الملخص:
يقوم كل منا بالبحث عن أفضل ما يمكن أن يكون عليه الحال في HBM. تظهر آخر الأخبار أن سامسونج تخطط لمضاعفة إنتاج منتجات سلسلة HBM4 على الأقل في عام 2027، بما في ذلك ذاكرة النطاق الترددي العالي HBM4 من الجيل السادس وذاكرة HBM4E اللاحقة. وفي الوقت نفسه، تعمل سامسونج أيضًا على زيادة قدرة معالجة الركائز الزجاجية المطلوبة في عملية إنتاج HBM بشكل كبير، وهو ما تراه الصناعة حيث تستعد الشركة مسبقًا لإنتاج HBM عالي التكديس على نطاق واسع.
وفقًا لمصادر صناعة أشباه الموصلات، تخطط سامسونج لزيادة حجم تنظيف الركيزة الزجاجية بالاستعانة بمصادر خارجية إلى حوالي 50000 قطعة شهريًا في العام المقبل، في حين يبلغ متوسط الحجم الشهري هذا العام حوالي 20000 قطعة، وحوالي 10000 قطعة فقط في عام 2025. وبعبارة أخرى، قامت سامسونج بزيادة الطلب على الطاقة الإنتاجية هذه إلى خمسة أضعاف قيمتها الأصلية في عامين.
الحامل الزجاجي عبارة عن مادة دعم مؤقتة تستخدم أثناء إنتاج HBM. عندما تمر رقائق DRAM بعمليات مثل التخفيف والحفر، حيث تصبح الرقاقة أرق وأرق، فمن السهل أن تنحني أو حتى تنكسر. لذلك، يجب تثبيت حامل زجاجي مؤقتًا بالجزء الخلفي من الرقاقة للحصول على الدعم. نظرًا لتطور HBM من 8 و12 طبقة إلى طبقات أعلى، يلزم زيادة تخفيف قالب DRAM الفردي، كما زادت أيضًا أهمية التحكم في صفحة التواء الرقاقة وعمليات الدعم ذات الصلة.
تقوم شركة Samsung حاليًا بتوسيع إنتاج HBM4 وHBM4E، اللذين يستخدمان بشكل أساسي هياكل عالية التكديس مكونة من 12 طبقة وما فوق، لذلك يمكن أن يعكس استخدام الحاملات الزجاجية حجم إنتاج المنتجات ذات الصلة إلى حد ما. على الرغم من أنه يمكن إعادة استخدام اللوحة الحاملة الزجاجية بعد التنظيف، كما أن عمليات الإنتاج والإنتاجية المختلفة ستؤثر أيضًا على الاستهلاك الفعلي، إلا أن المطلعين على الصناعة يعتقدون أن الزيادة من 20000 قطعة شهريًا إلى 50000 قطعة يمكن أن تعكس اتجاه سامسونج التوسعي المتمثل في مضاعفة إنتاج سلسلة HBM4 على الأقل.
بدأت سامسونج الإنتاج الضخم وشحنت HBM4 إلى العملاء في فبراير من هذا العام، باستخدام عملية الجيل السادس من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (1c DRAM) مقاس 10 نانومتر وشريحة القاعدة المنطقية مقاس 4 نانومتر الخاصة بقسم المسبك في سامسونج. يتمتع منتج HBM4 الذي أعلنت عنه سامسونج رسميًا بسرعة نقل ثابتة تبلغ 11.7 جيجابت في الثانية، ويمكن أن تصل السرعة القصوى إلى 13 جيجابت في الثانية، ويصل الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لمكدس واحد إلى 3.3 تيرابايت في الثانية. تقدم سامسونج أيضًا إصدارًا مكدسًا مكونًا من 12 طبقة وتخطط لاستخدام تقنية التراص المكونة من 16 طبقة لتوسيع السعة بشكل أكبر.
فيما يتعلق بـ HBM4E، بدأت سامسونج في تقديم عينات مكونة من 12 طبقة لكبار العملاء بما في ذلك NVIDIA في مايو من هذا العام. تُظهر البيانات الرسمية من سامسونج أن HBM4E المكون من 12 طبقة يتمتع بسعة 48 جيجابايت، وسرعة دبوس ثابتة تبلغ 14 جيجابايت في الثانية، ويمكن زيادتها إلى 16 جيجابايت في الثانية، وعرض نطاق ترددي واحد يصل إلى 3.6 تيرابايت/ثانية. بالمقارنة مع منتج الجيل السابق، تم تحسين كفاءة الطاقة لـ HBM4E بنسبة 16% تقريبًا، كما تم تحسين أداء المقاومة الحرارية بأكثر من 14%.
صرحت سامسونج سابقًا أن HBM4E ستستخدم نفس العملية الأساسية 1c DRAM وتقنية الركيزة المنطقية 4 نانومتر مثل HBM4، وبالتالي تقليل الوقت اللازم لترقية المنتج من HBM4 إلى HBM4E. وتخطط الشركة لترتيب الإنتاج الضخم لـ HBM4E وفقًا لجدول المنتج الخاص بالعميل.
من منظور الطاقة الإنتاجية الإجمالية، تتوقع الصناعة أن يزيد استثمار سامسونج الشهري في رقائق HBM في عام 2027 من حوالي 180,000 رقاقة في عام 2026 إلى حوالي 250,000 رقاقة، أي بزيادة قدرها 40% تقريبًا. ومع ذلك، بالمقارنة مع نمو إجمالي الطاقة الإنتاجية، قد يكون التغيير في هيكل المنتج أكثر وضوحا.
