SK海力士、台积电结为“芯片同盟” 冲击HBM霸主地位

日前，SK海力士宣布与台积电正式签署谅解备忘录（MOU），合作推进HBM4的研发，并通过先进的封装技术增强逻辑和HBM的集成度, 预计HBM4将于2026年开始量产。

一直以来，SK海力士在HBM市场都占据着主导地位，并且与台积电一同作为美国芯片巨头英伟达的顶级供应商。

自2022年底OpenAI推出ChatGPT以来，逻辑半导体（处理器、存储芯片）等需求激增，英伟达在全球的AI革命中占据了主动权。此后，苹果、微软、亚马逊等科技巨头也纷纷加入了AI浪潮。

据介绍，HBM即高带宽存储器，是一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM（动态随机访问存储器），适用于高存储器带宽需求的应用场合，如GPU、路由器、交换器等，目前来说，HBM是当下数据处理速度最快的DRAM产品。

2013年，SK海力士首度宣布成功开发出HBM技术，HBM1通过AMD的Radeon R9 Fury显卡登场。该技术通过堆叠内存芯片，并通过硅通孔（TSV）连接，从而显著提高了内存带宽。后来，HBM2、HBM2E、HBM3和HBM3E也陆续亮相HBM系列。

直到HBM3E（第五代），SK海力士均采用自家制程工艺生产HBM产品，该技术通过将内存芯片以硅通孔（TSV）连接并堆叠，从而显著提高了内存带宽。而从HBM4（第六代）开始，该公司将采用台积电的先进逻辑工艺，初期目标以改善HBM封装内最底层基础裸片（Base Die）的性能为主。

此后，双方还将优化SK海力士的HBM和台积电的CoWoS技术的整合，从而在性能和效率等方面合作应对客户对HBM的共同要求。据了解，CoWoS（晶圆上芯片基板封装）是台积电专有的封装工艺，又称“2.5D封装”，该技术将逻辑芯片和3D的HBM整合成一个模组，再加装到2D封装基板上。

SK海力士表示，双方的合作将为HBM领域带来更丰富的技术创新，另还有望通过产品设计、晶圆代工与内存的三方合作，打破AI应用的内存性能限制。未来，AI半导体将从HBM时代的2.5D封装走向3D堆叠逻辑芯片和存储芯片的新型高级封装。

SK海力士总裁兼AI Infra负责人Justin Kim表示：“通过与台积电的合作伙伴关系，我们不仅可以开发出最高性能HBM4，还将积极拓展与全球客户的开放性合作。今后，公司将增强客户定制化存储器平台的竞争力，进一步巩固公司作为AI存储器全方位供应商的市场领导地位。”

台积电业务发展高级副总裁Kevin Zhang表示：“展望新一代HBM4，我们相信两家公司将继续密切合作，提供最佳集成解决方案，为我们的共同客户开启更多的AI创新。”

根据市场公开信息，目前只有SK海力士、美光科技和三星电子能够提供与高性能GPU（如英伟达H100）匹配的HBM芯片。

前段时间，美光科技也宣布开始两场HBM3E芯片；三星也发布了业界容量最大的36GB HBM3E 12H芯片，英伟达已对该芯片进行了资格认证。

据Trendforce预计，SK海力士将于今年占据全球市场52.2%的份额，三星（42.4%）、美光（5.1%）紧随其后。另外，HBM在DRAM行业的收入份额在2023年超过了8%，2024年或可达到20%。

普华永道高科技行业研究中心主任Allen Cheng肯定了SK海力士与台积电的此次合作。他认为，台积电几乎所有主要客户都在研发尖端AI芯片，该伙伴关系的进一步加深意味着SK海力士可以为其HBM产品吸引到更多客户。