK海力士不同,三星电子采取了应用自家4nm工艺的策略,以提升性能和能效。三星晶圆代工的4nm第四代工艺已量产四年,其性能和良率均已得到充分验证,因此在HBM4的早期应用方面发挥了重要作用。
三星电子的4nm工艺生产线已满负荷运转。除了扩大HBM4的产能外,英伟达的AI推理半导体“Groq 3 LPU(语言处理单元)”也采用三星晶圆代工的4nm工艺制造。由于需求激增,三星电子近期提高了4nm新订单的价格。据报道,HBM4芯片的价格也已上涨。
尤其值得注意的是,由于英伟达下一代人工智能平台“Vera Rubin”的供应量扩大,预计下半年对HBM4的需求将显著增长。三星电子预计,第三季度HBM4的收入将比上一季度增长三倍以上。该公司还预测,下半年HBM4的收入将占HBM总收入的60%以上。
三星电子计划将其位于京畿道平泽市的P4工厂(第四工厂)新增产能的大部分用于生产HBM 1c DRAM,以满足市场对HBM的需求。据报道,三星晶圆代工也已将其现有4nm产能的一半以上用于生产HBM4基础芯片。
此外,4nm 基片也被应用于第七代 HBM——HBM4E。去年五月,三星电子率先在业内向客户提供 HBM4E 样品,目前正在商讨详细规格。业内普遍认为,如果 HBM4 和 HBM4E 成为主流产品,仅靠现有的 4nm 产能将无法满足市场需求。因此,也需要扩大基片产能。
三星电子也在考虑新建一条2纳米生产线以支持HBM5的生产。其目标是采用2纳米工艺和环栅(GAA)结构制造HBM5基片,并提高硅通孔(TSV)密度,从而使运行速度比HBM4E提升50%以上。本质上,HBM的代际更替正在推动对先进工艺的需求,并促使晶圆代工行业进行新的投资。
继去年下半年开始量产第一代2nm工艺后,三星电子也于今年下半年开始生产基于第二代2nm工艺的产品。第二代2nm工艺具有更高的良率和性能。该公司还在不断拓展客户群体,包括移动应用处理器(AP)和特斯拉。其战略是通过抢先将2nm工艺应用于HBM5芯片,巩固其技术领先地位。
HBM市场增长迅猛。花旗银行预测,明年全球HBM比特需求将增长62%,达到752亿Gb(吉比特),到2028年将增至1270亿Gb。另一方面,花旗银行预测明年供应量仅为594亿Gb,比需求量短缺约21%。
三星电子扩大HBM供应的速度预计也将加快。花旗银行预测,三星电子明年的HBM供应量将比今年增长2.3倍,市场份额将从今年的30%上升到明年的42%,占据市场领先地位。
一位业内人士表示:“基片在三星电子的HBM4成功中也发挥了重要作用。”他还补充道:“晶圆代工业务部门也将很快实现盈利。”
(来源:编译自mk)
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