775 micrómetros travam cada chip IA da Nvidia

Dois fornecedores, um limite físico

Todos os stacks de memória de largura de banda elevada vendidos hoje esbarram na mesma parede física, e na Hot Chips 2026 as duas empresas que fabricam quase toda essa memória admitiram que não a ultrapassaram, apenas a contornaram de formas diferentes. O limite é de 775 micrómetros, a espessura padrão de uma bolacha lógica de 300 milímetros, e determina a altura física máxima de um stack HBM: cada camada adicional de DRAM tem de vir de chips mais finos com espaços mais estreitos entre si, não de mais silício.

A SK Hynix, a fornecedora estabelecida por trás dos aceleradores atuais e da próxima geração da Nvidia, e a Samsung, a rival mais próxima, usaram a mesma conferência de agosto para revelar como pretendem continuar a aumentar a largura de banda HBM quando os ajustes graduais deixarem de funcionar contra esse limite. As respostas apontam em direções opostas, e a escolha de cada uma diz tanto sobre a tolerância ao risco como sobre a física.

A SK Hynix joga pelo seguro até ao Rubin

A SK Hynix, a fornecedora à volta da qual os aceleradores da geração Rubin da Nvidia já estão construídos, disse na Hot Chips 2026 que o hybrid bonding, a técnica de empacotamento esperada pela indústria há anos, não estará pronta para a próxima geração de memória, HBM4E, e chegará no mínimo com o HBM5. Até lá, a empresa prolonga o seu método atual de ligação MR-MUF, já usado nos seus stacks HBM3E de 16 camadas, durante todo o ciclo Rubin, em vez de arriscar mudar para um processo não testado a meio da rampa de produção.

Os números mostram porque a atualização importará quando chegar: o hybrid bonding remove as saliências microscópicas que hoje separam os chips empilhados, permitindo que os chips centrais sejam até 24 por cento mais espessos a 20 camadas e reduzindo a resistência térmica em cerca de 35 por cento face ao MR-MUF a essa altura. O HBM4 atual, ainda ligado pelo método antigo, integra mais de 20.000 vias através do silício e 16.148 microssaliências de base numa área de 12,8 por 11 milímetros, com uma meta de largura de banda superior a 2 terabytes por segundo e uma capacidade de 48 gigabytes. Cada geração quase duplicou a largura de banda máxima face à anterior:

A Samsung contorna o interposer diretamente

A Samsung fez a aposta oposta na mesma conferência: em vez de aperfeiçoar a forma como os chips de memória empilhados são ligados entre si, apresentou o zHBM, uma arquitetura que empilha a memória diretamente sobre o chip de cálculo e remove o interposer 2,5D que separou fisicamente os dois componentes na última década. A Samsung diz que o design reduz o consumo de entrada/saída ao eliminar os circuitos SerDes e a sobrecarga de alinhamento de dados que um chip normalmente precisa para comunicar através de um interposer.

Os números da própria empresa reivindicam 70 por cento mais eficiência energética e 230 por cento mais largura de banda de DRAM face a um stack HBM4E padrão, libertando cerca de 8,3 por cento mais potência para o próprio chip de cálculo; numa configuração, quatro stacks zHBM associados a uma GPU de 1.200 watts poupam cerca de 100 watts. A Samsung combina a ideia com um chip base HBM personalizado, chamado cHBM, que acrescenta funções lógicas semelhantes a um SoC através de um processo lógico avançado em vez dos circuitos passivos de dados e teste de um chip base HBM padrão, junto com um Heat Path Block que cobre metade da área PHY e reduz a temperatura máxima em mais de 35 por cento.

O que os planos de capacidade de IA plurianuais devem contabilizar

Os compradores que assinam compromissos de capacidade de IA plurianuais estão, na prática, a apostar no roteiro da SK Hynix, apercebam-se disso ou não, porque a geração Rubin da Nvidia, o hardware sobre o qual correrá a maioria das grandes implementações de IA até 2027 e 2028, está construída em torno do método de empacotamento que a SK Hynix acabou de confirmar que não vai mudar. Isto não é uma escassez temporária que se resolve com uma nova fábrica a entrar em funcionamento; é um limite conhecido e ligado à física que a líder de mercado optou por contornar em vez de resolver durante pelo menos mais um ciclo completo de produto.

O zHBM da Samsung é o verdadeiro fator de incerteza nesse plano. Se se comprovar à escala que a Samsung reivindica, não iria apenas acrescentar oferta, iria também redistribuir quem detém o poder de preços e de alocação na geração seguinte ao Rubin, porque contorna exatamente o estrangulamento que a SK Hynix continua a gerir em vez de resolver. Um comprador que esteja a avaliar a diversificação de fornecedores para a capacidade de 2027-28 tem, assim, uma razão concreta para tratar o roteiro da Samsung como mais do que uma cobertura contra a quota de mercado da SK Hynix; é uma aposta numa solução genuinamente diferente para o mesmo limite.

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