SK Hynix בוחנת ייצור שבבי בסיס ל-HBM4E אצל Intel — לצד TSMC

הדיווח על שיתוף פעולה אפשרי בין SK Hynix ל-Intel אינו מצביע בשלב זה על החלפת TSMC. התרחיש שנבחן הוא רכש כפול: Intel Foundry תייצר חלק משבבי הלוגיקה התחתונים, המכונים שבבי בסיס, עבור מערכי הזיכרון העתידיים HBM4E, בעוד SK Hynix תמשיך לעבוד גם עם TSMC. אף אחת משלוש החברות — SK Hynix, Intel או TSMC — לא אישרה בפומבי הסכם ייצור סופי, ולכן מדובר בהערכה או בתהליך בחינה, לא בתוכנית ייצור מוגמרת. 234

ההיגיון העסקי ברור: HBM4E מגיע לשוק בתקופה שבה יצרניות שבבי AI מנסות להבטיח כמויות גדולות של זיכרון, ושבב הבסיס הופך לרכיב יקר וחשוב יותר מבחינה אסטרטגית. ספק נוסף עשוי לסייע ל-SK Hynix לשלוט בעלויות, להבטיח קיבולת ולשפר את עמדת המיקוח שלה — בלי לוותר על הקשר הקיים עם TSMC.

מדוע שבב הבסיס הפך לנקודת מפתח

זיכרון HBM, או High Bandwidth Memory, בנוי מערימה של שכבות DRAM המונחות מעל שכבת לוגיקה המכונה שבב בסיס. בניגוד לשכבות ה-DRAM, שאחראיות לאחסון הנתונים, שבב הבסיס מנהל את הממשק של המערך, מנתב אותות ומחבר את הזיכרון למארז של המאיץ או המעבד שמסביבו.

ככל ש-HBM מתקדם למספר גדול יותר של חיבורים, מהירויות גבוהות יותר וצריכת חשמל נמוכה יותר, כך גדלה החשיבות של שבב הלוגיקה. גם SK Hynix הדגישה כי תפקידו של שבב הבסיס הופך מרכזי יותר ב-HBM4, בין היתר בשיפור הקישוריות בין מערך הזיכרון לשבבי הלוגיקה ובהפחתת צריכת החשמל. 7

ב-HBM4 הסתמכה SK Hynix על תהליך ייצור לוגי של TSMC ברמת 12 ננומטר. לפי דיווחים בענף, ייצור שבב בסיס כזה עשוי לעלות בערך פי שלושה עד פי ארבעה מייצור שבב DRAM מרכזי. פער העלויות הזה יוצר לחץ למצוא מסלול ייצור נוסף — במיוחד במוצרים פחות מותאמים אישית, שבהם לא תמיד נדרש תהליך הייצור המתקדם ביותר. 2415

רכש משני ספקים יכול גם להפחית את התלות בבית יציקה יחיד. אם Intel תעמוד בדרישות התפוקה, צריכת החשמל, האמינות והתאימות למארז, SK Hynix תוכל לחלק את הייצור בין Intel ל-TSMC. עם זאת, עדיין לא ידוע כיצד יחולקו הכמויות או מתי, אם בכלל, יתחיל ייצור מסחרי.

הביקוש ל-HBM4E מעלה את המחיר של כל טעות

SK Hynix כבר שלחה ללקוחות גדולים דגימות של HBM4E בעל 12 שכבות. לפי החברה, הדגימות מגיעות למהירות של עד 16 גיגה־ביט לשנייה לפין ומציעות שיפור של יותר מ-20% ביעילות האנרגטית לעומת הדור הקודם. 15

לנתונים האלה יש משמעות ישירה למערכות AI. זיכרון מהיר יותר מאפשר להזין מאיצים בכמות גדולה יותר של נתונים, ואילו יעילות אנרגטית טובה יותר עשויה להפחית את העומס על צריכת החשמל והקירור במרכזי נתונים. אך ביצועים גבוהים יותר גם הופכים את הייצור האמין והניתן להרחבה של כל המערך — ולא רק של שכבות ה-DRAM — לחשוב יותר.

במקביל, שוק האספקה נעשה תחרותי וצפוף יותר. התחייבויות האספקה והקיבולת המדווחות של NVIDIA גדלו מ-119 מיליארד דולר ל-279 מיליארד דולר, כאשר רכש זיכרון תואר כאחד המנועים המרכזיים לעלייה. הסכום מתייחס להתחייבויות רחבות יותר של שרשרת האספקה והתשתיות, ולא לרכישת HBM יחידה מ-SK Hynix, אך הוא ממחיש מדוע יצרניות הזיכרון מנסות להבטיח כל שלב קריטי בתהליך הייצור.

ייצור שבב הבסיס ואריזה מתקדמת אינם אותו דבר

קל להפריז במשמעות הדיווחים על Intel, משום שייצור HBM כולל כמה טכנולוגיות הקשורות זו לזו. ייצור שבב הלוגיקה על פרוסת סיליקון הוא שלב אחד; חיבור מערכי ה-HBM למאיץ במארז הסופי הוא שלב אחר.

