ยุติการพึ่งพายักษ์ใหญ่ด้านหน่วยความจำทั้งสามราย. TSMC ร่วมมือกับ Winbond เพื่อสร้างห่วงโซ่อุปทาน DRAM ในท้องถิ่นขึ้นใหม่

TradingKey - ท่ามกลางสถานการณ์ความขัดแย้งระหว่างอุปสงค์และอุปทานในตลาดชิปหน่วยความจำทั่วโลกที่ทวีความรุนแรงยิ่งขึ้น TSMC ( TSM) กำลังเร่งดำเนินแผนการจัดหาห่วงโซ่อุปทานในท้องถิ่นเพื่อทดแทน เพื่อลดการพึ่งพา Samsung, SK Hynix และ Micron ( MU ) ซึ่งเป็นสามยักษ์ใหญ่ด้านหน่วยความจำระดับโลก

รายงานระบุว่า TSMC ได้บรรลุข้อตกลงความเป็นพันธมิตรเชิงกลยุทธ์กับ Winbond Electronics ซึ่งจะเข้ามาร่วมในห่วงโซ่อุปทานเวเฟอร์หน่วยความจำสำหรับเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงแบบ Wafer-on-Wafer (WoW) ของ TSMC โดยทำหน้าที่เป็นทางเลือกใหม่นอกเหนือจากผู้ผลิตหน่วยความจำรายใหญ่ทั้งสามรายดังกล่าว

ปัจจัยบวกดังกล่าวส่งผลให้หุ้นของ TSMC ในตลาดหุ้นสหรัฐฯ ปรับตัวขึ้น 1.47% ในช่วงซื้อขายก่อนเปิดตลาด

ที่มา: TradingView

กระบวนการ WoW ของ Winbond Electronics เปิดทางสู่ชิป AI ของ TSMC

เทคโนโลยีการวางซ้อนแบบ Wafer-to-wafer (WoW) ได้รับการยอมรับว่าเป็นโซลูชันการบูรณาการหลักสำหรับชิป AI ยุคถัดไป โดยการวางซ้อนชิปตรรกะ (logic chips) และเวเฟอร์หน่วยความจำในแนวตั้งโดยตรงผ่านกระบวนการไฮบริดบอนดิ้ง (hybrid bonding) ซึ่งช่วยสร้างการเชื่อมต่อระดับไมโครคอปเปอร์ (micro-copper interconnects) จำนวนหลายหมื่นถึงหลายล้านจุด สิ่งนี้ช่วยลดระยะทางการรับส่งข้อมูลลงได้มากกว่า 90% เมื่อเทียบกับบรรจุภัณฑ์แบบดั้งเดิม ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดด้วยแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้น 3 ถึง 5 เท่า และลดการใช้พลังงานลงได้ถึง 40% ซึ่งเป็นการทลายข้อจำกัดด้านคอขวด "กำแพงหน่วยความจำ" (memory wall) ที่ขัดขวางการประมวลผลของ AI ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แพลตฟอร์มเทคโนโลยี SoIC ของ TSMC พัฒนาขึ้นบนสถาปัตยกรรม WoW นี้โดยเฉพาะ และในปัจจุบันได้ถูกนำไปใช้กับชิป AI ระดับไฮเอนด์ เช่น GPU ที่ใช้สถาปัตยกรรม Blackwell ของ NVIDIA

ต่างจากเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์แบบ 2.5D ดั้งเดิม เทคโนโลยี WoW ขจัดความจำเป็นในการใช้ซิลิคอนอินเตอร์โพเซอร์ (silicon interposers) ทำให้สามารถเชื่อมต่อในระดับเวเฟอร์ได้โดยตรง ซึ่งสิ่งนี้กำหนดมาตรฐานที่สูงมากสำหรับพันธมิตร โดยต้องการผู้ที่มีความสามารถในการผลิตเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วในปริมาณมากอย่างมีเสถียรภาพ มีระดับการควบคุมอัตราผลตอบแทนจากการผลิต (yield control) ที่สูงกว่า 99.9% มีประสบการณ์ในการปรับแต่งกระบวนการผลิตเฉพาะทาง ตลอดจนมีความสามารถในการบูรณาการในระดับเวเฟอร์

การที่ Winbond Electronics สามารถผ่านเกณฑ์มาตรฐานที่เข้มงวดของ TSMC ได้นั้น เป็นผลมาจากความเชี่ยวชาญทางเทคนิคที่สั่งสมมาอย่างยาวนานกว่า 30 ปีในการเจาะลึกตลาดเฉพาะกลุ่ม (niche market) ของ DRAM และ NOR Flash โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อได้เปรียบเชิงเปรียบเทียบที่แตกต่างซึ่งบริษัทได้สร้างขึ้นในกระบวนการผลิตเฉพาะทาง ความแม่นยำในการผลิตเวเฟอร์ และระบบการจัดการคุณภาพ

