韓媒分析三星HBM未通過英偉達(dá)認(rèn)證測試原因

早先，據(jù)報(bào)道三星最新的 HBM3 和 HBM3E 內(nèi)存堆棧面臨挑戰(zhàn)。由于過熱和功耗問題，它們未能通過英偉達(dá)的測試。這一挫折對三星來說意義重大，因?yàn)?英偉達(dá)在全球 AI 應(yīng)用處理器市場占據(jù)主導(dǎo)地位。但這對于 英偉達(dá)來說可能是一個問題，因?yàn)樗枰M可能多的 HBM 供應(yīng)來滿足其基于 Hopper 和 Blackwell 架構(gòu)的處理器的需求。

從形式上看，三星的 HBM3E 內(nèi)存堆棧是業(yè)內(nèi)速度最快的，額定數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá) 9.8 GT/s。三星于 4 月底正式開始生產(chǎn) 24 GB 和 36 GB HBM3E。然而，路透社的報(bào)道稱，三星的部分 HBM3 和 HBM3E 設(shè)備無法通過 英偉達(dá)針對特定產(chǎn)品的驗(yàn)證，但具體細(xì)節(jié)尚未透露。

三星拒絕對具體客戶發(fā)表評論，但該公司解釋說，它正在與許多全球合作伙伴密切合作開發(fā) HBM 產(chǎn)品，并將繼續(xù)改進(jìn)其技術(shù)和性能。

韓國媒體 Chosun Biz 報(bào)道稱，三星 8 層 HBM3E 和 12 層 HBM3E 封裝工藝被傳存在一些質(zhì)量管理問題。據(jù)韓國業(yè)內(nèi)人士透露，三星在 HBM 封裝工藝中引入 TC-NCF 時似乎遇到了良率問題。

另一位業(yè)內(nèi)人士透露，三星的 HBM3E 樣品的功耗是 SK 海力士的兩倍多，這也是為什么自 2024 年 4 月以來就有多個客戶提出這個問題。特別是針對支持 36GB 大容量的 12 層產(chǎn)品，三星以 TC-NCF 技術(shù)為基礎(chǔ)，最大程度緩解晶圓翹曲問題，并在有限的封裝高度下嘗試堆疊更多的層數(shù)。

不過，成均館大學(xué)化學(xué)工程系教授權(quán)錫俊指出，三星所采用的 TC-NCF 技術(shù)，理論上有利于堆疊高層數(shù)，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)封裝上的良率可能低于預(yù)期。權(quán)錫俊還指出，8 層以上 HBM 封裝技術(shù)的核心是 TSV（Through Silicon Via）技術(shù)，但三星的 8 層 HBM 產(chǎn)品尚未進(jìn)行妥善的品質(zhì)管理，而 12 層 HBM 產(chǎn)品也可能會出現(xiàn)類似的問題。

韓國尤金投資證券研究員分析稱，三星面臨良率問題以及相關(guān)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)不足，即便在 DDR5 等先進(jìn) DRAM 領(lǐng)域，三星也面臨良率下滑等問題。

目前，英偉達(dá)的 GPU 采用的是 HBM3 作為顯存，SK Hynix 自 2024 年 3 月起開始向 英偉達(dá)出貨 8 層 HBM3E，其 12 層 HBM3E 產(chǎn)品也正在認(rèn)證中。

現(xiàn)代證券研究中心預(yù)計(jì)，三星 8 層 HBM3E 產(chǎn)品最早將于 2024 年第三季度上市，12 層 HBM3E 產(chǎn)品預(yù)計(jì)最早將于 2024 年第四季度上市。但由于三星 HBM3E 尚未通過英偉達(dá)的測試，因此 2024 年能否成功量產(chǎn)仍有待觀察。

SK 海力士與美光 HBM3E 進(jìn)展

相比之下，競爭對手 SK 海力士和美光科技已成功向英偉達(dá)供應(yīng) HBM3 和 HBM3E 模塊。

2024 年 3 月 SK 海力士宣布，其最新的超高性能 AI 內(nèi)存產(chǎn)品 HBM3E 已開始量產(chǎn)，并于 3 月下旬開始向客戶供貨。

SK 海力士產(chǎn)量主管 Kwon Jae-soon 在 5 月向英國媒體表示，該企業(yè)的 HBM3E 內(nèi)存良率已接近 80%。Kwon Jae-soon 也提到，SK 海力士目前已將 HBM3E 的生產(chǎn)周期減少了 50%。更短的生產(chǎn)用時意味著更高的生產(chǎn)效率，可為英偉達(dá)等下游客戶提供更充足的供應(yīng)。

這位高管再次確認(rèn) SK 海力士今年的主要重點(diǎn)是生產(chǎn) 8 層堆疊的 HBM3E，因?yàn)樵撘?guī)格目前是客戶需求的核心。Kwon Jae-soon 表示：「在這個人工智能時代，提高產(chǎn)量對于保持領(lǐng)先地位變得越來越重要?！?/p>

美光也在 3 月宣布已開始量產(chǎn)其 HBM3E 高帶寬內(nèi)存 解決方案。英偉達(dá) H200 Tensor Core GPU 將采用美光 8 層堆疊的 24GB 容量 HBM3E 內(nèi)存，并于 2024 年第二季度開始出貨。美光 8Hi HBM3E 內(nèi)存已開始大批量出貨，可在截至 8 月末的本財(cái)年中貢獻(xiàn)數(shù)億美元的收入。對于 12 層堆疊 36GB HBM3E，美光目標(biāo)到 2025 年實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

在季度財(cái)報(bào)的電話會議上，美光 CEO 桑杰?梅赫羅特拉（Sanjay Mehrotra）表示，相對于傳統(tǒng)內(nèi)存，HBM 對晶圓量的消耗明顯更高。在同一節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)同等容量的情況下，目前最先進(jìn)的 HBM3E 內(nèi)存對晶圓量的消耗是標(biāo)準(zhǔn) DDR5 的三倍，并且預(yù)計(jì)隨著性能的提升和封裝復(fù)雜度的加劇，在未來的 HBM4 上這一比值將進(jìn)一步提升。這也意味著產(chǎn)能十分緊俏，梅赫羅特拉表示，美光的 HBM 產(chǎn)能到 2025 年的都基本被預(yù)定完畢。

三星在滿足英偉達(dá)要求方面遇到的困難意味著美光和 SK 海力士將擁有更好的商機(jī)，這兩家公司能否滿足英偉達(dá)對 HBM3E 內(nèi)存日益增長的需求。不過也有觀點(diǎn)認(rèn)為，英偉達(dá)想要提高價格談判能力，需要將 HBM 供應(yīng)鏈分散化，因此英偉達(dá)也將繼續(xù)測試三星 HBM 產(chǎn)品。與此同時，三星能否向 AMD 等其他公司供應(yīng)其 HBM3E 設(shè)備尚不清楚。