三星将采用台积电3纳米制程为英伟达的NVHBM基底芯片代工
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三星将采用台积电3纳米制程为英伟达的NVHBM基底芯片代工

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战略概览

  • 01.
    三星电子已决定应英伟达要求,采用台积电的3纳米制程来制造英伟达下一代定制高带宽内存(NVHBM)的基底芯片。
  • 02.
    这是三星与台积电在HBM制造环节首次合作,此前双方在晶圆代工领域竞争长达二十年,此举也打破了三星以往采用交钥匙模式自行制造NVHBM核心芯片和基底芯片的一贯做法。
  • 03.
    英伟达已要求三星、SK海力士和美光将NVHBM基底芯片统一采用台积电3纳米制程,并将其核心/DRAM芯片统一采用第六代1c制程,以确保不同供应商之间的性能一致性。
  • 04.
    三星仍在验证是否也可在其自有晶圆厂生产NVHBM基底芯片,作为备用方案。

深度分析

迫使三星让步的良率差距

基底芯片是HBM堆栈的底层——一种负责I/O和信号路由的系统级半导体,在英伟达的新设计中,它还集成了内存控制器本身[5],位于堆叠的DRAM核心芯片之下。在此协议之前,三星一直自行制造这两部分:DRAM核心芯片和基底芯片,这种交钥匙模式使其对HBM供应链拥有端到端的控制权[1]。但针对英伟达定制的NVHBM,这一情况发生了变化。报道称,原因很直接:台积电3纳米制程的良率估计超过90%,而三星晶圆代工部门可比的2纳米(SF2)节点良率估计仅约60%[6]。对于英伟达将其下一代GPU产品线押注其上的产品而言,约30个百分点的良率差距绝非四舍五入的误差——它决定了供应链是稳定可靠还是成为瓶颈。

英伟达对三家竞争性内存制造商的异常掌控力

引人注目的不仅是三星的让步,更是谁主导了这一安排。据报道,英伟达要求其全部三家HBM供应商——三星、SK海力士和美光——将NVHBM基底芯片的制造统一采用台积电3纳米制程,并将其核心/DRAM芯片统一采用相同的第六代1c制程,从而确保同一芯片设计无论由谁制造,其行为表现完全一致[1]。对于一家无晶圆厂的买方而言,能同时对三家竞争性制造商施加如此程度的控制实属罕见:英伟达不仅是在选择赢家,更是在强制实现技术收敛。SK海力士此前已基本完成这一过渡,其HBM4基底芯片已采用台积电12纳米逻辑制程,目前正优先采用台积电3纳米制程用于HBM4E及未来的定制产品[4]。美光也在遵循相同路径,将NVHBM和标准HBM4E基底芯片的制造交由台积电而非其自有晶圆厂[4]。三星是最后一家被报道采取此举措的企业,也是三家之中唯一一家自身拥有重大晶圆代工业务面临挑战的公司。

三星并未彻底让步——而是在对冲风险

三星此举更像是一种有计算的风险对冲,而非彻底投降。尽管将NVHBM基底芯片制造交予台积电,但据报道,该公司仍在验证是否能使用自有晶圆厂制造相同的基底芯片,作为备用方案[1]。此外,这一让步的范围也比标题所暗示的更窄:三星的交钥匙模式在其他领域依然存在。三星晶圆代工部门仍使用其自有的4纳米制程制造标准HBM4和HBM4E的基底芯片,这些JEDEC标准产品并非为单一客户定制[7]。实际上,三星目前同时运行两种并行的HBM策略——对于其完全掌控的行业标准产品采用交钥匙模式,而对于英伟达的定制NVHBM,则采用混合制造模式,将其自有的核心芯片与台积电制造的基底芯片配对[4]。这种分裂策略出现之际,三星晶圆代工部门仍在亏损,尽管亏损额已同比缩减41%,至2026年约为29.5亿美元[3]。

为何此时发生:迫在眉睫的HBM短缺

这一时机并非偶然。瑞银(UBS)预测,2027年HBM需求将达到615亿吉比特,同比增长91%,而新增出货量约为546亿吉比特——存在约10%至11%的供应缺口[2]。NVHBM本身的设计目标正是提升每片晶圆的性能:英伟达声称其带宽比标准HBM4E高出最多30%,功耗降低15%,部分原因在于将定制内存控制器直接移入基底芯片而非GPU计算芯片,这同时也为GPU本身节省了最多25%的面积[5]。随着英伟达报告的供应承诺在2027财年第二季度达到2790亿美元(前一季度为1190亿美元),以及预计于2028年推出的费曼(Feynman)GPU被指为NVHBM的潜在首发平台[5],英伟达有充分动机在需求高峰到来前锁定可预测且高良率的基底芯片供应,而不是冒着三家供应商各自采用不同制造工艺而导致供应不均的风险。

