Квартальное отчётное мероприятие Micron Technology на прошлой неделе позволило руководству американской компании поделиться более подробными планами по развитию ассортимента продукции. Если в 2026 году Micron приступит к производству микросхем памяти типа HBM4, то позднее собирается наладить выпуск HBM4E, главной особенностью которой станет кастомизируемый базовый кристалл.

Источник изображения: Micron Technology

Данная часть стека памяти лежит в его основе и содержит базовую логику, необходимую для работы с расположенными выше микросхемами памяти. Micron собирается наделять базовый кристалл HBM4E тем набором функций, который интересен конкретным крупным заказчикам. Насколько велика будет степень свободы Micron в этой сфере, заранее сказать сложно, но очевидно, что стандарты JEDEC будут определять какие-то рамки. Чисто технически Micron сможет добавлять поддержку новых интерфейсов, увеличивать объём кеша, добавлять шифрование данных и всё в таком духе.

Как подчеркнул глава Micron на прошлой неделе, «HBM4E обеспечит сдвиг парадигмы в бизнесе по производству памяти, поскольку предложит опцию кастомизации базового кристалла с логикой для определённых клиентов, используя передовой производственный процесс TSMC». По словам генерального директора Санджея Мехротры (Sanjay Mehrotra), подобные возможности индивидуализации улучшат финансовые показатели компании Micron.

Если же вернуться к более близкой HBM4, то непосредственно микросхемы памяти для стеков этого типа Micron намерена выпускать с помощью своего техпроцесса 10-нм класса пятого поколения (1β), тогда как конкурирующие SK hynix и Samsung присматриваются к более современной технологии 10-нм класса шестого поколения. Наличие 2048-разрядной шины позволит HBM4 обеспечить скорость передачи информации до 6,4 гигатранзакций в секунду. Массовое производство HBM4 компания рассчитывает развернуть в 2026 календарном году. Сейчас Micron уже активно поставляет 8-ярусные стеки HBM3E для ускорителей Nvidia Blackwell, 12-ярусные проходят тестирование клиентами и получают самые лестные отзывы, по словам руководства компании.

Принято считать, что для производства микросхем памяти в целом используются менее дорогостоящие литографические технологии, но современная память становится более сложной по своей компоновке, а потому при её выпуске востребована продвинутая литография. SK hynix намерена привлечь TSMC к производству стеков HBM4 с использованием 3-нм техпроцесса со второй половины 2025 года.

Источник изображения: SK hynix

Об этом сообщает издание The Korea Economic Daily со ссылкой на осведомлённые источники. Передовой техпроцесс потребуется для производства базового кристалла для кастомных HBM4, которые будут выпускаться специально для Nvidia. В базовом кристалле располагается логика и на его основе формируется вертикальный стек. Первоначально SK hynix рассчитывала выпускать этот кристалл по 5-нм технологии, но в ходе переговоров с TSMC и крупными клиентами обеих компаний было принято решение об использовании более продвинутого 3-нм техпроцесса для этих целей. Память типа HBM4 корейский поставщик надеется начать отгружать для нужд Nvidia во второй половине 2025 года.

Как ожидается, прототип микросхемы HBM4 на базе 3-нм основания будет продемонстрирован SK hynix в марте следующего года. Получаемые сейчас Nvidia от TSMC графические процессоры выпускаются по 4-нм технологии. По некоторым оценкам, перевод базового чипа HBM4 на 3-нм технологию производства позволит поднять быстродействие памяти на 20–30 % относительно 5-нм варианта. SK hynix контролирует примерно половину мирового рынка HBM, основную часть своей продукции данного типа она поставляет для нужд Nvidia. Конкурирующая Samsung не может сертифицировать свою HBM3E для использования в продукции Nvidia, а ещё она собирается использовать при производстве HBM4 лишь 4-нм базовые кристаллы. Память типа HBM4 уже относится к шестому поколению данных микросхем.

