4纳米代工是三星电子的“招牌工艺”,良率超过70%。作为 Galaxy S24 大脑的“Exynos 2400”芯片也是通过这种工艺制造的。纳米数越低,计算速度越快,功耗越低,因为在相同尺寸的晶圆上可以绘制更多的电路。
半导体行业相关人士表示,“4nm工艺虽然比7~8nm成本更高,但在芯片性能和功耗方面具有巨大优势”,并补充道,“采用10nm工艺生产HBM3E的三星无法立即应用 4nm。”“我们所做的是‘扭转 HBM’的制胜之举,”他说。
从 HBM4 开始铸造的首次应用...即使由于跳过 7 和 8 纳米而采用 4 纳米而导致竞争成本增加,高性能和低功耗仍然可以实现...... SK以5nm技术回应台积电
‘三星电子 vs SK 海力士 + 台积电’这就是明年开始量产的第六代高带宽内存(HBM4)市场的竞争格局。从 HBM4 开始,HBM 的底部“逻辑芯片”由堆叠 DRAM 制成,采用代工(半导体寄售生产)工艺制造。让HBM世界第一,却不懂得做代工的SK海力士,联手全球第一代工企业台湾台积电,攻占HBM4市场。
在强强联合中,三星电子决定利用其作为“综合半导体公司”的优势,可以自行处理晶圆代工、HBM生产和芯片设计。 HBM负责的存储器部门和精通尖端工艺的代工部门决定合作,产生协同效应。这样诞生的第一个项目是使用 4 纳米(㎚·1㎚=十亿分之一米)工艺生产逻辑芯片。
HBM 卷土重来的制胜策略
最初,业界猜测三星电子将采用7nm或8nm代工工艺生产HBM4逻辑芯片。之所以将铸造工艺应用于HBM生产,是因为HBM4是第一个,这很有可能不是没有道理的。 7nm于2019年开始量产,凭借超过5年的使用经验,被认为是稳定的工艺。三星选择了“挑战”而不是“稳定”。这一决定是为了撼动被SK海力士严格控制的HBM市场而做出的制胜之举。 4nm是去年开始应用的工艺,难度较高,需要的资源是旧工艺的两倍以上。然而,能够制造高性能、低功耗芯片的优势也很明显。
三星决定采用4nm工艺,是为了提高作为HBM大脑的逻辑芯片的性能,打造压倒竞争对手的HBM。最近,HBM 使用的人工智能 (AI) 加速器(专门用于人工智能学习和推理的半导体封装)被视为“吃电的河马”。 NVIDIA、AMD等AI加速器制造商要求三星电子“开发低功耗HBM”。
4nm工艺被认为是一款能够满足HBM客户苛刻需求的卡。去年,三星电子拥有量产“Exynos 2400”的经验,这是一款用于“Galaxy S24”的低功耗应用处理器(AP),被称为世界首款人工智能手机,采用4nm工艺。在三星看来,4nm工艺是一张“必胜牌”,可以像“王牌投手”一样产生压倒对手的性能。
SK和台积电也计划采用“5nm”
与SK海力士和台积电不同,三星拥有“系统LSI部门”,一个专门从事设计的组织,称为fabless(半导体设计公司),也被认为是选择4nm的原因。为了从 4nm 工艺中获得最佳性能,逻辑芯片必须从设计一开始就进行优化,而三星可以同时完成所有这些工作。三星电子一位高级官员解释说,“与台积电和SK海力士不同,三星的独特优势在于其设计人员可以参与HBM4的生产。”据悉,三星电子已将系统LSI部门的人员分配到最近组建的HBM开发团队。
SK海力士和台积电联手也快速行动。为了应对三星电子,两家公司决定采用5nm工艺与原计划的12nm工艺并行生产HBM4逻辑芯片。我们还在努力扩大人力以提高 HBM4 性能。 SK海力士截至15日为止都聘用了具有逻辑设计经验的员工。
记者 黄正洙/朴义明/金彩妍 hjs@hankyung.com
留言