A Samsung usará o processo de 3 nanômetros da rival TSMC para fabricar as matrizes básicas no coração das pilhas de memória NVHBM de próxima geração da Nvidia, de acordo com um relatório do Seoul Economic Daily, depois que o fabricante de GPU pediu a seus fornecedores de memória que padronizassem a produção no nó lógico mais avançado da TSMC.
O relatório, que foi divulgado pela Reuters no fim de semana, diz que a Nvidia pediu a todos os seus três fornecedores HBM – Samsung, SK hynix e Micron – que adotassem o processo de 3nm da TSMC para as matrizes básicas do NVHBM, o pacote de memória personalizado que a Nvidia revelou em agosto. A mudança une efetivamente dois dos mais ferozes concorrentes de fundição do mundo, Samsung e TSMC, na mesma peça de silício. Para mais contexto sobre esta história, confira nossa últimos desenvolvimentos em IA.
O que o NVHBM muda na memória AI
NVHBM é a tentativa da Nvidia de redesenhar a memória de alta largura de banda de acordo com as necessidades dos aceleradores de IA. Em uma pilha HBM convencional, o controlador de memória reside na própria GPU. O NVHBM move esse controlador para um dado base personalizado abaixo das pilhas de memória, uma mudança que trata o dado base menos como uma fiação passiva e mais como uma peça de lógica avançada.
Esse design é o que dá à tecnologia seus números principais. De acordo com a Nvidia, o NVHBM oferece até 30% mais largura de banda de memória, 15% menos consumo de energia do HBM e 25% mais área de matriz de computação XPU do que o HBM4E padrão – ganhos que ocorrem precisamente porque a matriz base deve ser construída em um processo lógico de ponta, em vez de um processo otimizado para memória.
Por que TSMC e não os próprios Fabs da Samsung
O requisito do nó lógico também foi o que empurrou a Nvidia em direção à padronização. O Seoul Economic Daily relata que a Nvidia deseja um desempenho HBM consistente em todos os seus fornecedores e um processo de validação mais simples – objetivos que serão mais fáceis de atingir se cada fabricante de memória construir sua matriz básica no mesmo processo, na mesma fundição.
O rendimento é o outro fator. As estimativas da indústria citadas pelo jornal colocam os rendimentos de 3 nm da TSMC acima de 90%, enquanto o processo de 2 nm (SF2) da Samsung Foundry fica em torno de 60%. Para um die base complexo integrando um controlador de memória que antes residia na GPU, essa lacuna é decisiva: um die base construído em um nó de menor rendimento aumenta os custos precisamente onde o design é mais exigente.
A divisão Device Solutions da Samsung, que supervisiona as operações de fundição da empresa, supostamente concordou com os requisitos após uma revisão interna – uma concessão notável para um conglomerado que passou anos tentando conquistar negócios de lógica avançada de alto volume da TSMC.
Rivais em um chip
A cooperação entre as duas fundições não é sem precedentes. De acordo com o Seoul Economic Daily, a Samsung e a TSMC trabalharam juntas pela primeira vez há cerca de quatro anos para garantir a compatibilidade da HBM com o processo de empacotamento de GPU da TSMC. A diferença agora é o escopo: o novo acordo estende sua colaboração à fabricação dos próprios componentes da HBM, sendo a primeira vez que as fundições rivais compartilham essa camada da pilha.
A Samsung, por sua vez, não abandonou suas próprias fábricas. Conforme relatado pela ZDNet em setembro, a empresa está buscando uma estratégia de via dupla para HBM customizada, recorrendo tanto à sua fundição interna quanto à TSMC para a produção de matrizes básicas. O novo relatório indica que especificamente para o programa NVHBM da Nvidia, a trilha TSMC é a que importa.
Uma trégua entre concorrentes – por enquanto
O acordo é impressionante precisamente porque a Samsung e a TSMC continuam a ser concorrentes frente a frente em todos os outros lugares. As duas fundições competem pelos mesmos clientes importantes – Qualcomm e Tesla entre elas, como observa a TrendForce – e a Samsung apostou grande parte de sua estratégia de fundição em fechar a lacuna tecnológica que deixou a TSMC detendo a maioria dos pedidos de nós avançados.
O fato de o NVHBM os colocar em um único dado é uma medida de quanta alavancagem o roteiro do acelerador da Nvidia agora exerce sobre a cadeia de fornecimento de semicondutores. Os fabricantes de memória, cujos negócios da HBM antes giravam em torno de pilhas genéricas e intercambiáveis, estão sendo solicitados a co-projetar silício personalizado e construí-lo na fábrica de seu rival, para permanecer nas boas graças da Nvidia.
O que isso significa para a corrida pela memória da IA
Para a Nvidia, a padronização da matriz base NVHBM no TSMC 3nm reduz um problema de coordenação a um problema de fabricação: três fornecedores de memória com diferentes roteiros de processo podem agora fornecer matrizes base funcionalmente idênticas, simplificando a qualificação e suavizando o fornecimento para um roteiro de acelerador cujo apetite por largura de banda continua crescendo.
Para a Samsung, a decisão é um sinal de dois gumes. Perder o negócio básico de um programa de memória carro-chefe para seu principal rival de fundição - mas participar do programa mantém os negócios HBM da Samsung dentro do ecossistema da Nvidia, ao lado de SK hynix e Micron, em vez de ver todo o pacote ir para outro lugar.
Para a TSMC, o acordo amplia uma posição já dominante: a fundição agora fica não apenas sob as GPUs da Nvidia, mas dentro da memória que as alimenta. À medida que os fabricantes de hardware de IA empurram a personalização mais profundamente para a pilha de memória, o dado básico está se tornando o novo campo de batalha – e o último relatório sugere que a TSMC inicia essa luta com uma liderança comandante.
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