В свою очередь, базовые кристаллы для стандартных стеков HBM4 и HBM4E, которые будут получать все прочие клиенты SK hynix кроме Nvidia, будут выпускаться по 12-нм техпроцессу, также силами TSMC. Базовые кристаллы для HBM3E корейская компания выпускает самостоятельно, но в свете перехода к HBM4 решила углубить сотрудничество с TSMC в данной сфере. Утверждается, что по просьбе Nvidia компания SK hynix ускорила разработку и процесс подготовки к массовому производству микросхем HBM4. Ранее она собиралась наладить выпуск HBM4 в начале 2026 года, а теперь готова сделать это примерно на полгода раньше. Тем временем, памятью типа HBM4 интересуется и компания Tesla, она пока выбирает между продукцией SK hynix и Samsung Electronics.

Попытки Samsung Electronics отвоевать у SK hynix приличную часть рынка микросхем памяти типа HBM пока не увенчались успехом, но первая из компаний делает ставку на адаптацию микросхем HBM4 под нужды конкретных заказчиков, которую начнёт осуществлять со следующего года, если верить южнокорейским СМИ.

Источник изображения: Samsung Members

Источники сообщают, что разработка полузаказных вариантов HBM4 для крупных клиентов Samsung уже началась, а к их массовому производству компания приступит до конца 2025 года. Первыми клиентами Samsung на данном направлении могут стать Microsoft и Meta✴ Platforms, которые занимаются разработкой собственных ускорителей вычислений, а потому нуждаются в более эффективной памяти. Базовая HBM4, как ожидается, увеличит скорость передачи информации относительно HBM3E на 66 % до 2 Тбайт/с, а предельная ёмкость увеличится на треть до 48 Гбайт на стек.

Samsung может оснастить свои микросхемы HBM4 не только собственными нейронными сопроцессорами для ускорения операций, связанных с работой систем искусственного интеллекта, но и дополнительными вычислительными блоками, адаптированными под потребность конкретных заказчиков. Данная особенность памяти поколения HBM4 и станет главным полем сражения конкурирующих производителей. Обычную HBM4 универсального типа Samsung тоже надеется начать выпускать до конца следующего года. Партнёром компании в этой сфере довольно неожиданно станет один из конкурентов — тайваньская TSMC, которая оказывает услуги по упаковке чипов с передовыми вариантами компоновки.

SK hynix ускорит выпуск нового поколения чипов памяти HBM для задач, связанных с работой ИИ, после того, как глава компании Nvidia Дженсен Хуанг (Jensen Huang) спросил южнокорейского поставщика микросхем о возможности начать поставки образцов новой памяти на шесть месяцев раньше изначально запланированного срока. Решение свидетельствует о сохраняющемся мировом спросе на передовые полупроводники, пишет Bloomberg.

Источник изображения: TechPowerUp

Хуанг поднял вопрос о будущей высокопроизводительной памяти HBM4 в ходе встречи с председателем SK Group Чеем Тэ Воном (Chey Tae-won), о чём сам южнокорейский бизнесмен сообщил в кулуарах саммита SK AI по вопросам технологий ИИ в понедельник, пишет издание. Чей считает, что Хуанг преуспел в качестве лидера отчасти благодаря своему акценту на скорости внедрения новых решений на рынок.

Ранее SK hynix сообщила, что придерживается графика и планирует начать поставки памяти HBM4 своим клиентам во второй половине 2025 года. Эти планы она в очередной раз подтвердила в рамках финансового отчёта в октябре. Южнокорейская компания является ключевым поставщиком микросхем памяти HBM, которые используются в составе специальных ИИ-ускорителей Nvidia.

