Samsung setzt Berichten zufolge auf TSMC-3-nm-Lösung für Nvidia-HBM: Ziehen SK Hynix und Micron nach?

TradingKey – Am 18. Oktober ET wurden Berichte über neue Lieferkettenvereinbarungen für Nvidias (NVDA) maßgeschneiderten High-Bandwidth Memory (HBM) der nächsten Generation bekannt.

Wie die südkoreanische Seoul Economic Daily berichtete, könnte Samsung Electronics für die Fertigung von Basis-Dies für Nvidias maßgeschneiderten HBM das 3-nm-Verfahren von TSMC (TSM) nutzen. Reuters griff diesen Bericht in der Folge auf.

Dem Bericht zufolge hat Nvidia ähnliche Anfragen auch an Samsung, SK Hynix (SKHY) und Micron Technology (MU) gerichtet, wobei möglicherweise erwartet wird, dass die drei Lieferanten das Verfahren von TSMC zur Fertigung von Basis-Dies für NVHBM sowie DRAM-Prozesse der nächsten Generation für Core-Dies nutzen.

Derzeit haben Nvidia, Samsung, SK Hynix, Micron Technology und TSMC die konkreten Fertigungsvereinbarungen nicht offiziell bestätigt, und auch Auftragsvolumina, Lieferquoten oder Zeitpläne für die Serienproduktion wurden nicht offengelegt.

Wie unterscheidet sich NVHBM von Standard-HBM?

Nvidia hat seine NVLink Fusion-Plattform für Semi-Custom-KI-Infrastrukturen angekündigt. Reuters berichtete unter Berufung auf südkoreanische Medienberichte, dass Nvidia im August eine maßgeschneiderte HBM-Lösung namens NVHBM vorgestellt habe.

Im Gegensatz zu Standard-HBM integriert NVHBM Berichten zufolge den maßgeschneiderten Speichercontroller von Nvidia direkt in den Basis-Die. Der Basis-Die übernimmt in der Regel die Logiksteuerung, die Schnittstellenanbindung und das Speichermanagement, während der Core-Die in erster Linie für die Datenspeicherung zuständig ist.

Es wird erwartet, dass Nvidia mit diesem Design Produktschnittstellen und Validierungsstandards über verschiedene Lieferanten hinweg vereinheitlichen kann, was den Anpassungsaufwand für Produkte verringert und die Machbarkeit von Multi-Vendor-Sourcing erhöht.

Berichten zufolge gehören zu den Entwicklungszielen von NVHBM auch die Erhöhung der Speicherbandbreite, die Senkung des Stromverbrauchs und die Verbesserung der XPU-Flächennutzung. Die tatsächlichen Ergebnisse hängen jedoch weiterhin vom Chipdesign, den Fertigungsverfahren, dem Packaging, den Ausbeuteraten und der Kundenqualifizierung ab.

Warum Samsung die Prozesstechnologie von TSMC übernehmen könnte

Sollten die Berichte zutreffen, wird Samsung für die Fertigung des Base-Dies eines bestimmten NV-HBM-Projekts das 3-Nanometer-Verfahren von TSMC nutzen, anstatt sich vollständig auf die eigenen Foundry-Kapazitäten zu verlassen. Dies könnte mit dem Bestreben von Nvidia zusammenhängen, Base-Die-Lösungen zu standardisieren und den Prozess der Lieferantenanbindung zu straffen.

Diese Vereinbarung betrifft lediglich bestimmte kundenbezogene Projekte und stellt keinen vollständigen Wandel im Produktionsmodell von Samsung dar. Berichten zufolge plant Samsung weiterhin, seine hauseigene Fertigung für Standard-HBM und maßgeschneiderte Produkte für andere Kunden beizubehalten, obwohl diese Informationen von Samsung bisher nicht offiziell bestätigt wurden.

Für Samsung könnte die Nutzung des Verfahrens von TSMC dazu beitragen, die technischen Anforderungen von Nvidia zu erfüllen und sich Aufträge für maßgeschneiderten HBM der nächsten Generation zu sichern. Ob aus dieser Lösung jedoch tatsächliche Lieferungen hervorgehen, erfordert noch eine Designverifizierung, Prozessqualifikation, Ausbeuteoptimierung und den Hochlauf der Serienproduktion.

Werden SK Hynix und Micron denselben Ansatz verfolgen?

Derzeit gibt es keine öffentlichen Informationen, die darauf hindeuten, dass SK Hynix und Micron Technology den Fertigungsplan von TSMC für Basis-Dies akzeptiert haben. In Berichten heißt es lediglich, dass Nvidia ähnliche Anfragen an drei große HBM-Lieferanten gerichtet hat.

Selbst wenn die drei Unternehmen ein relativ standardisiertes Basis-Die-Design übernehmen, werden sich die Unterschiede zwischen den Anbietern weiterhin in der Prozesstechnologie der Core-Dies, beim HBM-Stacking, beim Advanced Packaging, bei den Ausbeuteraten, der Produktionskapazität und der Lieferstabilität widerspiegeln.

Für SK Hynix könnte NVHBM neue kundenspezifische Speicheraufträge bringen, erfordert jedoch auch, dass die eigenen Produkte den Designstandards von Nvidia entsprechen. Ob sich Micron Technology entsprechende Aufträge sichern kann, hängt von der Kundenqualifizierung, der Kapazitätszuteilung, der Produktleistung und der Preisgestaltung ab.

Derzeit bleibt unklar, ob die beiden Unternehmen dasselbe Fertigungsschema wie Samsung übernehmen werden.

Was bedeutet das für NVDA, Samsung und TSMC?

Für Nvidia könnte eine einheitliche NVHBM-Lösung die qualifizierten Bezugsquellen erweitern, die Abhängigkeit von einem einzelnen Speicherhersteller verringern und die gemeinsame Entwicklung maßgeschneiderter HBM- und XPU-Plattformen vorantreiben. Ob dies letztlich zu tatsächlichen Auslieferungen führt, bleibt jedoch von der Lieferantenqualifizierung, der Auftragszuteilung und dem Fortschritt der Serienproduktion abhängig.

Für Samsung, SK Hynix und Micron bietet NVHBM potenzielle Auftragschancen im High-End-Speicherbereich, erhöht gleichzeitig jedoch die Anforderungen an Produktspezifikationen, Fertigungsausbeuten und Lieferfähigkeiten.

Für TSMC könnte sich der Anwendungsbereich fortschrittlicher Logikprozesse im KI-Speicherbereich erweitern, falls sein 3-nm-Verfahren letztlich für das NVHBM-Base-Die eingesetzt wird. Derzeit gibt es jedoch keine Hinweise darauf, dass sich TSMC verbindliche Aufträge gesichert hat, und der entsprechende Umsatzbeitrag lässt sich derzeit nicht quantifizieren.

Künftig gilt es insbesondere zu beobachten, ob die drei Speicherhersteller entsprechende Lieferlösungen bestätigen, wie die Kundenqualifizierung und die Serienproduktion für NVHBM voranschreiten und ob Nvidia konkrete Lieferanten, Bestellvolumina sowie Lieferzuteilungen offenlegt.