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在晶圆代工领域，三星与台积电是纯粹的竞争关系，但在存储芯片市场，作为行业霸主，三星却不得不追求与台积电深入互助，这都是英伟达惹的祸。

据DigiTimes报道，三星HBM3E内存尚未通过英伟达的测试，仍需要进一步验证，这是由于卡在了台积电的审批环节。作为英伟达AI GPU芯片的制造和封装厂，台积电是英伟达验证环节的主要介入者。据悉，台积电接纳的是基于SK海力士HBM3E产物设定的检测尺度，而三星的HBM3E产物在制造工艺上有些差异，例如，SK海力士芯片封装环节接纳了MR-MUF质料手艺，三星则是基于TC-NCF手艺，这会对一些参数发生影响。

三星在4月示意，其8层垂直堆叠的HBM3E已经在4月量产，并设计在今年第二季器量产12层堆叠的HBM3E，比原设计提前了一个季度。根据三星的说法，为了更好地应对天生式AI日益增进的需求，该公司加速了新款HBM产物的项目进度。

自从HBM问世并量产以来，SK海力士一直是英伟达为其AI GPU配备该类内存的*供应商，生长到HBM3E版本，依然云云，只是从2024年第二季度最先，另外两家内存大厂才最先加入英伟达HBM供应链。因此，SK海力士是行业霸主，市场份额跨越80%。

2022年，SK海力士专为英伟达的H100设计了HBM3，其性能令人惊讶，且HBM在经济上是可行的，并一举确立了行业职位。在这种情形下，三星和美光准备破费数十亿美元来扩大芯片生产能力。最近，三星推出了其12层堆叠的HBM3E，旨在将其与SK海力士和美光的8层堆叠产物区脱离来。

在不久前举行的年度股东大会上，SK海力士异常享受它的胜利功效，这家韩海内存制造商示意，HBM必须为客户“定制和专业化”，这是在强调其与英伟达的深挚关系。

同期，三星也宣布了其HBM产量的增进设计，一位高管示意，该公司设计今年将芯片产量增添两倍。英伟达首席执行官黄仁勋（Jensen Huang）在Blackwell产物宣布会上示意，正在对三星的HBM3E举行资格认证，黄仁勋这是在侧面敲打SK海力士，以阻止供应商一家独大，泛起客大欺店的情形。

相对于三星和SK海力士，美光（Micron）晚一年才推出HBM产物，但依附其在HBM3E版本产物上的“弯道超车”显示，稀奇是其3D堆叠手艺，使HBM3E在有限的空间中，知足高带宽与大容量的需求，有望在HBM竞赛中扳回一城。美光的HBM3E瞄向了英伟达新推出的DGX GH200。

1、三巨头排队验证HBM3E

作为AI服务器芯片行业霸主，英伟达具有很强的话语权，这使得内存行业厂商不得不顺应该公司的尺度和验证要求。而为了实现供应链多元化，英伟达将更多HBM内存厂商纳入了其供应链，作为新进入者，三星的HBM3E正在守候验证通过，而美光和SK海力士已经在2023下半年向英伟达提供了8层垂直堆叠的HBM3E（24GB）样品，并在2024年头通过了英伟达的验证，并获得了订单。

现在，只有三星一家在焦虑地守候，由于这三大原厂的HBM3E验证效果，将决议英伟达2024整年HBM供应商的采购权重分配。

2023年，英伟达的高端AI芯片（接纳HBM内存）是A100/A800和H100/H800，2024年，其产物组合更多了，除了上述型号，还将再推出使用6个HBM3E的H200和8个HBM3E的B100，并整合该公司自研的Arm架构CPU，推出GH200和GB200。

除了英伟达，另外两大处置器厂商也在加紧拓展AI服务器市场，这将进一步推动HBM内存市场的繁荣。

2024年，AMD出货的主力产物是MI300系列，接纳HBM3内存，下一代MI350将接纳HBM3E，预计2024下半年最先举行HBM验证，大批量上市将在2025年*季度。英特尔方面，2022下半年推出的Gaudi 2接纳了6个HBM2E，2024年，预计其新型号Gaudi 3仍将接纳HBM2E，但用量升至8个。