Как пишет Bloomberg, судьба поставок памяти HBM4 в 2025 году зависит от того, сможет ли южнокорейский производитель чипов вовремя завершить сложный процесс квалификации микросхем со стороны Nvidia. Однако по словам топ-менеджера SK Group, «обе стороны находятся на одной волне» по вопросу графика выпуска HBM4. Как сообщается, в то же время сама Nvidia пока не может удовлетворить спрос на достаточное количество ИИ-чипов. По словам Чея, обе компании работают над тем, чтобы решить проблему сохраняющегося дефицита поставок.

SK hynix в понедельник также раскрыла некоторые дополнительные подробности о дорожной карте своих будущих продуктов. Производитель микросхем планирует выпустить 16-слойные чипы памяти HBM3E в начале 2025 года, а также выпустить микросхемы HBM5 и HBM5E в 2028–2030 годах. В прошлом месяце компания отчиталась о рекордном квартальной выручке и сообщила о планах начать поставки своих самых передовых на данный момент 12-слойных чипов памяти HBM3E в четвёртом квартале этого года.

Компания Samsung Electronics, которая изо всех сил пытается догнать SK hynix в сегменте производства ИИ-чипов, заявила, что планирует массовое производство микросхем памяти HBM4 во второй половине следующего года. Samsung рассчитывает, что её продукты HBM4 помогут конкурировать с SK hynix в поставках для Nvidia.

Samsung Electronics располагает собственными мощностями по выпуску логических элементов памяти HBM, но в рамках производства HBM4 она решила объединить усилия с TSMC, являющейся крупнейшим контрактным производителем полупроводниковых компонентов. Так Samsung рассчитывает увеличить охват рынка при реализации HBM4.

Источник изображения: Samsung Electronics

Многие игроки отрасли настаивают, что на рынке HBM в дальнейшем усилится тенденция к адаптации микросхем памяти данного типа к потребностям конкретных клиентов. Осознавая это, Samsung собирается скооперироваться с TSMC в части выпуска логических компонентов для микросхем HBM4, а также расширения возможностей по интеграции памяти с компонентами сторонних заказчиков, которые пользуются услугами TSMC. В контрактном сегменте TSMC и Samsung являются прямыми конкурентами, но это не помешало южнокорейскому гиганту согласиться на сотрудничество.

В начале месяца, как отмечает Business Korea, представители Samsung объявили о подготовке более 20 микросхем HBM, адаптированных к потребностям конкретных заказчиков. А вчера представители TSMC на отраслевой конференции на Тайване признались, что компания ведёт разработку безбуферной памяти HBM4 в сотрудничестве с Samsung. Буфер у микросхем HBM традиционно отвечает за более стабильное электропитание, но отказ от него позволяет улучшить энергетическую эффективность на 40 % и снизить задержки при передаче информации на 10 %. Samsung намеревается перейти на безбуферную компоновку при выпуске HBM4 с конца 2025 года. При этом компания будет часть микросхем HBM4 производить самостоятельно, но одновременно сотрудничать в данной сфере с TSMC.

Южнокорейская компания SK hynix является крупнейшим поставщиком памяти типа HBM, по размеру чистой прибыли она среди соотечественников уже уступает только Samsung Electronics, а потому заинтересована в сохранении технологического лидерства в этой сфере. Представители SK hynix недавно признались, что компания намерена увеличить производительность HBM в 30 раз от текущего уровня.

Источник изображения: SK hynix

Соответствующее заявление, как отмечает Business Korea, сделал на этой неделе вице-президент компании Рю Сон Су (Ryu Seong-su), выступавший на отраслевом форуме в южнокорейской столице. SK hynix собирается разработать память семейства HBM, которая по уровню быстродействия смогла бы превзойти существующие образцы в 30 раз. «Мы собираемся разрабатывать продукты, которые будут быстрее нынешней HBM в 20 или 30 раз, концентрируясь на выводе на рынок дифференцированных продуктов», — пояснил Рю Сон Су.

