Samsung utilizzerà il processo a 3 nanometri del rivale TSMC per produrre i die di base nel cuore degli stack di memoria NVHBM di prossima generazione di Nvidia, secondo un rapporto del Seoul Economic Daily, dopo che il produttore di GPU ha chiesto ai suoi fornitori di memoria di standardizzare la produzione sul nodo logico più avanzato di TSMC.
Il rapporto, ripreso da Reuters nel fine settimana, afferma che Nvidia ha chiesto a tutti e tre i suoi fornitori HBM - Samsung, SK hynix e Micron - di adottare il processo a 3 nm di TSMC per gli stampi di base di NVHBM, il pacchetto di memoria personalizzato presentato da Nvidia in agosto. La mossa unisce di fatto due dei più agguerriti concorrenti nel mondo della fonderia, Samsung e TSMC, sullo stesso pezzo di silicio. Per maggiori informazioni su questa storia, consulta la nostra copertura dell'industria IA.
Cosa cambia NVHBM riguardo alla memoria AI
NVHBM è il tentativo di Nvidia di riprogettare la memoria a larghezza di banda elevata in base alle esigenze degli acceleratori IA. In uno stack HBM convenzionale, il controller di memoria risiede nella GPU stessa. NVHBM sposta il controller in un die di base personalizzato sotto gli stack di memoria, uno spostamento che tratta il die di base meno come un cablaggio passivo e più come un pezzo di logica avanzata.
Questo design è ciò che dà alla tecnologia i suoi numeri principali. Secondo Nvidia, NVHBM offre fino al 30% in più di larghezza di banda di memoria, il 15% in meno di consumo energetico HBM e il 25% in più di area di calcolo XPU rispetto all'HBM4E standard: vantaggi che derivano proprio dal fatto che il die di base deve essere costruito su un processo logico all'avanguardia piuttosto che su uno ottimizzato per la memoria.
Perché TSMC e non i Fab di Samsung
Il requisito del nodo logico è anche ciò che ha spinto Nvidia verso la standardizzazione. Il Seoul Economic Daily riporta che Nvidia vuole prestazioni HBM costanti tra i suoi fornitori e un processo di validazione più semplice: obiettivi più facili da raggiungere se ogni produttore di memorie costruisce il proprio stampo di base sullo stesso processo, nella stessa fonderia.
La resa è l'altro fattore. Le stime del settore citate dal giornale collocano la resa a 3 nm di TSMC superiore al 90%, mentre il processo a 2 nm di Samsung Foundry (SF2) si attesta intorno al 60%. Per un die base complesso che integra un controller di memoria che una volta risiedeva sulla GPU, questo divario è decisivo: un die base costruito su un nodo a rendimento inferiore aumenta i costi proprio dove il design è più impegnativo.
Secondo quanto riferito, la divisione Device Solutions di Samsung, che supervisiona le operazioni di fonderia dell'azienda, ha accettato i requisiti dopo una revisione interna: una concessione notevole per un conglomerato che ha trascorso anni cercando di sottrarre grandi volumi di business alla logica avanzata da TSMC.
Rivali con una sola fiche
La collaborazione tra le due fonderie non è senza precedenti. Secondo il Seoul Economic Daily, Samsung e TSMC hanno collaborato per la prima volta circa quattro anni fa per garantire la compatibilità di HBM con il processo di confezionamento delle GPU di TSMC. La differenza ora è la portata: il nuovo accordo estende la loro collaborazione alla produzione degli stessi componenti HBM, la prima volta che le fonderie rivali condividono quello strato della pila.
Samsung, dal canto suo, non ha abbandonato i propri stabilimenti. Come riportato da ZDNet a settembre, l'azienda sta perseguendo una strategia a doppio binario per la HBM personalizzata, avvalendosi sia della fonderia interna che di TSMC per la produzione degli stampi di base. Il nuovo rapporto indica che, nello specifico, per il programma NVHBM di Nvidia, il percorso TSMC è quello che conta.
Una tregua tra concorrenti - Per ora
L'accordo colpisce proprio perché Samsung e TSMC rimangono concorrenti testa a testa ovunque. Le due fonderie competono per gli stessi clienti principali – Qualcomm e Tesla tra loro, come osserva TrendForce – e Samsung ha puntato gran parte della sua strategia di fonderia sul colmare il divario tecnologico che ha lasciato TSMC a detenere la maggior parte degli ordini di nodi avanzati.
Il fatto che NVHBM li metta su un singolo die è una misura di quanta leva esercita ora la roadmap dell'acceleratore di Nvidia sulla catena di fornitura dei semiconduttori. Ai produttori di memorie, la cui attività HBM una volta ruotava attorno a stack generici e intercambiabili, viene chiesto di co-progettare silicio personalizzato e di costruirlo presso la fabbrica del loro rivale, per rimanere nelle grazie di Nvidia.
Cosa significa per la corsa alla memoria dell'IA
Per Nvidia, la standardizzazione del die base NVHBM su TSMC 3nm riduce un problema di coordinamento a un problema di produzione: tre fornitori di memoria con diverse roadmap di processo possono ora fornire die base funzionalmente identici, semplificando la qualificazione e livellando la fornitura per una roadmap dell'acceleratore la cui fame di larghezza di banda continua a crescere.
Per Samsung la decisione è un segnale a doppio taglio. Perdere il business degli stampi di base per un programma di memoria di punta a favore del suo principale rivale della fonderia è una seccatura, ma la partecipazione al programma mantiene l'attività HBM di Samsung all'interno dell'ecosistema di Nvidia, insieme a SK Hynix e Micron, piuttosto che guardare l'intero pacchetto andare altrove.
Per TSMC, l'accordo estende una posizione già dominante: la fonderia ora non si trova solo sotto le GPU di Nvidia, ma all'interno della memoria che le alimenta. Mentre i produttori di hardware AI spingono la personalizzazione più in profondità nello stack di memoria, il die base sta diventando il nuovo campo di battaglia e l’ultimo rapporto suggerisce che TSMC inizia questa battaglia con un vantaggio dominante.
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