未来，除了英伟达，AMD和英特尔会使用越来越多的HBM产物，这会给三大内存原厂提供更多商机。

2、验证的卡点

据剖析师和行业考察人士称，在HBM产物验证方面，三星落伍的缘故原由之一是其坚持使用被称为热压非导电膜（TC-NCF）的手艺，这导致了一些生产问题，而SK海力士则一直接纳大规模回流模制底部填充（MR-MUF）手艺，可以战胜NCF的弱点。

TC-NCF手艺已被芯片制造商普遍使用，用于将多层芯片堆叠在紧凑的高带宽存储芯片组中，由于使用热压缩薄膜有助于*限度地削减堆叠芯片之间的空间。然则，随着层数不停增添，制造变得越来越庞大，因此，经常存在与粘合剂质料相关的问题，芯片制造商一直在寻找替换方案来解决这些问题。MR-MUF是一种环氧树脂模塑化合物，被以为在阻止晶圆翘曲方面更有优势。

SK海力士率先乐成转向MR-MUF手艺，并成为*家向英伟达供应HBM3内存的供应商。

在SK海力士乐成将MR-MUF应用于HBM2E生产后，受到了芯片行业的关注。SK海力士使用的这种化合物是与Namics互助生产的。

MR-MUF用于HBM封装，它对HBM芯片的外部结构有显著影响。SK海力士在确立12层HBM3时，将一个产物中堆叠的DRAM数目从8个（16GB）增添到12个，从而将容量提高了50%。通过这种方式，SK海力士实现了24GB的容量。为了在保持芯片厚度的同时增添容量（堆叠层数），必须将DRAM芯片逐个向上堆叠，这会导致较薄的芯片发生弯曲，MR-MUF封装对于防止这种情形并保持芯片的厚度是有益的。

不久前，有新闻人士说，三星宣布了旨在处置MR-MUF手艺的芯片制造装备的采购订单。新闻人士称，三星与包罗日本长濑在内的质料制造商举行谈判，以采购MUF质料，使用MUF的高端芯片的大规模生产最早可能要到2025年才气准备停当，由于三星需要举行更多的测试。

据悉，三星对其HBM内存举行了大规模的MR-MUF工艺测试，效果显示与现有的TC-NCF相比，吞吐量有所提高，但物理特征有所下降。

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三星芯片制造部门的一位高级主管在2023年下令对MUF手艺举行测试，得出的结论是MUF不适用于HBM产物，最为合适的工具是3D堆叠RDIMM。一样平常情形下，3D堆叠RDIMM接纳硅通孔（TSV）手艺制造，主要用于服务器。硅通孔手艺是在Wafer或者Die上穿出数千个小孔，实现硅片堆叠的垂直互连通道，而MUF则是上下毗邻，缩小相互之间间隙的质料，有助于慎密凝固和连系种种垂直堆叠的半导体质料。

据悉，三星设计与SDI互助开发自己的MUF化合物质料，而且已经从日本订购了MUF所需要的相关装备，看起来要推进到下一阶段，以实现更先进的封装工艺，并提高生产效率。

新闻人士示意，三星设计在其最新的HBM芯片上同时使用NCF和MUF质料。

但三星并未认可，该公司示意，其内部开发的NCF手艺是HBM产物的“*解决方案”，将用于其新的HBM3E芯片。“我们正在按设计开展HBM3E产物营业”，三星示意。

若是三星使用MUF为真的话，则突显了该公司在AI芯片竞赛中面临的越来越大的压力。

据悉，另一家内存大厂美光也设计使用MUF质料。

3、生长HBM4，依然要过台积电这一关

HBM3E的下一个版本，就是HBM4，三星正在加速研发脚步，争取缩小与SK海力士的差距。

不久前，三星宣布了HBM蹊径图，预计2026年的HBM出货量是2023年的13.8倍，该公司示意，到2028年，HBM内存的年产量将进一步上升至2023年的23.1倍。