من المتوقع أن تمثل سلسلة HBM4 حوالي 80% من إجمالي شحنات سامسونج من HBM مقارنة بنحو 40% في عام 2026. وهذا يعني أن التوسع المستقبلي في إنتاج HBM من سامسونج لا يقتصر فقط على زيادة عدد المنتجات، ولكنه يتجه بشكل واضح نحو الجيل الجديد من المنتجات المتطورة مثل HBM4 وHBM4E.
يرتبط هذا التعديل ارتباطًا وثيقًا بالطلب القوي على HBM في سوق البنية التحتية الحالية للذكاء الاصطناعي. مع قيام شركات مثل NVIDIA بإطلاق أجيال جديدة من مسرعات الذكاء الاصطناعي، تتطلب وحدات معالجة الرسومات والرقائق الخاصة بالذكاء الاصطناعي نطاقًا تردديًا وسعة أكبر للذاكرة بشكل متزايد، وأصبحت HBM مكونًا رئيسيًا في أنظمة حوسبة الذكاء الاصطناعي عالية الأداء. نظرًا لأن إنتاج HBM يتطلب روابط متعددة مثل تصنيع DRAM، وترقق الرقاقة، وTSV، والتعبئة المتقدمة، فإن سرعة توسيع سعتها عادة ما تكون صعبة لمواكبة النمو في الطلب على خادم الذكاء الاصطناعي.
كشفت سامسونج سابقًا أن طاقتها الإنتاجية من HBM في عام 2026 قد تم حجزها بشكل أساسي من خلال طلبات العملاء، وتتوقع الشركة أن تزيد مبيعات HBM للعام بأكمله أكثر من ثلاثة أضعاف مقارنة بعام 2025. وفي الوقت نفسه، ذكرت سامسونج أيضًا أنه حتى إذا استمرت في توسيع الإنتاج، فإن الطلب الحالي على HBM من العملاء الرئيسيين لا يزال يتجاوز العرض الذي يمكن للشركة توفيره، لذلك بدأ بعض العملاء في مناقشة عام 2027 والعرض طويل الأجل مع سامسونج مقدمًا.
وهذا أيضًا أحد الأسباب وراء قيام سامسونج بتوسيع القدرة الإنتاجية لـ HBM3E، وHBM4، وHBM4E في نفس الوقت. تحتاج الشركات إلى الاستعداد لطلبات منتجات الجيل التالي مع تلبية الاحتياجات الحالية لمسرعات الذكاء الاصطناعي. صرحت شركة Samsung سابقًا بأنها ستواصل توسيع الطاقة الإنتاجية لـ 1c DRAM والقيام باستثمارات مبكرة في HBM4 وHBM4E.
من منظور تقني، أحد التغييرات الأساسية بين HBM4 وHBM4E هو العدد الأعلى لطبقات التراص ومقياس الإدخال/الإخراج الأكبر للبيانات. يعمل HBM4 على زيادة إدخال/إخراج البيانات من 1024 إلى 2048 في HBM3E، مما يمكن أن يزيد عرض النطاق الترددي بشكل كبير، ولكنه يزيد أيضًا من استهلاك الطاقة وضغط تبديد الحرارة. تعمل سامسونج على تقليل استهلاك الطاقة من خلال تقنية TSV ذات الجهد المنخفض وتحسين شبكة توزيع الطاقة، وتحسين الإدارة الحرارية داخل الحزمة.
مع استمرار زيادة عدد طبقات مكدس HBM، تزداد أيضًا متطلبات ترقق الرقاقة والتحكم في صفحة التواء ودقة التغليف أثناء عملية الإنتاج. ولذلك، قامت سامسونج بزيادة حجم تنظيف الركائز الزجاجية بشكل كبير، وهو ما تعتبره الصناعة أيضًا بمثابة توسيع البنية التحتية مسبقًا لإنتاج HBM ذو الطبقة الأعلى.
ومع ذلك، فإن توسيع القدرة لا يعني أن جميع هذه المنتجات سيتم تحويلها إلى شحنات فعلية. وعلى وجه الخصوص، يعتمد حجم الإنتاج الضخم المستقبلي لـHBM4E أيضًا على شهادة المنتج والاختبار والاحتياجات الفعلية لكبار العملاء. بالنسبة لشركة سامسونج، لا تزال هناك فجوة بين مقدار القدرة التي يمكنها بناءها وحجم المنتج الذي يمكنها تقديمه في النهاية للعملاء.
في الوقت الحاضر، دخلت سامسونج مرحلة الإنتاج الضخم في مجال HBM4 وبدأت في تقديم عينات HBM4E لكبار العملاء. ومع استمرار توسع سوق خوادم ومسرعات الذكاء الاصطناعي في عام 2027، من المتوقع أن تركز سامسونج المزيد والمزيد من موارد الإنتاج على المنتجات عالية القيمة مثل HBM4 وHBM4E. وفقًا لتوقعات الصناعة الحالية، سيتضاعف إنتاج سلسلة HBM4 من سامسونج على الأقل في عام 2027، وقد تزيد أيضًا حصتها في مجموعة منتجات HBM بالكامل بشكل كبير من حوالي 40% إلى حوالي 80%، مما يعني أن سامسونج تعمل على تسريع تحول تركيز أعمال HBM إلى جيل جديد من الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي.
التعليقات