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產業觀察:“三角聯盟”協作加速,一切為了HBM4

2024-11-10 00:48:18

(文/姜羽桐)AI浪潮洶湧,HBM需求持續激增,(NVIDIA)、臺積電(TSMC)和SK海力士(Hynix)合力推動全球HBM發展的作用愈發顯著,被業界稱為“三角聯盟”。甫入11月,三巨頭互動頻繁,在協作上顯然加快了速度。

先是SK集團透露英偉達CEO要求其將HBM4的供應提前6個月,SK海力士股價應聲大漲;兩天後,市場傳出英偉達同意調漲臺積電3nm與CoWoS封裝價格的訊息。結合SK海力士、臺積電今年4月簽署諒解備忘錄一事,“儲存原廠+AI霸主+晶圓廠”的通力合作,一切都是為了HBM4的更快到來。

著急的黃仁勳,加速的HBM4

儘管首款HBM3E的釋出還不足一年,但是各大廠商未雨綢繆,已將新一代高頻寬記憶體HBM4提上了日程。相比HBM3E,HBM4提供雙倍通道寬度,資料傳輸速度和效能均有顯著提升。HBM3E堆疊了12個DRAM晶片,支援24GB和32GB的容量,而HBM4可以堆疊16個DRAM晶片,支援64GB容量。

韓國SK集團會長崔泰源4日在“SK AI Summit 2024”發表主題演講時,強調與臺積電和英偉達的三方合作關係,表示將與兩家晶片巨頭攜手打造全球人工智慧晶片產業供應鏈,共同克服AI發展過程的瓶頸。活動中,臺積電董事長魏哲家、英偉達CEO黃仁勳也在預先錄製的影片中發表賀詞,黃仁勳更是大讚SK海力士的HBM,稱其使“超級摩爾定律”(super Moores Law)成為可能。

圖/SK集團會長崔泰源

峰會上,崔泰源還介紹SK海力士計劃2025下半年推出首批12層堆疊的HBM4,16層堆疊的HBM4將會在2026年推出。但另一方面,崔泰源透露“黃仁勳在最近的一次會議上要求SK海力士提前6個月供應HBM4”的訊息,或有公開喊話英偉達給予更多支援的意思。

一石激起千層浪。SK海力士自今年3月開始為英偉達供應第五代HBM產品(HBM3E)開始,就一直保持領先業界的研發速度。HBM的歷史發展與技術趨勢無需贅言,而SK海力士依託HBM對市場形成的強大統治力值得再提——市場調研機構TrendForce資料顯示,SK海力士去年以53%的份額領先遙遙領先HBM市場,其次是三星電子的38%和美光科技的9%。

為鞏固優勢,SK海力士加緊開發HBM4的同時,還在今年4月與臺積電簽署合作諒解備忘錄,計劃合作生產HBM4,並透過先進的封裝技術提高邏輯和HBM的整合度。兩家公司將首先致力於提高安裝在HBM封裝最底部的基礎晶片的效能,併合作最佳化SK海力士的HBM和臺積電的CoWoS技術的整合,合作應對客戶對HBM的共同要求。臺積電不僅向英偉達提供先進AI GPU的代工,還負責AI GPU和HBM記憶體間的CoWoS先進封裝,是英偉達驗證稽核過程的重要參與者。

在週一,SK海力士還透露了下代產品的最新進展——更先進的HBM5計劃在2028年~2030年推出。SK海力士CEO郭魯正表示,正與晶圓代工廠合作,致力於改進基礎裸片(Base Die)效能,降低功耗。他還強調,秉持“一個團隊(One Team)”協作精神。這些舉措,顯然是為了鞏固其在HBM領域的地位。

英偉達急推“Rubin”,R100嚐鮮

英偉達登上“AI霸主”寶座後,有一個幸福的煩惱,就是如何坐穩天下。黃仁勳此次親自下場,催促SK海力士加快HBM4的交貨速度,到底在急什麼?

