SK Hynix könnte bei HBM4E neben TSMC auch auf Intel setzen

Der gemeldete Plan wäre keine vollständige Abkehr von TSMC, sondern eine mögliche Doppelstrategie: SK Hynix könnte Intel Foundry mit der Fertigung eines Teils der Logik-Basis-Dies für seine HBM4E-Stacks beauftragen und zugleich die Zusammenarbeit mit TSMC fortsetzen. Weder SK Hynix noch Intel oder TSMC haben dies öffentlich bestätigt. Derzeit geht es daher eher um eine Prüfung als um einen abgeschlossenen Produktionsvertrag. 234

Der strategische Gedanke dahinter ist nachvollziehbar. Während Anbieter von KI-Beschleunigern weltweit mehr Hochleistungsspeicher absichern, wird der Basis-Die von HBM zu einem teuren und zunehmend wichtigen Teil der Lieferkette. Ein qualifizierter zweiter Fertiger könnte SK Hynix bei Kosten, Kapazitäten und Verhandlungen mehr Spielraum verschaffen, ohne die bestehende TSMC-Partnerschaft aufzugeben.

Warum SK Hynix einen zweiten Fertiger prüft

HBM – „High Bandwidth Memory“, also Speicher mit hoher Bandbreite – besteht aus übereinandergestapelten DRAM-Schichten und einer darunterliegenden Logikschicht, dem sogenannten Basis-Die. Anders als die DRAM-Schichten speichert dieser Chip keine Daten. Er steuert unter anderem die Schnittstelle des Stapels, leitet Signale weiter und verbindet den Speicher mit dem umliegenden Beschleuniger-Package. SK Hynix betont selbst, dass die Bedeutung des Logik-Dies mit der Weiterentwicklung von HBM zunimmt, weil höhere Konnektivität und ein geringerer Stromverbrauch gefordert sind. 7

Für HBM4 nutzt SK Hynix Berichten zufolge einen 12-nm-Prozess von TSMC für den Basis-Die. Die Fertigung soll dabei ungefähr drei- bis viermal so teuer sein wie die Herstellung eines zentralen DRAM-Dies. Dieser Kostenunterschied erhöht den Druck, zusätzliche Produktionswege zu erschließen – vor allem bei weniger kundenspezifischen Produkten, für die nicht zwingend der modernste und teuerste Prozess nötig ist. 2415

Eine Doppelbeschaffung würde außerdem die Abhängigkeit von einem einzigen Auftragsfertiger verringern. Könnte Intel die erforderliche Ausbeute, Leistungsaufnahme, Zuverlässigkeit und Kompatibilität mit dem Packaging erreichen, ließe sich die Produktion möglicherweise zwischen Intel und TSMC aufteilen. Wie groß ein solcher Anteil wäre und wann eine Fertigung beginnen könnte, ist jedoch offen.

HBM4E verschärft den Wettbewerb um Kapazitäten

SK Hynix hat bereits Muster seiner 12-lagigen HBM4E-Produkte an wichtige Kunden ausgeliefert. Nach Angaben des Unternehmens erreichen die Chips bis zu 16 Gbit/s pro Pin und bieten gegenüber der vorherigen Generation eine um mehr als 20 Prozent höhere Energieeffizienz. 15

Das ist für moderne KI-Systeme relevant: Schnellerer Speicher kann Beschleuniger rascher mit Daten versorgen, während eine bessere Effizienz den Energie- und Kühlaufwand großer Rechenzentren begrenzt. Mit steigender Leistung wird allerdings nicht nur die Qualität der DRAM-Schichten entscheidend. Auch die zuverlässige und skalierbare Fertigung des Basis-Dies sowie die anschließende Integration gewinnen an Gewicht.

Gleichzeitig wird die Versorgungslage angespannter. NVIDIAs gemeldete Zusagen für Lieferungen und Kapazitäten stiegen von 119 Milliarden auf 279 Milliarden US-Dollar. Als wesentlicher Treiber wird die Beschaffung von Speicher genannt. Die Summe umfasst die breitere Lieferkette und Infrastruktur – nicht einen einzelnen HBM-Auftrag bei SK Hynix. Sie zeigt aber, warum Speicherhersteller jeden kritischen Produktionsschritt absichern wollen.

Basis-Die und Advanced Packaging sind zwei verschiedene Schritte

Die Berichte über Intel lassen sich leicht überinterpretieren, weil bei HBM mehrere Technologien ineinandergreifen. Die Fertigung des Logik-Dies auf einem Wafer ist ein Schritt. Die Verbindung der fertigen HBM-Stacks mit einem KI-Beschleuniger im End-Package ist ein anderer.