CoWoS של TSMC היא משפחת טכנולוגיות אריזה דו־ממדית־למחצה, או 2.5D, המשלבת מאיצים ומערכי HBM באמצעות מבנה חיבור בצפיפות גבוהה. EMIB של Intel, ראשי תיבות של Embedded Multi-die Interconnect Bridge, משתמשת בגשרי סיליקון קטנים המוטמעים בתוך מצע המארז כדי ליצור חיבורים צפופים בין שבבים.

לפי דיווחים, SK Hynix בדקה שילוב של HBM עם אריזה המבוססת על EMIB של Intel, וכן העריכה חומרים ורכיבים הקשורים לתהליך.

מכאן נובעת האפשרות ש-Intel תשתתף בשני חלקים שונים בשרשרת האספקה:

• בית יציקה: ייצור חלק משבבי הלוגיקה הבסיסיים של HBM4E.
• אריזה מתקדמת: אספקה או תמיכה באינטגרציה המבוססת על EMIB בין הזיכרון לשבב הלוגי.

חשוב להפריד בין שני התרחישים. מחקר בתחום האריזה אינו מוכיח ש-Intel תייצר את שבבי הבסיס, והסמכה של שבב בסיס אצל Intel לא תהפוך אותה באופן אוטומטי לספקית של מארז ה-AI המוגמר.

מה המהלך עשוי לשנות עבור Intel ו-TSMC

עבור Intel, אפילו הזמנה מוגבלת מ-SK Hynix עשויה להיות הישג משמעותי עבור חטיבת Intel Foundry. היא תספק הוכחה מעשית לכך שיכולות הייצור והאריזה המתקדמת של החברה יכולות לשרת יישום תובעני ובעל צמיחה מהירה. ההשפעה העסקית בפועל תלויה בשאלה אם Intel תעבור משלב הבחינה לייצור מוסמך, יציב וחוזר בהיקף משמעותי.

עבור TSMC, אובדן חלק מתוכנית אפשרית לייצור שבבי בסיס צפוי להיות מוגבל מבחינה כספית בטווח הקצר. המשמעות האסטרטגית עשויה להיות גדולה יותר: ספק חלופי אמין עלול להפחית את הבלעדיות של TSMC בייצור לוגיקה הקשורה ל-HBM ולהעניק ל-SK Hynix כוח רב יותר במשא ומתן על מחירים וקיבולת. גם זה נותר תרחיש אפשרי בלבד, משום שטרם הוכרזה הקצאת נפח ייצור. 2

גם יצרניות זיכרון אחרות עשויות לעקוב. לפי דיווחים, Samsung ו-Micron בחנו את התאימות של גישת האריזה של Intel, אך הדבר אינו מהווה הודעה על אימוץ הטכנולוגיה. שינוי רחב יותר יהיה תלוי ביכולתה של Intel להוכיח ש-EMIB עומדת בדרישות הלקוחות מבחינת ביצועים, צריכת חשמל, עלות ואמינות ייצור.

קשר רחב יותר בין Intel ל-SK Hynix

שיתוף פעולה אפשרי בתחום HBM עשוי להישען על קשר מסחרי קיים, אף ששני המהלכים אינם אותו דבר. בשנת 2020 הסכימה Intel למכור ל-SK Hynix את עסקי זיכרונות ה-NAND והאחסון שלה — כולל פעילות כונני ה-SSD, נכסי NAND ומפעל בדליאן — תמורת 9 מיליארד דולר. הסגירה הראשונה, בשווי 7 מיליארד דולר, הושלמה בדצמבר 2021.

בנוסף דווח כי SK Hynix נשקלה כשותפה אפשרית למפעל של Intel באוהיו. SK Hynix הכחישה תוכניות רכישה, והדיווח הזה נפרד מההצעה הנוגעת לשבב הבסיס של HBM4E. עם זאת, הוא מצביע על עניין רחב יותר בשיתוף פעולה בין יצרנית זיכרון גדולה לבין עסקי הייצור והאריזה של Intel.

השאלה החשובה היא ההסמכה, לא הכותרת

המהלך המדווח מול Intel מובן בצורה הטובה ביותר כגידור של שרשרת האספקה. ל-SK Hynix יש כמה סיבות לבחון מקור נוסף: העלות המדווחת של שבבי הבסיס גבוהה, לקוחות AI מנסים לנעול קיבולת, ו-HBM4E מציב דרישות מחמירות יותר בתחום הלוגיקה, צריכת החשמל והאריזה.

אבל ספק שני מועיל רק אם הוא מסוגל לספק תוצאות בקנה מידה תעשייתי. Intel תצטרך להוכיח תפוקה מספקת, מאפייני צריכת חשמל תקינים, אמינות, שילוב קניין רוחני ותאימות מלאה לתהליך הייצור של HBM אצל SK Hynix.

עד ש-SK Hynix, Intel או TSMC יאשרו הסכם ייצור או הקצאת נפח, המסקנה המדויקת ביותר היא ש-SK Hynix בוחנת את Intel כתוספת אפשרית ל-TSMC — ולא כתחליף מלא לה.