目前,人工智慧產業“井噴式需求”,促使英偉達在內的AI巨頭紛紛提速。據不完全統計,英偉達目前在全球資料中心AI晶片市場佔據80%-90%的份額,預計AMD佔比接近10%,其他份額則為谷歌TPU、亞馬遜自研ASIC等大廠自研AI晶片。

龐大的市場份額,是臺積電衝鋒在前,“累死累活”為英偉達擴大Blackwell AI GPU產能換來的。避免後繼乏力,英偉達也必須以更快速度推出效能更高、儲存容量更龐大、推理效率更強大且更加節能的下一代AI GPU的研發程序。

因此,英偉達和黃仁勳眼下焦急的“跟腳”,自然而然落在了下一代AI GPU架構——“Rubin”。

依據此前報道,英偉達原計劃今年底推出Blackwell平臺的B200與GB200晶片,2025年推出Blackwell Ultra晶片(B300或GB300),2026年推出“Rubin”平臺的R100晶片,預計Rubin AI GPU將搭載HBM4儲存系統。

業界人士指出,英偉達最新Blackwell平臺近期才開始量產,高階款GB200 NVL72機櫃平均單價(ASP)約300萬美元;Rubin為Blackwell下一代平臺,其相關機櫃單價預期將輕鬆突破300萬美元。

黃仁勳如此急迫地想要推出“Rubin”,或許也意味著英偉達下一代AI晶片亦將提前半年(2025年?)問世,R100晶片亦有望最先搭載HBM4,趕在競爭對手之前“瘋狂吸金”。

臺積電漲價,更穩固的地位

有訊息稱,臺積電已取得英偉達同意,將在2025年調漲價格。其中3nm製程價格最多可能上漲5%,CoWoS封裝價格漲幅約在10%~20%,實際漲幅將視臺積電產能增幅而定。

雙方很可能經過了複雜的溝通。今年早些時候,魏哲家就在股東會暗示有意調漲AI晶片代工價格,想要體現“價值”。黃仁勳隨即回應,認可臺積電股價太委曲,支援提價。但9月份,黃仁勳出席活動時亦公開表示:“英偉達高度仰賴臺積電代工最重要的晶片,但若有需要,我們還是可以考慮其他選擇。”黃仁勳這番表態,大有效仿蘋果扶持第二供應鏈之嫌,試圖制衡臺積電漲價,只是收效甚微。

隨著AI爆炸性增長,英偉達、AMD等AI大廠大多依賴臺積電3nm製程和CoWoS工藝,炙手可熱又無比緊缺的HBM成為AI晶片大規模量產的痛苦根源,臺積電針對先進工藝製程醞釀漲價的心思也就順理成章。魏哲家表示,儘管公司今年較2023年全力增加超過兩倍的CoWoS先進封裝產能,但仍供不應求。

臺積電能夠順利漲價,除了產能緊俏引導價格上漲外,恐怕也有英偉達獲取更多CoWoS產能,從而積極配合的原因。畢竟CoWoS的市場需求中,英偉達佔整體供應量的比重已超過50%,英偉達多吃一口,人家就少吃一口。

令人好奇的是,臺積電作為“三角聯盟”的關鍵核心,就連昔日代工對手三星也要尋求合作,其在AI晶片領域的地位可見一斑。而當HBM4即將登臺之際,臺積電的影響力似乎更是急劇擴大了,到底為何?有訊息顯示——

1、過去最底層的基礎裸片由儲存廠主導,但如今HBM時代的連線效能由客戶主導,定製化的HBM無法在不同客戶間共用;

2、在客戶指定下,HBM定製化至系統段的效率關鍵,是將HBM的基礎裸晶從儲存製程改成邏輯製程,因此改由晶圓廠一條龍製造,變成儲存大廠必須釋出裸晶製程委外給晶圓代工廠與相關設計廠。

SK海力士官網訊息亦有所驗證——“SK海力士以往的HBM產品,包括HBM3E都是基於自身製程工藝製造基礎裸片,但從HBM4產品開始計劃採用臺積電的先進邏輯(Logic)工藝。”

簡而言之,HBM4的時代,將採用基於邏輯製程的基礎晶片,客戶可以加入自己的IP,以實現定製化,提升HBM的效率。而對於該邏輯製程的基礎晶片,三星和SK海力士都將允許客戶自行設計,並可選擇外部的邏輯製程晶圓代工廠來生產。

HBM4時代,臺積電的地位毫無疑問更穩固、更強大了。

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