台積電攜手SK海力士 HBM的未來 20241209，台積電攜手SK海力士針對HBM合作，SK海力士專注記憶體製造，台積電負責邏輯晶片和先進封裝。Base Die成為HBM效能的關鍵，而台積電的3奈米技術正好補足SK海力士的不足。記憶體廠商與代工廠攜手，將形成新的分工模式。
台積電攜手SK海力士 HBM的未來 影片
台積電和SK海力士
- SK海力士台積電
- 合作生產HBM記憶體
- Base Die技術瓶頸支援
- 台積電提供3奈米技術
- 解決效能不足問題
https://www.technice.com.tw/issues/semicon/153981
最近有一則大新聞，SK海力士宣布要跟台積電合作，共同發展HBM記憶體技術。這次合作的重點是在HBM的基底層，也就是所謂的Base Die。
SK海力士在記憶體技術非常先進，但在Base Die這塊卻遇到了技術瓶頸。而這部分正是台積電的專長。這樣的合作不只是兩大巨頭的聯手，還可能改變HBM市場未來的遊戲規則。
根據媒體的報導，台積電的先進製程技術，像3奈米，將被用來幫助SK海力士解決基底層效能不足的問題，特別是針對NVIDIA等大客戶的需求。這樣的合作方式，對HBM市場來說，無疑是一場技術競賽的新局面。
另外附帶一題，SK海力士雖然記憶體中排名第二名，但是在HBM先進記憶體當中，目前市佔將近50%全球定一， 三星大約40％出頭，美光大約個位數。
邏輯vs記憶體
- 邏輯靠平面密度提效能
- 記憶靠堆疊增加容量
- 邏輯追求運算速度精度
- 記憶注重穩定性密度
- HBM結合技術挑戰大
https://www.industryba.com/icdesign2
談到Base Die的問題，我們先來聊聊邏輯晶片，和記憶體晶片有什麼不同。
邏輯晶片，像CPU或GPU，主要靠「平面的密度」來提升性能。意思就是在一層晶片上塞進越多的晶體管，數據處理能力就越強。所以，製程越小，性能就越高。
而記憶體晶片，像DRAM，則是靠「垂直堆疊」來增加容量。HBM就是把多層記憶體晶片疊在一起，然後用矽穿孔（TSV）技術連接。
這兩種晶片的設計目標完全不一樣。邏輯晶片追求的是運算速度，要求製程精度極高。而記憶體晶片注重的是穩定性和存儲密度，製造上偏向降低成本。因此，當HBM需要結合這兩種技術時，技術挑戰就變得非常大。
Base Die基礎裸晶
- Base Die指揮數據流動
- 處理器數據分配記憶體
- 與DRAM結構差異大
- 需用先進製程提升效能
- HBM性能卡在Base Die
https://www.taisounds.com/news/content/76/154149
Base Die在HBM裡面，扮演的角色就像是「數據交通指揮中心」，負責處理處理器送來的數據，並分配到上方堆疊的記憶體。它跟一般DRAM（像DDR4、DDR5）的結構差很多。
一般的DRAM就像一條直來直往的高速公路，數據只能一條一條地跑；而HBM的Base Die則像是一個立體的交通網，不只數據可以並行處理，速度還大大提高。
這也是為什麼Base Die，不能只用傳統的記憶體製程技術，而是需要更像邏輯晶片的設計方法。
台積電的先進製程，比如3奈米和5奈米，剛好能讓Base Die的效能達到新高度，特別是在HBM3e和HBM4中，這層的表現幾乎決定了整個產品的競爭力。
SK海力士瓶頸
- SK邏輯技術不足需支援
- NVIDIA的HBM3e記憶體
- AI效能需3奈米Base Die
- HBM3用12奈米技術
- 台積電3奈米解效能問題
https://udn.com/news/story/6811/8401830
SK海力士在記憶體晶片的製造很厲害，但在邏輯晶片這塊就比較弱。比如說，現在市場上NVIDIA要求的HBM3e，要用到3奈米的技術來生產Base Die。
但一般的HBM3，只需要12奈米的製程。這樣的差距讓SK海力士沒辦法完全靠自己解決，只能找台積電來幫忙。
台積電的3奈米製程，良率穩定、性能強，可以說是幫SK海力士解決了技術上的燃眉之急。
這次合作也讓SK海力士能更快推出，符合AI和高效能運算市場需求的產品，繼續在HBM市場上保持領先。
三星和台積電合作
- 三星台積電合作傳聞可信
- 台積電參與三星活動曝光
- 三星3奈米技術落後台積電
- HBM需記憶體與代工合作
- 三星合作為短期策略
https://technews.tw/2024/09/06/hbm4-samsung-tsmc/
除了SK海力士，三星最近也傳出可能會，和台積電合作生產HBM的Base Die。台積電派員參加三星的技術活動，這個動作讓這則消息變得更可信了。
三星雖然在記憶體市場很強，但他們在5奈米以下的邏輯製程上，良率和穩定性還是追不上台積電。這讓他們不得不考慮，引入台積電的技術來解決問題。
三星這次的選擇並不讓人意外，因為HBM市場的發展，已經逐漸依賴記憶體廠商和晶圓代工廠的合作。這樣的合作對三星來說是一種短期的策略，但對未來的市場競爭力，可能是不可或缺的一步。
HBM合作模式
- 記憶體專注生產晶片
- 邏輯晶片封裝交台積電
- 提升效能加速上市
- 垂直整合面臨挑戰
- 台積電封裝產能大提昇
https://www.cw.com.tw/article/5131841
從SK海力士和三星的動作來看，未來的HBM市場應該會有一個新的分工模式。記憶體廠商專注於記憶體晶片的生產，然後把邏輯晶片，和封裝交給像台積電這樣的廠商處理。
這樣能讓產品性能提升，還能加速上市速度，這絕對是一個多方共贏的局面。
但是，這也代表著半導體產業的格局正在變化。像三星這樣的公司，以前靠垂直整合打天下，現在在HBM這種高端產品的市場裡，可能沒辦法再全靠自己。他們可能得像Intel一樣，放棄部分垂直整合，把一些環節交出去。
由於和台積電的合作方式，是由記憶體廠商生產記憶體的部分，再將剩下的Base Die，以及先進封裝的部分交由台積電處理，目前預計會在2025年底投產，預計先進封裝的部分仍然供不應求，在股市上面有可能是可以獲利的部分。
