韩媒分析三星HBM未通过英伟达认证测试原因
早先，据报道三星最新的 HBM3 和 HBM3E 内存堆栈面临挑战。由于过热和功耗问题，它们未能通过英伟达的测试。这一挫折对三星来说意义重大，因为 英伟达在全球 AI 应用处理器市场占据主导地位。但这对于 英伟达来说可能是一个问题，因为它需要尽可能多的 HBM 供应来满足其基于 Hopper 和 Blackwell 架构的处理器的需求。
从形式上看，三星的 HBM3E 内存堆栈是业内速度最快的，额定数据传输率高达 9.8 GT/s。三星于 4 月底正式开始生产 24 GB 和 36 GB HBM3E。然而，路透社的报道称，三星的部分 HBM3 和 HBM3E 设备无法通过 英伟达针对特定产品的验证，但具体细节尚未透露。
三星拒绝对具体客户发表评论，但该公司解释说，它正在与许多全球合作伙伴密切合作开发 HBM 产品，并将继续改进其技术和性能。
韩国媒体 Chosun Biz 报道称，三星 8 层 HBM3E 和 12 层 HBM3E 封装工艺被传存在一些质量管理问题。据韩国业内人士透露，三星在 HBM 封装工艺中引入 TC-NCF 时似乎遇到了良率问题。
另一位业内人士透露，三星的 HBM3E 样品的功耗是 SK 海力士的两倍多，这也是为什么自 2024 年 4 月以来就有多个客户提出这个问题。特别是针对支持 36GB 大容量的 12 层产品，三星以 TC-NCF 技术为基础，最大程度缓解晶圆翘曲问题，并在有限的封装高度下尝试堆叠更多的层数。
不过，成均馆大学化学工程系教授权锡俊指出，三星所采用的 TC-NCF 技术，理论上有利于堆叠高层数，但结果发现封装上的良率可能低于预期。权锡俊还指出，8 层以上 HBM 封装技术的核心是 TSV（Through Silicon Via）技术，但三星的 8 层 HBM 产品尚未进行妥善的品质管理，而 12 层 HBM 产品也可能会出现类似的问题。
韩国尤金投资证券研究员分析称，三星面临良率问题以及相关业务经验不足，即便在 DDR5 等先进 DRAM 领域，三星也面临良率下滑等问题。
目前，英伟达的 GPU 采用的是 HBM3 作为显存，SK Hynix 自 2024 年 3 月起开始向 英伟达出货 8 层 HBM3E，其 12 层 HBM3E 产品也正在认证中。
现代证券研究中心预计，三星 8 层 HBM3E 产品最早将于 2024 年第三季度上市，12 层 HBM3E 产品预计最早将于 2024 年第四季度上市。但由于三星 HBM3E 尚未通过英伟达的测试，因此 2024 年能否成功量产仍有待观察。
SK 海力士与美光 HBM3E 进展
相比之下，竞争对手 SK 海力士和美光科技已成功向英伟达供应 HBM3 和 HBM3E 模块。
2024 年 3 月 SK 海力士宣布，其最新的超高性能 AI 内存产品 HBM3E 已开始量产，并于 3 月下旬开始向客户供货。
SK 海力士产量主管 Kwon Jae-soon 在 5 月向英国媒体表示，该企业的 HBM3E 内存良率已接近 80%。Kwon Jae-soon 也提到，SK 海力士目前已将 HBM3E 的生产周期减少了 50%。更短的生产用时意味着更高的生产效率，可为英伟达等下游客户提供更充足的供应。
这位高管再次确认 SK 海力士今年的主要重点是生产 8 层堆叠的 HBM3E，因为该规格目前是客户需求的核心。Kwon Jae-soon 表示：「在这个人工智能时代，提高产量对于保持领先地位变得越来越重要。」
美光也在 3 月宣布已开始量产其 HBM3E 高带宽内存 解决方案。英伟达 H200 Tensor Core GPU 将采用美光 8 层堆叠的 24GB 容量 HBM3E 内存，并于 2024 年第二季度开始出货。美光 8Hi HBM3E 内存已开始大批量出货，可在截至 8 月末的本财年中贡献数亿美元的收入。对于 12 层堆叠 36GB HBM3E，美光目标到 2025 年实现大批量生产。
在季度财报的电话会议上，美光 CEO 桑杰・梅赫罗特拉（Sanjay Mehrotra）表示，相对于传统内存，HBM 对晶圆量的消耗明显更高。在同一节点生产同等容量的情况下，目前最先进的 HBM3E 内存对晶圆量的消耗是标准 DDR5 的三倍，并且预计随着性能的提升和封装复杂度的加剧，在未来的 HBM4 上这一比值将进一步提升。这也意味着产能十分紧俏，梅赫罗特拉表示，美光的 HBM 产能到 2025 年的都基本被预定完毕。
三星在满足英伟达要求方面遇到的困难意味着美光和 SK 海力士将拥有更好的商机，这两家公司能否满足英伟达对 HBM3E 内存日益增长的需求。不过也有观点认为，英伟达想要提高价格谈判能力，需要将 HBM 供应链分散化，因此英伟达也将继续测试三星 HBM 产品。与此同时，三星能否向 AMD 等其他公司供应其 HBM3E 设备尚不清楚。
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