Компании, входящие в так называемую «великолепную семёрку» (Apple, Microsoft, Alphabet (Google), Amazon, Nvidia, Meta✴ Platforms и Tesla), часто обращаются к SK hynix с просьбой адаптировать поставляемую память HBM под их нужды. Чтобы удовлетворить эти запросы, SK hynix требуется огромное количество инженерных ресурсов, по словам представителя компании, но она собирается развиваться в этом направлении. Уже в рамках семейства HBM4 этот производитель намеревается предлагать клиентам адаптированные под их потребности варианты памяти. При этом SK hynix стремится к самостоятельному формированию отраслевых стандартов в данной сфере, а не следовать предложенным другими компаниями решениям. Кастомизация памяти станет существенным фактором, меняющим ход развития всей полупроводниковой отрасли, как считают в SK hynix.

Потерпев определённые неудачи на поприще поставок HBM3E для нужд Nvidia, южнокорейская компания Samsung Electronics старается наверстать упущенное при подготовке к массовому выпуску памяти типа HBM4. Уже к концу этого года она будет располагать цифровыми проектами соответствующих чипов, а массовое производство 12-слойных стеков HBM4 должна наладить до конца следующего.

Источник изображения: Samsung Electronics

По крайней мере, так описывает планы Samsung южнокорейское издание The Elec. Рассчитывать на формальный анонс HBM4 в исполнении Samsung в этом случае приходится в привязке к весне 2025 года, поскольку от создания цифрового проекта до начала выпуска первых образцов продукции обычно проходит от трёх до четырёх месяцев. Скорее всего, Samsung сможет приступить к поставкам образцов HBM4 своим клиентам в течение следующего года.

По данным источника, Samsung намеревается наладить выпуск логической части чипа HBM4 с использованием своего 4-нм техпроцесса, а микросхемы памяти в стеке будут производиться по техпроцессу 10-нм класса шестого поколения (1c). Конкурирующая SK hynix собирается наладить выпуск 12-слойной памяти HBM4 во второй половине следующего года, логическую часть она будет производить по 5-нм или 12-нм технологии силами TSMC, а вот микросхемы памяти в стеке она будет выпускать самостоятельно, но пока не определилась с конкретной ступенью 10-нм техпроцесса (1b или 1c). Компании Samsung для подготовки к выпуску чипов HBM4 с использованием технологии 1c придётся вложиться в оснащение профильных производственных линий. Установка оборудования начнётся в середине следующего года, массовое производство планируется развернуть уже в 2026 году. К тому времени AMD и Nvidia выпустят свои ускорители вычислений Instinct MI400 и Rubin, которые будут оснащаться памятью типа HBM4.

Бум систем искусственного интеллекта воодушевил производителей памяти семейства HBM, а ведущие позиции на этом рынке сейчас занимает южнокорейская SK hynix. Руководство этой компании выражает уверенность, что высокий спрос на микросхемы памяти сохранится как минимум до середины следующего года. В дальнейшем он тоже может оставаться высоким, но для подобных прогнозов у компании просто нет достаточных данных.

Источник изображения: SK hynix

По словам издания Korean Economic Daily, соответствующие заявления генеральный директор SK hynix Квак Но Чун (Kwak Noh-jung) на собрании с участием сотрудников компании сделал в минувшую среду. «Оживление на рынке памяти сохранится до конца первой половины следующего года. Спрос на HBM способствовал возникновению перелома в отрасли по производству памяти», — буквально заявил руководитель SK hynix. Во втором квартале операционная прибыль компании достигла шестилетнего максимума в размере $3,96 млрд, норма операционной прибыли выросла до рекордных 33 %, а выручка выросла в годовом сравнении на 124,7 % до $11,86 млрд.

