SK Hynix kan dele HBM4E-produksjonen mellom Intel og TSMC

Det rapporterte opplegget er først og fremst en mulig strategi for dobbel sourcing: SK Hynix kan la Intel Foundry produsere deler av logikkbasistikkene som brukes i selskapets neste generasjon HBM4E-stakker, samtidig som samarbeidet med TSMC fortsetter. Verken SK Hynix, Intel eller TSMC har offentlig bekreftet en ferdig produksjonsavtale. Planen bør derfor tolkes som en vurdering – ikke som et endelig leverandørskifte. 234

Den strategiske logikken er likevel tydelig. Etterspørselen etter HBM-minne øker kraftig fordi AI-brikker trenger stadig mer båndbredde. Samtidig blir den såkalte logikkbasistikken en dyrere og viktigere del av minnet. En kvalifisert leverandør nummer to kan hjelpe SK Hynix med å håndtere kostnader og kapasitet, og gi selskapet bedre forhandlingsposisjon uten å gi opp forholdet til TSMC.

Hvorfor basistikken har blitt så viktig

HBM, eller «high-bandwidth memory», bygges ved å stable flere DRAM-lag oppå en logikkløsning som kalles en base die eller basistikke. DRAM-lagene lagrer data, mens basistikken håndterer grensesnittet, styrer signalene og kobler minnestakken til resten av AI-pakken.

SK hynix har selv fremhevet at logikklaget får større betydning etter hvert som HBM utvikles med bredere forbindelser og lavere strømforbruk. 7

For HBM4 har SK Hynix brukt TSMCs logikkprosess i 12-nanometersklassen til basistikkene. Bransjerapporter som omtaler Intel-planen, hevder at produksjonen av en slik basistikke kan koste rundt tre til fire ganger mer enn produksjonen av en vanlig DRAM-kjerne. Det skaper et sterkt press for å finne flere produksjonsalternativer, særlig for produkter som ikke trenger den aller mest avanserte og kundetilpassede prosessen. 2415

Dobbel sourcing vil også redusere avhengigheten av ett eneste støperi. Hvis Intel kan levere tilsvarende utbyttegrad, strømforbruk, pålitelighet og kompatibilitet med pakkingsteknologien, kan SK Hynix fordele produksjonen mellom Intel og TSMC. Hvor mye hver av dem eventuelt skal produsere, og når en slik produksjon kan starte, er fortsatt ukjent.

HBM4E gjør kapasitetsspørsmålet mer presserende

SK Hynix har allerede sendt ut prøver av 12-lags HBM4E til store kunder. Selskapet oppgir en hastighet på opptil 16 Gbit/s per pinne og over 20 prosent bedre energieffektivitet enn forrige generasjon. 15

Dette er viktig fordi HBM ligger tett på kjernen av ytelsen i moderne AI-systemer. Raskere minne kan levere data til akseleratorene raskere, mens bedre energieffektivitet reduserer strøm- og kjølebehovet i store datasentre. Høyere ytelse gjør imidlertid også hele produksjonskjeden mer krevende – ikke bare produksjonen av selve DRAM-lagene.

Samtidig blir kampen om kapasiteten tøffere. NVIDIAs rapporterte leveranse- og kapasitetsforpliktelser økte fra 119 milliarder dollar til 279 milliarder dollar, og minneinnkjøp skal ha vært en viktig drivkraft. Beløpet gjelder en bredere kombinasjon av leverandørkjede- og infrastrukturforpliktelser, ikke ett enkelt HBM-kjøp fra SK Hynix. Likevel viser det hvor sterkt AI-boomen presser minneprodusentene til å sikre alle kritiske produksjonstrinn.

Basistikke og avansert pakking er ikke det samme

Intel-sporet kan lett bli overtolket fordi HBM-produksjon består av flere ulike teknologier. Å produsere logikkbasistikken på en silisiumskive er én prosess. Å koble den ferdige HBM-stakken til en AI-akselerator i den endelige pakken er noe annet.

