HBM芯片，走到岔路口

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随着人工智能服务器的普及，HBM（高带宽存储器）已成为半导体行业的关键参与者。业内外人士都关注着“基础芯片”（Base Die）的演变。这种基础芯片此前采用 DRAM 工艺制造，但从 HBM4 开始，正在转向代工工艺。三星电子、SK 海力士和美光科技各自制定了不同的战略，以迎接 HBM4 时代的到来。

Base Die，HBM的“大脑”

据存储器行业28日报道，据悉，全球三大存储器公司正在大幅改进Base Die结构，为下一代HBM4的量产做准备。这是因为，随着AI计算量呈指数级增长，Base Die的作用变得越来越重要，它不仅仅是简单的存储器堆叠，还决定着信号处理和功率效率。

HBM 是一种存储设备，它通过使用 TSV（硅通孔）互连技术堆叠多个 DRAM 芯片来最大化带宽。底层芯片接收来自最底层的信号并执行逻辑功能，决定了 HBM 的整体性能和稳定性。它可以被视为 HBM 的“大脑”和“信号控制中心”。

在 HBM3E 之前，该基础芯片都是采用 DRAM 工艺制造的。DRAM 制造商直接设计逻辑电路，并在自己的 DRAM 生产线上生产。然而，基于平面晶体管的 DRAM 工艺在速度、信号完整性和功率效率方面落后于代工厂的 FinFET 工艺。

在此背景下，随着AI服务器性能需求的不断增长，这些限制开始显现。因此，据报道，三星电子和SK海力士决定将HBM4的基底芯片转换为代工工艺。此举旨在解决高性能计算过程中出现的发热和信号延迟问题，并提高能效。与传统DRAM工艺相比，采用代工工艺可以实现更细的线宽和更复杂的晶体管结构，从而打造出适用于高速计算的基底芯片。

另一方面，美光选择了一条不同的道路。其策略是继续使用现有 DRAM 工艺生产基础芯片，直至 HBM4 的量产，但 HBM4E 则利用台积电的代工厂。虽然这一决定看似基于眼前的生产效率和成本考虑，但从长远来看，避免过渡到代工工艺可能会导致其落后于时代。

美光科技正在纽约建设的超级晶圆厂

为什么选择不同的策略？

业内人士认为，三星电子和SK海力士快速转向代工技术，是因为他们认为DRAM工艺已经超出了NVIDIA和AMD等主要GPU客户的需求。为了确保技术领先地位，他们必须积极采用代工工艺，以确保性能和稳定性。

美光公司似乎采取了相对保守的策略，旨在通过最大限度地利用其现有的 DRAM 工艺基础设施来保持成本竞争力，同时利用台积电的代工能力，以便在 HBM4E 推出时实现稳定过渡。虽然这可能有利于短期成本节约，但对于像 NVIDIA 这样注重性能的客户的竞争而言，这可能会造成不利影响。

一位业内人士表示：“HBM是为了克服堆叠式DRAM的物理限制而推出的产品，但如今已经到了基础芯片的逻辑性能决定整体系统性能的阶段。” 他补充道：“三星和海力士将基础芯片制程转移到代工厂，并非简单的制造方法改变，而是一项战略转变，将重新定义HBM的竞争格局。”

另一位官员表示，“美光决定坚持DRAM制程，稍后再转向代工，是为了尽量降低成本和风险”，并补充道，“但最终，市场的信任必然会落到最先得到证明的公司身上”。

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