据《首尔经济日报》报道,在 GPU 制造商要求其内存供应商标准化台积电最先进逻辑节点的生产之后,三星将使用竞争对手台积电的 3 纳米工艺来制造英伟达下一代 NVHBM 内存堆栈核心的基础芯片。

路透社周末获悉的这份报告称,Nvidia 已要求其所有三个 HBM 供应商——三星、SK 海力士和美光——采用台积电的 3nm 工艺来生产 NVHBM 的基础芯片,NVHBM 是 Nvidia 在 8 月份推出的定制内存封装。此举有效地将世界上两个最激烈的代工竞争对手三星和台积电联合到同一块硅片上。 更多相关背景,请参阅我们的AI最新动态。

NVHBM 对 AI 内存有何改变

NVHBM是Nvidia围绕AI加速器的需求重新设计高带宽内存的尝试。在传统的 HBM 堆栈中,内存控制器位于 GPU 本身上。 NVHBM 将该控制器移至存储器堆栈下方的定制基础芯片中,这种转变使基础芯片不再像无源布线,而更像是一块高级逻辑。

正是这种设计使该技术获得了头条新闻。据 Nvidia 称,与标准 HBM4E 相比,NVHBM 的内存带宽增加了 30%,HBM 功耗降低了 15%,XPU 计算芯片面积增加了 25%,这种优势正是因为基础芯片必须构建在前沿逻辑工艺而非内存优化工艺上。

为什么是台积电,而不是三星自己的晶圆厂

逻辑节点的要求也是推动 Nvidia 走向标准化的原因。 《首尔经济日报》报道称,Nvidia 希望其供应商能够保持一致的 HBM 性能,并简化验证流程——如果每个内存制造商都在同一家代工厂采用相同的流程构建其基础芯片,那么这些目标就更容易实现。

产量是另一个因素。该报援引的行业预测显示,台积电的 3nm 良率超过 90%,而三星代工的 2nm 工艺 (SF2) 良率约为 60%。对于集成曾经位于 GPU 上的内存控制器的复杂基础芯片来说,这一差距是决定性的:在较低产量节点上构建的基础芯片会在设计要求最高的地方精确地提高成本。

据报道,负责监督该公司代工业务的三星设备解决方案部门在经过内部审查后同意了这些要求——对于一家多年来一直试图从台积电手中夺取大批量先进逻辑业务的企业集团来说,这是一个显着的让步。

一颗芯片上的竞争对手

两家代工厂之间的合作并非没有先例。据《首尔经济日报》报道,三星和台积电大约在四年前首次合作,以确保 HBM 与台积电 GPU 封装工艺的兼容性。现在的区别在于范围:新的安排将他们的合作扩展到 HBM 组件本身的制造,这是竞争对手代工厂第一次共享该堆栈层。

就三星而言,它并没有放弃自己的晶圆厂。正如 ZDNet 9 月份报道的那样,该公司正在推行定制 HBM 的双轨战略,利用其内部代工厂和台积电进行基础芯片生产。新报告表明,对于 Nvidia 的 NVHBM 计划来说,台积电的赛道才是最重要的。

竞争对手之间暂时休战

这一安排之所以引人注目,正是因为三星和台积电在其他地方仍然是正面竞争的竞争对手。正如TrendForce指出的那样,这两家代工厂争夺相同的大客户——其中包括高通和特斯拉——而三星将其代工厂战略的大部分押注于缩小技术差距,这使得台积电掌握了大部分先进节点订单。

NVHBM 将它们拉到单个芯片上,这衡量了 Nvidia 的加速器路线图现在对半导体供应链的影响力。曾经以通用、可互换堆栈为核心的 HBM 业务的内存制造商现在被要求共同设计定制芯片,并在竞争对手的晶圆厂进行生产,以保持 Nvidia 的青睐。

这对人工智能内存竞赛意味着什么

对于 Nvidia 来说,在台积电 3nm 上标准化 NVHBM 基础芯片可以减少制造方面的协调问题:具有不同工艺路线图的三个内存供应商现在可以提供功能相同的基础芯片,从而简化了资格认证并平滑了对带宽需求不断增长的加速器路线图的供应。

对于三星来说,这一决定是一个双刃剑。旗舰内存项目的基础芯片业务被其主要代工竞争对手夺走是一件痛苦的事情,但参与该项目可以让三星的 HBM 业务与 SK 海力士和美光一起留在 Nvidia 的生态系统中,而不是眼睁睁地看着整个业务流向其他地方。

对于台积电来说,这笔交易扩大了已经占据主导地位的地位:该代工厂现在不仅位于 Nvidia 的 GPU 之下,还位于为 GPU 供电的内存内部。随着人工智能硬件制造商将定制化深入到内存堆栈中,基础芯片正在成为新的战场——最新的报告表明,台积电以绝对领先优势开始了这场战斗。

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