TSMCs CoWoS er en familie av 2,5D-pakketeknologier som kobler AI-akseleratorer og HBM gjennom en struktur med svært tette forbindelser. Intels EMIB, eller Embedded Multi-die Interconnect Bridge, bruker i stedet små silisiumbroer som er bygget inn i pakningssubstratet for å lage tette forbindelser mellom brikkene.

Rapporter har omtalt testing av HBM-integrasjon med Intels EMIB-baserte pakking, samt vurdering av materialer og komponenter som trengs for produksjon.

Det åpner i teorien for at Intel kan delta på to ulike nivåer:

• Støperi: Produksjon av enkelte logikkbasistikker til HBM4E.
• Avansert pakking: Levering eller støtte for EMIB-basert integrasjon mellom minne og logikk.

Disse mulighetene må holdes fra hverandre. At SK Hynix tester emballeringsteknologi, beviser ikke at Intel skal produsere basistikkene. På samme måte vil en kvalifisering av basistikken ikke automatisk gjøre Intel til leverandør av den ferdige AI-pakken.

Hva kan dette bety for Intel og TSMC?

For Intel vil selv en begrenset ordre fra SK Hynix kunne bli en viktig ekstern kundeseier for Intel Foundry. Den vil gi selskapet et konkret bevis på at støperi- og pakkevirksomheten kan brukes i et krevende marked med sterk vekst. Den kommersielle effekten avhenger imidlertid av om Intel kommer fra testing til stabil produksjon i større volum.

For TSMC vil det kortsiktige inntektstapet trolig være begrenset dersom bare deler av et mulig basistikkeprogram flyttes. Den større betydningen er strategisk: En troverdig konkurrent kan svekke TSMCs eksklusivitet innen logikkproduksjon knyttet til HBM og gi SK Hynix mer makt i forhandlinger om pris og kapasitet. Dette er foreløpig bare en mulighet, siden ingen fordeling av produksjonsvolum er kunngjort. 2

Andre minneprodusenter følger trolig også utviklingen. Rapporter sier at Samsung og Micron har vurdert kompatibiliteten til Intels pakkingsteknologi, men dette er ikke det samme som en offentlig plan om å ta den i bruk. En bredere endring vil avhenge av om Intel kan dokumentere tilstrekkelig ytelse, strømforbruk, kostnad og produksjonssikkerhet med EMIB.

En del av et bredere Intel–SK Hynix-forhold

Et mulig HBM-samarbeid vil bygge videre på et eksisterende kommersielt forhold, selv om sakene ikke er identiske. I 2020 inngikk Intel en avtale om å selge NAND-minne- og lagringsvirksomheten sin – inkludert SSD-virksomheten, NAND-aktiva og fabrikken i Dalian – til SK Hynix for 9 milliarder dollar. Første del av transaksjonen, verdsatt til 7 milliarder dollar, ble fullført i desember 2021.

Det har også kommet rapporter om at SK Hynix ble vurdert som mulig partner for Intels fabrikk i Ohio. SK Hynix avviste planer om et oppkjøp, og denne saken er separat fra forslaget om HBM4E-basistikker. Den viser likevel at det finnes bredere interesse for samarbeid mellom en stor minneprodusent og Intels støperi- og pakkevirksomhet.

Det avgjørende blir kvalifisering – ikke overskriften

Intel-planen er best forstått som en sikring av leverandørkjeden. SK Hynix har flere grunner til å lete etter en ekstra kilde: Basistikkene skal være kostbare å produsere, AI-kundene binder opp kapasitet, og HBM4E stiller høyere krav til logikk, strømforbruk og pakking.

Men en ekstra leverandør er bare verdifull dersom den kan levere stabile resultater i stor skala. Intel må i så fall dokumentere akseptabel utbyttegrad, riktige strømkarakteristikker, høy pålitelighet, god integrasjon av immaterielle rettigheter og kompatibilitet med SK Hynix' produksjonsflyt for HBM.

Frem til selskapene bekrefter en produksjonsavtale eller konkret volumfordeling, er den mest presise konklusjonen derfor at SK Hynix undersøker Intel som et mulig supplement til TSMC – ikke at TSMC er på vei ut.