Помимо активного наращивания производственных мощностей для выпуска HBM, компания SK hynix намеревается своевременно осваивать новые типы продукции. Наладить выпуск 12-слойных микросхем типа HBM4 этот южнокорейский производитель рассчитывает во второй половине следующего года. Глава SK hynix не стал торопиться с прогнозами на вторую половину следующего года с точки зрения сохранения высокой динамики спроса, но в компании это объясняют не наличием причин сомневаться в её сохранении, а просто в отдалённости этого периода для обеспечения достоверного прогнозирования.

Ассоциация JEDEC опубликовала предварительную спецификацию памяти HBM4 четвёртого поколения, которая обещает значительное увеличение объёма и пропускной способности для систем искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.

Источник изображения: AMD

JEDEC представила спецификацию памяти HBM4 (High-Bandwidth Memory) нового поколения, приближаясь к завершению разработки нового стандарта DRAM, сообщает Tom's Hardware. Согласно опубликованным данным, HBM4 будет поддерживать 2048-битный интерфейс на стек, хотя и с более низкой скоростью передачи данных по сравнению с HBM3E. Кроме того, новый стандарт предусматривает более широкий диапазон слоёв памяти, что позволит лучше адаптировать её для различных типов приложений.

Новый стандарт HBM4 будет поддерживать стеки объёмом 24 Гбайт и 32 Гбайт, а также предложит конфигурации для 4-, 8-, 12- и 16-слойных стеков с вертикальными межсоединениями TSV. Комитет JEDEC предварительно согласовал скоростные режимы до 6,4 Гт/с, но при этом ведутся дискуссии о возможности достижения ещё более высокой скорости передачи данных.

16-слойный стек на основе 32-гигабитных чипов сможет обеспечить ёмкость 64 Гбайт, то есть в этом случае процессор с четырьмя модулями памяти сможет поддерживать 256 Гбайт памяти с пиковой пропускной способностью 6,56 Тбайт/с при использовании 8192-битного интерфейса.

Несмотря на то, что HBM4 будет иметь удвоенное количество каналов на стек по сравнению с HBM3 и больший физический размер для обеспечения совместимости, один контроллер сможет работать как с HBM3, так и с HBM4. Однако для размещения различных формфакторов потребуются разные подложки. Интересно, что JEDEC не упомянула о возможности интеграции памяти HBM4 непосредственно в процессоры, что, пожалуй, является наиболее интригующим аспектом нового типа памяти.

Ранее компании SK hynix и TSMC объявили о сотрудничестве в разработке базовых кристаллов HBM4, а несколько позднее на Европейском симпозиуме 2024, TSMC подтвердила, что будет использовать свои технологические процессы 12FFC+ (12-нм класс) и N5 (5-нм класс) для производства этих кристаллов.

Процесс N5 от TSMC позволяет интегрировать больше логики и функций, с шагом межсоединений от 9 до 6 микрон, что критически важно для интеграции на кристалле. Процесс 12FFC+, основанный на 16-нм FinFET-технологии TSMC, обеспечит производство экономически эффективных базовых кристаллов, соединяющих память с хост-процессорами с помощью кремниевых подложек.

Отметим, что HBM4 в первую очередь разработана для потребностей генеративного искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений, которые требуют обработки очень больших объёмов данных и выполнения сложных вычислений. Поэтому маловероятно, что мы увидим HBM4 в клиентских приложениях, таких как GPU. Компания SK hynix рассчитывает наладить выпуск HBM4 в 2026 году.

В мае этого года бывший глава всего полупроводникового бизнеса Samsung Кюн Ки Хён (Kyung Kye-hyun) был назначен руководителем исследовательского подразделения компании, и теперь по его инициативе разработкой перспективных технологий в сфере производства HBM будет заниматься отдельная команда специалистов.

Источник изображения: Samsung Electronics

Как отмечает Business Korea, в сферу ответственности подразделения HBM Development Team войдёт создание более эффективных вариантов HBM3 и HBM3E, а также разработка перспективной памяти типа HBM4. Ранее Samsung уже создала рабочую группу по повышению конкурентоспособности компании на рынке HBM, и теперь её участники вольются к более крупный коллектив новой команды.

