Samsung первой внедрит гибридное соединение в память HBM4, пока её конкуренты осторожничают

Samsung официально заявила, что будет использовать технологию гибридного соединения (hybrid bonding) при производстве памяти HBM4. Это позволит снизить тепловыделение, улучшить пропускную способность и обеспечить более плотные межсоединения между кристаллами памяти. В то же время её главный конкурент и лидер на рынке HBM SK hynix предпочитает не спешить, рассматривая гибридное соединение как резервную технологию.

Источник изображения: AI

Современная высокоскоростная HBM-память представляет собой вертикальный стек из нескольких слоёв DRAM, установленных на базовом кристалле. Сейчас эти слои соединяются с помощью микробампов — микроскопических контактных площадок, передающих сигналы и питание между кристаллами. Для соединения используются технологии типа MR-MUF или TC-NCF. Также внутри каждого кристалла проходят сквозные соединения TSV, обеспечивающие вертикальное взаимодействие. Однако, как пишет Tom's Hardware, по мере роста скорости и числа слоёв микробампы становятся ограничивающим фактором в производительности и энергоэффективности.

Гибридное соединение решает эту проблему, позволяя напрямую соединять медные контактные площадки и оксидные слои кристаллов без использования микробампов. Такой подход позволяет достичь шага межсоединений менее 10 мкм, снизить сопротивление и ёмкость, увеличить плотность межсоединений и уменьшить толщину модуля. Но у технологии есть и два минуса — она значительно дороже традиционных методов и требует больше места на производственных линиях.

Отметим, что на этапе разработки HBM3E вся троица крупнейших производителей — Micron, Samsung и SK hynix — рассматривали возможность применения гибридного соединения, но в итоге Micron и Samsung выбрали TC-NCF, а SK hynix продолжила использовать MR-MUF. Теперь Samsung первой решается на переход на гибридное соединение для HBM4, тогда как SK hynix продолжает дорабатывать MR-MUF, надеясь, что её новая технология позволит создавать более тонкие 16-слойные модули HBM4, соответствующие стандартам JEDEC (775 мкм), но без дорогостоящего переоснащения производства.

Однако у Samsung есть определённое преимущество в виде собственной дочерней фирмы Semes, которая занимается выпуском производственного оборудования, что помогает снижать затраты на внедрение новых процессов. При этом пока неизвестно, готова ли Semes предоставить решения для массового производства HBM4 непосредственно с гибридным соединением.

Если Samsung успешно сертифицирует HBM4 с гибридным соединением, компания получит значительное технологическое преимущество перед Micron и SK hynix, что, по мнению аналитиков, может изменить конкурентный ландшафт на рынке памяти. Массовое производство запланировано на 2026 год, и именно тогда Samsung сможет вернуть утраченные рыночные позиции благодаря превосходству в трёх ключевых аспектах: производительности, тепловыделении и плотности межсоединений.