尚未解决的产能难题

并非所有人都认为标准化能完全解决英伟达的问题。X平台上流传的一条反驳观点指出,台积电无法简单承接这项额外工作:台积电的3纳米产能还需用于制造英伟达自身的Rubin和Rubin Ultra GPU,这正是为何一些评论人士认为三星的自有晶圆厂选项才是更关键的后备方案,因为台积电可用于NVHBM基底芯片的晶圆产能极为有限。这一矛盾与报道称三星自身尚未放弃自有晶圆厂验证的说法相吻合[1]。目前对此事的报道反映了其小众的B2B性质:韩国财经新闻频道迅速且深入地报道了此事,而英文视频报道和社区讨论(包括Reddit)尚未跟上,这符合供应链新闻通常先通过行业媒体和分析师传播,再进入大众视野的规律。更广泛的英文报道中引用的匿名行业分析师总结了这种矛盾心理:与台积电的协议证实了三星的务实态度,但也引发了关于三星自身晶圆代工路线图未来走向的真实疑问[7]。

历史背景

英伟达发布了NVHBM,将其定制内存控制器移入HBM基底芯片,并声称相比标准HBM4E带宽最高提升30%、功耗降低15%,亚马逊的Annapurna Labs被列为早期合作伙伴。
TrendForce报道称,NVHBM正在重塑内存制造商的基底芯片战略,美光和三星转向外部晶圆厂,而SK海力士已使用台积电制造HBM4基底芯片。
《首尔经济日报》率先报道,三星应英伟达要求决定采用台积电3纳米制程制造NVHBM基底芯片。
后续报道详细说明英伟达与三星和台积电共同设计NVHBM基底芯片,并引用了支撑该决策的良率及HBM供需数据。

关键关系图

关键玩家
主题

三星将采用台积电3纳米制程为英伟达的NVHBM基底芯片代工

NV

Nvidia

设计了NVHBM规范,包括直接集成在基底芯片中的定制内存控制器,并与三星电子和台积电共同设计NVHBM基底芯片;同时要求三星、SK海力士和美光在台积电的3nm工艺上标准化基底芯片制造,以确保各供应商之间性能一致。

SA

Samsung Electronics

作为长期的HBM一站式供应商,现应英伟达要求将NVHBM基底芯片制造让位于竞争对手台积电,但仍对其标准HBM4/HBM4E基底芯片采用自家4nm工艺,并内部验证NVHBM产能作为对冲策略。

TS

TSMC

通过为三大主要内存制造商制造HBM基底芯片,开辟了新的晶圆代工收入来源,并利用其3nm制程的良率优势,将影响力扩展至历史竞争对手三星的内存供应链。

SK

SK Hynix

已采用台积电12nm工艺制造HBM4基底芯片,现进一步优先采用台积电3nm工艺用于HBM4E及未来包括NVHBM在内的定制化HBM产品,领先于三星的转型步伐。

MI

Micron

将NVHBM和标准HBM4E的基底芯片生产外包给台积电而非自家晶圆厂,走上了与三星和SK海力士相同的外部代工路线。

事实来源

7 条引用
  1. [1] Samsung to Use TSMC for Base Die in Nvidia's Custom HBM
  2. [2] Nvidia Co-Designs Custom HBM With Samsung, TSMC to Widen Supply
  3. [3] Samsung to Use TSMC's 3nm Process for Nvidia's Custom HBM Base Die
  4. [4] Nvidia's NVHBM Reshapes Memory Makers' Base Die Strategies as Micron, Samsung Turn to External Foundries
  5. [5] Nvidia's Supply Commitments Soar to $279B as Memory Costs Surge, New NVHBM Boosts Bandwidth 30%, Cuts Power 15%
  6. [6] Samsung to Use TSMC Technology for Nvidia's Next-Generation Memory Chips
  7. [7] Samsung to Use TSMC 3nm Process for Nvidia's Next-Gen HBM Base Dies

来源文章

Top 5

THE SIGNAL.

Analysts

“与台积电的协议证实了三星的务实态度,但也引发了关于三星自身晶圆代工路线图未来走向的疑问。”

Unnamed industry analysts
引用于行业媒体报道
The Crowd

“Samsung is my top pick among the big three memory makers. TSMC obviously can't allocate much wafer capacity to NVHBM, as it also needs to manufacture Rubin and Rubin Ultra. Only Samsung, with its own foundry, can meet the excess demand for NVHBM.”

@@jukan05942

“According to Korean media reports, Samsung Electronics has decided to manufacture the NVHBM base die using TSMC's 3nm process at Nvidia's request. However, Samsung has not entirely ruled out using its own foundry and is also validating whether it can produce the base die in-house”

@@jukan05325

“Sources: Nvidia asked Samsung, SK Hynix, and Micron to make base dies for its custom NVHBM memory on TSMC's 3nm process; Samsung agreed, its first use of TSMC (Kyu-Seok Shim / Reuters)”

@@Techmeme12

“Nvidia routes all NVHBM base-die production through TSMC 3nm, pulls Samsung onto rival's lines”

@u/VectorWireAI1
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