С 2015 года разработкой HBM в структуре Samsung Electronics занимались специалисты подразделения, отвечающего за выпуск памяти. В феврале этого года южнокорейский гигант доложил об успехах в создании образцов 12-ярусного стека HBM3E, который может обладать объёмом 36 Гбайт. Теперь разработкой HBM и сопутствующих технологий будет заниматься команда в составе подразделения Device Solutions. Компания остро нуждается в повышении своей конкурентоспособности на рынке HBM, поскольку сейчас Samsung является крупнейшим производителем микросхем памяти, но конкретно на прибыльном и быстро растущем рынке HBM компания уступает SK hynix.

Компания Samsung объявила о планах предложить клиентам своего контрактного производства чипов передовую технологию пространственной компоновки. Проще говоря, Samsung сможет выпускать чипы, состоящие из нескольких кристаллов, уложенных один на другой. Это позволит Samsung лучше конкурировать с крупнейшим контрактным производителем чипов — TSMC.

Источник изображения: Kedglobal.com

Как сообщает The Korea Economic Daily, на недавно прошедшем форуме Samsung Foundry в Сан-Хосе компания анонсировала запуск услуги по 3D-упаковке с применением стеков HBM (High Bandwidth Memory). В настоящее время память HBM в основном использует 2.5D-технологию, то есть размещается в непосредственной близости от микросхемы GPU или другого чипа на общей кремниевой подложке. Однако Samsung готова устанавливать стеки HBM непосредственно на кристаллы процессоров. Это обеспечит ещё более высокую скорость передачи данных и уменьшит задержки, поскольку позволит отказаться от пересылки данных через подложку.

Ожидается, что 3D-упаковка появится на рынке для HBM четвёртого поколения, которое также называют HBM4. Данная память начнёт активно применяться в 2025–2026 годах. Интересно, что анонс Samsung последовал после презентации генерального директора NVIDIA Дженсена Хуанга (Jensen Huang) на выставке Computex 2024, где он представил Rubin — архитектуру ускорителей вычислений следующего поколения, которая как раз будет использовать памяти HBM4.

Samsung планирует предлагать 3D-упаковку с HBM4 «под ключ», то есть интегрировать на чипы стеки памяти собственного производства. Отдел Samsung, отвечающий за передовую упаковку, будет устанавливать стеки HBM, произведенные в подразделении Samsung по выпуску памяти, с графическими процессорами, изготовленными подразделением контрактного производства.

Компания называет свою новую технологию упаковки SAINT-D, сокращенно от Samsung Advanced Interconnection Technology-D. «3D-упаковка снижает энергопотребление и задержку обработки, улучшая качество электрических сигналов полупроводниковых чипов», — заявил представитель Samsung Electronics. Услуги по 3D-упаковке HBM4 «под ключ» планируется запустить в 2027 году.

Источник изображения: Trendforce.com

В связи с растущим спросом на высокопроизводительные чипы HBM, по прогнозам, в 2025 году на память данного типа придётся 30 % от всего рынка DRAM в следующем году против 21 % в 2024 году.

Глава Nvidia во время презентации на Computex 2024 представил план по выпуску новых продуктов на следующие три года. Он включает новейшие графические и центральные процессоры, а также другие чипы и интерфейсы для ИИ и машинного обучения. Согласно плану, компания намерена ежегодно выпускать флагманские решения, работающие на пределе доступных производственных техпроцессов.

Источник изображений: Nvidia

На конференции Computex 2024 глава Nvidia Дженсен Хуанг (Jensen Huang) раскрыл подробности о планах компании компании для продуктов, предназначенных для центров обработки данных, на следующие три года. Планы впечатляют — Nvidia намерена выпускать новые флагманские решения для дата-центров каждый год, постоянно наращивая их производительность и функциональность.

