775 mikronów ogranicza każdy chip pamięci AI Nvidii

Dwaj dostawcy, jedna twarda bariera

Każdy sprzedawany dziś stos pamięci o wysokiej przepustowości uderza w tę samą fizyczną ścianę, a na Hot Chips 2026 dwie firmy odpowiadające za niemal całą tę pamięć przyznały, że jej nie przełamały, tylko obeszły ją na różne sposoby. Bariera wynosi 775 mikronów, standardową grubość wafla logicznego o średnicy 300 milimetrów, i to ona ogranicza, jak wysoki fizycznie może być stos HBM: każda dodatkowa warstwa DRAM musi pochodzić z cieńszych układów z węższymi odstępami, a nie z dodania krzemu.

SK Hynix, dotychczasowy dostawca, wokół którego zbudowane są już akceleratory obecnej i następnej generacji Nvidii, oraz Samsung, jego najbliższy rywal, wykorzystali tę samą sierpniową konferencję, aby pokazać, jak zamierzają dalej zwiększać przepustowość HBM, gdy stopniowe usprawnienia przestaną działać wobec tej bariery. Ich odpowiedzi wskazują przeciwne kierunki, a wybór każdej z firm mówi tyle samo o skłonności do ryzyka, co o fizyce.

SK Hynix stawia na bezpieczny wariant aż do Rubin

SK Hynix, dostawca, wokół którego zbudowane są już akceleratory generacji Rubin Nvidii, ogłosiła na Hot Chips 2026, że hybrid bonding, technika pakowania oczekiwana przez branżę od lat, nie będzie gotowa na kolejną generację pamięci, HBM4E, i pojawi się najwcześniej z HBM5. Do tego czasu firma przedłuża swoją obecną metodę łączenia MR-MUF, stosowaną już w jej 16-warstwowych stosach HBM3E, przez całą generację Rubin, zamiast ryzykować przejście na niesprawdzony proces w środku rozruchu produkcji.

Liczby pokazują, dlaczego ta zmiana będzie miała znaczenie, gdy w końcu nastąpi: hybrid bonding usuwa mikroskopijne wypustki, które dziś oddzielają ułożone w stos układy, pozwalając rdzeniom być nawet o 24 procent grubszymi przy 20 warstwach i obniżając opór cieplny o około 35 procent w porównaniu z MR-MUF na tej wysokości. Dzisiejszy HBM4, wciąż łączony starą metodą, mieści ponad 20 000 przelotek krzemowych i 16 148 mikrowypustek bazowych na powierzchni 12,8 na 11 milimetrów, celując w przepustowość ponad 2 terabajtów na sekundę i pojemność 48 gigabajtów. Każda generacja niemal podwoiła szczytową przepustowość poprzedniej:

Samsung całkowicie omija interposer

Samsung postawił na tej samej konferencji przeciwny zakład: zamiast udoskonalać sposób łączenia ułożonych w stos układów pamięci, pokazał zHBM, architekturę, która ustawia pamięć bezpośrednio na chipie obliczeniowym i usuwa interposer 2,5D, który przez ostatnią dekadę fizycznie oddzielał oba komponenty. Samsung twierdzi, że projekt obniża pobór mocy wejścia/wyjścia dzięki usunięciu układów SerDes i narzutu wyrównywania danych, których chip normalnie potrzebuje do komunikacji przez interposer.

Własne dane firmy mówią o 70 procent wyższej efektywności energetycznej i 230 procent wyższej przepustowości DRAM w porównaniu ze standardowym stosem HBM4E, uwalniając około 8,3 procent więcej mocy dla samego chipu obliczeniowego; w jednej konfiguracji cztery stosy zHBM połączone z GPU o mocy 1200 watów oszczędzają około 100 watów. Samsung łączy ten pomysł z dostosowanym chipem bazowym HBM o nazwie cHBM, który dzięki zaawansowanemu procesowi logicznemu dodaje funkcje logiczne przypominające SoC zamiast pasywnych układów danych i testowych standardowego chipu bazowego HBM, wraz z Heat Path Block pokrywającym połowę powierzchni PHY i obniżającym temperaturę szczytową o ponad 35 procent.

Co powinny uwzględnić wieloletnie plany zdolności AI

Kupujący podpisujący wieloletnie zobowiązania dotyczące zdolności AI w praktyce stawiają na mapę drogową SK Hynix, niezależnie od tego, czy zdają sobie z tego sprawę, ponieważ generacja Rubin Nvidii, sprzęt, na którym będzie działać większość dużych wdrożeń AI do 2027 i 2028 roku, jest zbudowana wokół dokładnie tej metody pakowania, którą SK Hynix właśnie potwierdziła jako niezmienną. To nie jest tymczasowy niedobór, który zniknie wraz z uruchomieniem nowej fabryki; to znana, uwarunkowana fizycznie bariera, którą lider rynku wybrał omijać zamiast rozwiązywać przez co najmniej jeszcze jeden pełny cykl produktowy.

zHBM Samsunga jest prawdziwą niewiadomą w tym planie. Jeśli sprawdzi się w skali, jaką deklaruje Samsung, nie tylko zwiększy podaż, ale również przetasuje, kto ma władzę nad cenami i alokacją w generacji po Rubin, ponieważ omija dokładnie to wąskie gardło, którym SK Hynix wciąż zarządza, zamiast je rozwiązać. Kupujący rozważający dywersyfikację dostawców pod kątem zdolności na lata 2027-28 ma więc konkretny powód, by traktować mapę drogową Samsunga jako coś więcej niż tylko zabezpieczenie przed udziałem rynkowym SK Hynix; to zakład na naprawdę inne rozwiązanie tej samej bariery.

Czytaj dalej: Spadek o 14 procent nie obniży rachunku za pamięć  |  Kwartał Samsunga bije Nvidię na zysku