在代号为“Snowbolt”的第六代HBM芯片HBM4方面，三星设计将缓冲芯片应用于堆叠内存的底层以提高效率。除此之外，还没有更多关于三星HBM4的手艺细节省出。

SK海力士方面，在扩充HBM3E生产能力的同时，该公司还与台积电签署了体谅备忘录（MOU），双方就下一代HBM产物生产和增强整合HBM与逻辑层的先进封装手艺亲热互助，以开发出新一代的HBM4产物。

虽然距离HBM4投产另有两年的时间，SK海力士已经在加速推进第七代HBM产物（HBM4E）的开发事情了，据etnews报道，该公司的HBM先进手艺团队认真人Kim Kwi-wook在克日举行的“IMW 2024”流动上分享了下一代HBM的生长偏向，示意当前HBM手艺已到达新的水平，同时，代际更迭周期也在缩短，从HBM3E最先，由以往的两年酿成了一年。

面临竞争，SK海力士的HBM项目正在提速，预计首批12层堆叠的HBM4最快会在2025下半年到来，到2026年还会有16层堆叠的产物，会向加倍定制化的偏向生长，而HBM4E最早会在2026年投产。这是SK海力士首次提及HBM4E，确认了新尺度的存在，据悉，其带宽将是上一代产物的1.4倍。

5月中旬，在2024年欧洲手艺钻研会上，台积电示意，将使用其12FFC （12nm级）和N5（5nm级）制程工艺制造HBM4芯片。

台积电设计与手艺平台高级总监示意：“我们正在与主要的HBM内存互助同伴（美光、三星、SK海力士）互助，开发HBM4全栈集成的先进制程，N5制程可以使HBM4以更低的功耗提供更多的逻辑功效。”

N5制程允许将更多的逻辑功效封装到HBM4中，并实现异常细腻的互连间距，这对于逻辑芯片上的直接键合至关主要，可以提高AI和HPC处置器的内存性能。

相对于N5，台积电的12FFC 工艺（源自该公司的16nm FinFET 手艺）加倍经济，制造的基础芯片能构建12层和16层的HBM4内存客栈，划分提供48GB和64GB的容量。

台积电还在优化封装手艺，稀奇是CoWoS-L和CoWoS-R，以支持HBM4集成。这些先进的封装手艺有助于组装多达12层的HBM4内存客栈。新的转接板能确保2000多个互连的高效路由，同时保持信号完整性。据台积电先容，到现在为止，实验性HBM4内存在14mA时的数据传输速率已到达6 GT/s。

台积电还在与Cadence、Synopsys和Ansys等EDA公司互助，对HBM4通道信号完整性、IR/EM和热精度举行认证。

4、三星追求与台积电互助

由于英伟达在AI服务器芯片市场处于霸主职位，而该公司的高性能GPU都是由台积电代工生产的，因此，在对HBM内存大厂的产物举行验证时，台积电饰演着主要的角色。此时，虽然是晶圆代工领域的竞争对手，但要在HBM内存市场拓展出更多空间，在举行产物验证时，三星必须面临台积电。

今年4月，三星电子配合执行长庆桂显低调访台，传造访了台积电，新闻人士透露，庆桂显此行的义务中，最主要是推广三星最新的HBM内存。

之前，台积电与SK海力士联手，组成名为“One Team”的战略同盟，配合开发下一代HBM4内存，目的是通过搜集台积电与SK海力士在新一代AI半导体封装上的手艺优势，牢固双方在AI市场的职位。

庆桂显此行，对于三星HBM3E产物尽快通过英伟达验证有起劲作用，同时，三星也希望台积电能够将其HBM内存推荐给客户，以实现将三星产物整合进更多AI芯片和服务器系统。