Уже в следующем, 2025 году ожидается выход графического процессора Blackwell Ultra, который является преемником нынешнего флагмана Blackwell. Новинка будет оснащена памятью HBM3e с 12 кристаллами в стеке, что позволит увеличить объем на 50 % по сравнению с Blackwell, у которого память с 8 кристаллами.

В 2026 году Nvidia планирует сделать сразу несколько крупных анонсов. Во-первых, будет представлен новый графический чип Rubin с памятью HBM4. Во-вторых, появится центральный процессор Vera, который придёт на смену нынешнему Grace. Таким образом, флагманское решение 2026 года получит название Vera Rubin — это будет суперчип, связка GPU+CPU, аналогично актуальному Grace Hopper. Кроме того, пропускная способность запатентованной Nvidia технологии интерконнекта NVLink будет удвоена до 3,6 Тбит/с (NVLink 6 против NVLink 5).

На 2027 год запланирован выход улучшенной версии Rubin Ultra с HBM4 с 12 кристаллами в стеке вместо 8. Как подчёркивает Хуанг, Nvidia намерена выжимать максимум из доступных на данный момент производственных техпроцессов, чтобы каждый год выводить на рынок новые флагманские решения, работающие на пределе возможного. По словам Дженсена Хуанга, именно такая стратегия непрерывного совершенствования позволит компании сохранять лидерство в сфере решений для дата-центров.

По мере распространения вычислительных компонентов со сложной пространственной компоновкой всё большее значение обретает не столько литография, сколько технологии упаковки чипов, и компания Samsung Electronics это прекрасно осознаёт. Её японский исследовательский центр в Йокогаме расширит штат относительно первоначальных целевых показателей.

Источник изображения: Samsung Electronics

Строящийся исследовательский центр Samsung в Японии должен упростить взаимодействие корейских специалистов с японскими коллегами, представляющими интересы производителей материалов и оборудования для упаковки чипов. На площади примерно 6600 кв.м должны разместиться более 100 специалистов, они начнут свою работу в 2025 году. Компания собирается увеличить количество персонала, привлечённого к строительству исследовательского центра, а также специалистов по кадрам и финансам.

На строительство центра будет потрачено около $260 млн, до половины суммы готовы покрыть своими субсидиями власти Японии. Деньги будут выделены из целевого фонда «Post-5G», который предназначен для финансирования перспективных технологий. Помимо близости поставщиков материалов и оборудования, на выбор места для исследовательского центра Samsung повлияла и возможность сотрудничества с местными университетами. Помимо разработки упаковки для микросхем памяти HBM4, в этом центре будут создаваться и решения для сетей 5G.

Компания TSMC на конференции European Technology Symposium 2024 поделилась свежими деталями о ходе разработки чипов-оснований для высокопроизводительной памяти HBM4. Одной из ключевых особенностей новой технологии памяти станет переход с 1024-битного на 2048-битный интерфейс. Однако реализация этого потребует применения более передовых технологий упаковки, по сравнению с теми, что используются сейчас для производства и интеграции памяти HBM.

Источник изображения: TSMC

В рамках своей презентации TSMC поделилась свежими деталями о чипах, которые лягут в основание стеков памяти HBM4. Компания собирается использовать для выпуска базовых чипов сразу два своих техпроцесса — N12FFC+ (12 нм) и N5 (5 нм). Каждый обладает своими достоинствами, но оба будут служить одной цели — интеграции высокоскоростной памяти HBM четвёртого поколения в состав будущих ИИ- и HPC-процессоров.

«Мы сотрудничаем с ключевыми партнёрами в разработке HBM-памяти (Micron, Samsung, SK Hynix) над передовыми узлами для полной интеграции стека HBM4. Базовый кристалл на основе экономичного техпроцесса N12FFC+ обеспечит прирост производительности HBM4, а базовый кристалл на основе N5 позволит размещать больше логических компонентов на чипе и снизить энергопотребление памяти», — отмечает компания.