CoWoS von TSMC ist eine Familie von 2,5D-Packaging-Technologien. Sie verbindet Beschleuniger und mehrere HBM-Stacks über eine Struktur mit besonders hoher Verbindungsdichte. EMIB von Intel – die Abkürzung steht für „Embedded Multi-die Interconnect Bridge“ – verwendet dagegen kleine Siliziumbrücken, die direkt in das Package-Substrat eingebettet sind. Dadurch entstehen dichte Verbindungen zwischen mehreren Chips.

Berichten zufolge testet SK Hynix die Integration von HBM mit Intels EMIB-basierter Verpackung und prüft dafür auch Materialien und Komponenten. Intel könnte damit theoretisch auf zwei Ebenen der Lieferkette beteiligt sein:

• Auftragsfertigung: Herstellung eines Teils der HBM4E-Logik-Basis-Dies.
• Advanced Packaging: Bereitstellung oder Unterstützung einer EMIB-basierten Verbindung von Speicher und Logik.

Beide Themen müssen getrennt betrachtet werden. Die Erforschung von Packaging beweist nicht, dass Intel auch die Basis-Dies fertigen wird. Umgekehrt würde eine Qualifizierung für die Die-Fertigung Intel nicht automatisch zum Lieferanten des fertigen KI-Packages machen.

Was der mögliche Schritt für Intel und TSMC bedeuten würde

Für Intel wäre selbst ein begrenzter Auftrag von SK Hynix ein wichtiger Erfolg für Intel Foundry. Er könnte zeigen, dass Intels Fertigungs- und Packaging-Angebot für eine anspruchsvolle und stark wachsende Anwendung geeignet ist. Für die Erholung des Foundry-Geschäfts wäre allerdings entscheidend, ob aus der Prüfung eine qualifizierte, wiederholbare Serienproduktion mit nennenswertem Volumen wird.

Für TSMC dürfte der unmittelbare finanzielle Effekt eines teilweisen Verlusts eines möglichen Basis-Die-Programms zunächst überschaubar sein. Strategisch wäre das Signal dennoch relevant: Ein glaubwürdiger Alternativlieferant könnte TSMCs bisherige Exklusivität bei der HBM-nahen Logikfertigung schwächen und SK Hynix bei Preis- und Kapazitätsverhandlungen mehr Einfluss geben. Eine konkrete Verteilung der Produktionsmengen wurde bislang nicht bekannt gegeben. 2

Auch Samsung und Micron dürften beobachten, ob Intels Packaging-Ansatz die nötige Leistung, Energieeffizienz, Kostenstruktur und Produktionszuverlässigkeit erreicht. Berichten zufolge haben beide Unternehmen die Kompatibilität von EMIB geprüft. Das ist jedoch keine Ankündigung, die Technologie künftig einzusetzen.

Ein weiterer Baustein der Beziehung zwischen Intel und SK Hynix

Eine mögliche HBM-Zusammenarbeit würde auf einer bestehenden Geschäftsbeziehung aufbauen, auch wenn die einzelnen Vorgänge nicht miteinander verwechselt werden sollten. Intel vereinbarte 2020 den Verkauf seines NAND-Speicher- und Storage-Geschäfts an SK Hynix für 9 Milliarden US-Dollar. Dazu gehörten unter anderem das SSD-Geschäft, NAND-Assets und die Fertigungsanlage im chinesischen Dalian. Der erste Abschluss im Wert von 7 Milliarden US-Dollar erfolgte im Dezember 2021.

Zudem gab es Berichte, wonach SK Hynix als möglicher Partner für Intels Fabrik im US-Bundesstaat Ohio in Betracht gezogen wurde. SK Hynix dementierte Pläne für eine Übernahme. Dieser Vorgang ist vom Bericht über die HBM4E-Basis-Dies unabhängig, deutet aber auf ein breiteres Interesse an einer Zusammenarbeit zwischen dem Speicherhersteller und Intels Foundry- sowie Packaging-Geschäft hin.

Entscheidend ist die Qualifizierung – nicht die Schlagzeile

Am sinnvollsten lässt sich der gemeldete Intel-Plan als Absicherung der Lieferkette verstehen. SK Hynix hat mehrere Gründe, eine zusätzliche Quelle zu prüfen: Die Basis-Dies sind Berichten zufolge teuer, KI-Kunden sichern sich frühzeitig Kapazitäten, und HBM4E stellt höhere Anforderungen an Logik, Energieverbrauch und Packaging.

Eine zweite Quelle bringt jedoch nur dann Vorteile, wenn sie Ergebnisse auf Serienniveau liefert. Intel müsste eine ausreichende Ausbeute, passende Leistungsdaten, Zuverlässigkeit, die Integration geistigen Eigentums und die Kompatibilität mit dem HBM-Produktionsablauf von SK Hynix nachweisen. Solange die Unternehmen weder einen Produktionsvertrag noch konkrete Volumenzuteilungen bestätigen, lautet die präziseste Einschätzung: SK Hynix prüft Intel als Ergänzung zu TSMC – nicht als dessen vollständigen Ersatz.