DRAM แบบปรับแต่งเฉพาะของ Winbond ช่วยบรรเทาความกังวลด้านห่วงโซ่อุปทานของ TSMC

ในปัจจุบัน ผู้ผลิตชิปหน่วยความจำรายใหญ่ที่สุดสามอันดับแรกของโลกได้เปลี่ยนกำลังการผลิตมากกว่า 80% ไปเป็นหน่วยความจำแบนด์วิดท์สูง (HBM) ที่ให้อัตรากำไรสูงกว่า ส่งผลให้กำลังการผลิต DRAM แบบดั้งเดิมหดตัวลงอย่างรุนแรง และผลักดันให้ราคาพุ่งสูงขึ้นกว่า 300% ในช่วงปีที่ผ่านมา

การขาดแคลนเชิงโครงสร้างนี้ไม่เพียงแต่ทำให้ต้นทุนการผลิตของ TSMC เพิ่มสูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังทำให้บริษัทต้องเผชิญกับความเสี่ยงจากห่วงโซ่อุปทานหยุดชะงักอีกด้วย โดย หลิว เป่ยเฉิน (Liu Pei-chen) ผู้อำนวยการฐานข้อมูลอุตสาหกรรมของสถาบันวิจัยเศรษฐกิจไต้หวัน ชี้ให้เห็นว่า การจัดตั้งห่วงโซ่อุปทานหน่วยความจำในท้องถิ่นสามารถลดความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์ ข้อจำกัดในการจัดสรรกำลังการผลิต และความล่าช้าในการตอบสนองการปรับแต่งตามความต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันในท้องถิ่น

ในมุมมองทางเทคนิค ความร่วมมือนี้ยังเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการพัฒนานวัตกรรมสำหรับ TSMC อีกด้วย โดย Winbond Electronics ได้เปิดตัวโซลูชัน CUBE 3D-stacked DRAM มาตั้งแต่ปี 2023 ซึ่งมีความจุ 8GB และแบนด์วิดท์ 256GB ทำให้เหมาะเป็นอย่างยิ่งสำหรับการรองรับความต้องการแบนด์วิดท์สูงและประหยัดพลังงานของอุปกรณ์ Edge AI

สำหรับชิป Edge AI ที่ไม่จำเป็นต้องใช้และไม่สามารถแบกรับต้นทุนของ HBM ได้ การเลือกใช้โซลูชันหน่วยความจำแบบปรับแต่งเฉพาะที่ไม่ใช่มาตรฐาน JEDEC จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในขณะที่ช่วยลดต้นทุน ซึ่งจะช่วยให้ TSMC สามารถครอบคลุมสถานการณ์การใช้งาน AI ที่หลากหลายมากยิ่งขึ้น

การบูรณาการระดับภูมิภาคและการปรับโฉมระบบนิเวศ

เป็นเวลานานมาแล้วที่ไต้หวันเป็นผู้นำในภาคการผลิตเวเฟอร์ระดับโลก แต่กลับยังคงต้องพึ่งพาซัพพลายเออร์ภายนอกอย่างมากสำหรับชิปหน่วยความจำ ซึ่งก่อให้เกิดความไม่สมมาตรทางอุตสาหกรรมในลักษณะ "โรงหล่อชิปแข็งแกร่ง หน่วยความจำอ่อนแอ" การที่ Winbond Electronics ก้าวเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทาน AI หลักของ TSMC ไม่เพียงแต่เป็นการเปิดตลาดใหม่ให้กับบริษัทเท่านั้น แต่ยังสะท้อนถึงการยกระดับเชิงกลยุทธ์สำหรับอุตสาหกรรมหน่วยความจำของไต้หวัน ในขณะที่กำลังเปลี่ยนผ่านจากตลาดเฉพาะกลุ่มแบบดั้งเดิมไปสู่ภาคส่วน AI หลัก

ในมุมมองที่กว้างขึ้น ความร่วมมือในครั้งนี้ถือเป็นภาพสะท้อนของการปรับโครงสร้างอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในเอเชียตะวันออก เนื่องจากเทคโนโลยี AI ได้ขับเคลื่อนให้ความต้องการฮาร์ดแวร์เติบโตขึ้นอย่างก้าวกระโดด ส่งผลให้การแบ่งงานกันทำในระดับโลกแบบดั้งเดิมกำลังเผชิญกับความท้าทาย และการบูรณาการห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมดในระดับภูมิภาคได้กลายเป็นแนวโน้มที่เติบโตขึ้นเรื่อย ๆ

ด้วยการสนับสนุนห่วงโซ่อุปทานในท้องถิ่นของตน TSMC กำลังค่อย ๆ สร้างระบบนิเวศชิป AI ที่ครอบคลุมรอบด้าน ตั้งแต่การออกแบบ การผลิต การประกอบแพ็กเกจจิ้ง ไปจนถึงการทดสอบ ซึ่งสิ่งนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มอำนาจการต่อรองของบริษัทในตลาดโลกเท่านั้น แต่ยังช่วยยกระดับสถานะเชิงกลยุทธ์โดยรวมของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของไต้หวันอีกด้วย