Базовый кристалл памяти HBM4, изготовленный по технологии TSMC N12FFC+ (12-нм FinFet Compact Plus), будет использоваться для установки стеков памяти HBM4 на кремниевый переходник рядом с SoC. В TSMC отмечают, что N12FFC+ позволяет создавать стеки памяти в конфигурациях 12-Hi (двенадцать ярусов, 48 Гбайт) и 16-Hi (шестнадцать ярусов, 64 Гбайт) с пропускной способностью каждого стека более 2 Тбайт/с.

Базовые кристаллы HBM4 на техпроцессе N12FFC+ будут применяться для производства «систем в корпусе» (system-in-package, SiP) с использованием передовых технологий упаковки TSMC CoWoS-L или CoWoS-R. По данным TSMC, в настоящее время HBM4 может достигать скорости передачи данных до 6 ГТ/с при токе 14 мА.

«Мы также оптимизируем свои технологии упаковки CoWoS-L и CoWoS-R для HBM4. Они подразумевают использование более восьми уровней интерконнекта, чтобы обеспечить маршрутизацию более чем 2000 соединений в составе HBM4 с должной целостностью сигнала», — сообщила TSMC

Компания TSMC сотрудничает с EDA-партнёрами Cadence, Synopsys и Ansys над вопросами обеспечения целостности передачи сигналов, тепловой точности и снижения электромагнитных помех (EMI) в новых базовых кристаллах HBM4.

В качестве более продвинутой альтернативы TSMC сможет предложить для своих клиентов техпроцесс N5 для производства оснований для стеков памяти HBM4. Этот узел позволит размещать в составе стека HBM4 ещё больше логических компонентов, снизить энергопотребление памяти и ещё сильнее повысить её производительность. Но, возможно, самым важным преимуществом N5 является то, что он позволяет добиться очень малого шага межсоединений в составе HBM4, порядка 6–9 микрон. В свою очередь это позволит интегрировать кристаллы памяти HBM4 прямо поверх логических микросхем. Это должно увеличить производительность и пропускную способность памяти, что окажется полезным при производстве ИИ-чипов.

Новейшая HBM3E относится к пятому поколению памяти HBM, а ведущий поставщик в лице SK hynix уже сейчас рассматривает возможность вывода на рынок памяти седьмого поколения HBM4E к 2026 году. Это на год быстрее, чем планировалось ранее, а в дальнейшем шаг между выходами поколений HBM будет сокращён с двух лет до одного года.

Источник изображения: SK hynix

По крайней мере, об этом сообщает ресурс The Elec со ссылкой на собственные источники, знакомые с планами компании. Первоначально SK hynix в 2026 году рассчитывала вывести на рынок только шестое поколение памяти (HBM4), а седьмое представить не ранее 2027 года. Теперь выход на рынок HBM4E решено ускорить на год. SK hynix будет выпускать микросхемы HBM4E с использованием техпроцесса 10-нм класса, плотность каждой достигнет 32 Гбит.

Правда, пока у специалистов SK hynix даже нет уверенности, какой высоты будут стеки памяти HBM4E, и какие технологии будут использоваться для формирования вертикальных межслойных соединений. По некоторым данным, HBM4E сможет увеличить скорость передачи информации на 40 % по сравнению c HBM4, а вот от намерений по внедрению гибридных связей при выпуске памяти последнего типа SK hynix вынуждена отказаться, хотя в прошлом году о соответствующих намерениях заявляла.

Конкурирующая Samsung Electronics намеревается освоить массовый выпуск HBM4 в 2026 году, поэтому нельзя исключать, что активность SK hynix на этом направлении заставит корейского гиганта ускориться. Как считают отдельные источники, являясь крупнейшим потребителем памяти HBM, компания Nvidia буквально сталкивает лбами её производителей в надежде получить более выгодные для себя условия закупок.