三星电子和英伟达正在就第四代高带宽存储器(HBM3)芯片和gpu封装服务进行技术验证。
一旦完成,三星电子将负责英伟达最新人工智能GPU“H100”的封装工作,并为该处理器提供HBM3芯片。据悉,两家公司将在年底左右签订服务及供应协议。
封装是半导体制造的最后步骤之一,它将芯片放在一个保护壳中以防止腐蚀,并提供一个接口来组合和连接已经制造的芯片。
英伟达一直严重依赖台积电(TSMC)和SK海力士(SK Hynix Inc.)的HBM3来制造这家美国公司的gpu。台积电用自己的代工工艺封装gpu。
然而,英伟达开始与三星合作,因为在人工智能半导体需求激增的情况下,这家美国科技巨头一直在寻找其他封装服务提供商,台积电的生产线已被完全占用。具备半导体封装能力的三星电子计划批量生产用于gpu的HBM3芯片。
此次合作燃起了三星与英伟达达成gpu生产协议的希望。
电子业界有关人士表示:“随着台积电的包装生产线被预定,预计将会有更多的大型科技企业向三星电子寻求帮助。”
先进的包装
包括三星、台积电(TSMC)和英特尔(Intel Corp.)在内的全球半导体巨头正在激烈争夺先进封装技术,即集成不同半导体或垂直互连多个芯片的最先进技术。高级封装允许多个设备合并并封装为单个电子设备。
根据行业咨询公司Yole Intelligence的数据,到2027年,全球先进包装市场预计将从2021年的374亿美元增长74%,达到650亿美元。
随着微软公司(Microsoft corp .)支持的OpenAI开发的聊天机器人ChatGPT等生成型人工智能的发展,该技术迅速发展。ChatGPT需要具有大数据处理能力的半导体。
全球半导体产业正在努力通过超精细工艺提高芯片性能。但随着该行业开始生产节点尺寸为3纳米或更小的芯片,开发新技术的成本急剧上升。
芯片制造商和他们的客户关注的是通过有效排列现有半导体来提高性能的先进封装技术。
目前业界正致力于将gpu和比现有DRAM快10倍的HBM芯片尽可能紧密地结合在一起,以减少数据瓶颈的2.5D封装。
台积电是全球最大的代工企业,目前在全球先进封装市场处于领先地位,因为它已经开发了十年的2.5D封装技术。该公司上月表示,计划投资900亿新台币(合29亿美元)在国内新建一家先进的包装工厂。
世界第二大代工企业三星电子也在加快开发先进的封装技术。
该公司于2021年推出了自己的2.5D封装技术I-Cube。据悉,三星电子计划从2024年第二季度开始批量生产搭载4个HBM芯片和GPU的“I-Cube4”,从明年第三季度开始批量生产搭载8个HBM芯片的“I-Cube8”。
铸造包装交钥匙服务
三星电子的目标是,通过代工芯片的封装统包服务,吸引全球主要技术企业。
今年早些时候,三星推出了这项服务,涵盖了包括存储芯片供应、封装和测试在内的整个半导体制造过程,目的是在人工智能行业快速增长的背景下与台积电展开竞争。
三星电子通过生产无晶圆厂系统芯片,并将其封装在自己的DRAM中,为整个生产提供一站式服务。
由于客户可能通过与具有DRAM生产和封装能力的代工厂合作来节省时间和成本,而不是为每项服务使用多个承包商,因此对这种交钥匙服务的需求预计将增长。
另一位业内人士表示:“半导体企业在寻找代工、DRAM、封装企业方面遇到了很多困难。”预计三星电子的“交钥匙服务”将对业界产生重大影响。”
铸造厂和HBM的更多交易
三星电子的目标是,通过“封装统包”服务,扩大芯片代工和HBM供应订单。
在6月份的一个论坛上,该公司已经预测这项服务将增加代工客户。
这可能会提高三星在HBM市场的竞争力,因为三星将在HBM服务中使用自己的产品,与SK海力士(SK Hynix)和美光科技(Micron Technology Inc.)等竞争对手展开竞争。
该公司于6月成立了多模集成联盟(Multi-Die Integration Alliance),与存储芯片公司、外包半导体组装和测试公司以及芯片设计公司共同推进封装技术。
然而,三星的竞争对手对这一战略不以为然。
三星电子的相关人士表示:“消费者不希望像三星电子这样的企业同时负责存储器和系统半导体的生产。”这表明,半导体企业可能会对全权负责生产的强大企业感到担忧。