تعمل شركة SK hynix على جلب طموحاتها في مجال HBM إلى الأراضي الأمريكية من خلال خطة بقيمة 3.9 مليار دولار لبناء أول منشأة تصنيع محلية لها – مصنع تعبئة متقدم 2.5D في ويست لافاييت، إنديانا. ويهدف الموقع، الذي تم تطويره بالشراكة مع جامعة بوردو، إلى إنتاج وحدات HBM جاهزة للاستخدام لمسرعات الذكاء الاصطناعي بحلول عام 2028.
إن منشأة إنديانا، التي يتم تمويلها جزئيًا بمبلغ 458 مليون دولار أمريكي في شكل منح وقروض بموجب قانون CHIPS، هي أول موقع إنتاج أمريكي لشركة SK hynix وجزء من جهد أوسع لتقريب البنية التحتية الحيوية لأشباه الموصلات من العملاء الأمريكيين. ويأتي جنبًا إلى جنب مع مركز البحث والتطوير الجديد للشركة بالقرب من سياتل، والذي تم بناؤه جزئيًا لتعميق العلاقات مع Nvidia وغيرها من الشركات المحلية الفائقة. عند اكتماله، سيقوم المصنع بتعبئة شرائح HBM مع وسيطات السيليكون ودمجها مع القوالب الشريكة في وحدة 2.5D واحدة محسنة حرارياً وجاهزة للاستخدام في خوادم الذكاء الاصطناعي أو مجموعات الحوسبة الفائقة.
وفقًا للملفات، تخطط SK hynix لتشغيل خط إنتاج ضخم كامل في الموقع، مدعومًا بخط أنابيب مخصص للمواهب من بوردو. وهذا يضعها في منافسة مباشرة مع منصة CoWoS الخاصة بشركة TSMC، والتي كانت المعيار الفعلي لتغليف HBM المتطور منذ عصر Pascal من Nvidia. ومع بيع قدرة CoWoS الخاصة بشركة TSMC بشكل فعال حتى عام 2027، يبحث العملاء بالفعل عن بدائل.
تسليم المفتاح HBM
أكبر مشكلة في HBM هي أنها تمثل تحديًا في مجال التغليف. يقوم HBM بتكديس قوالب ذاكرة متعددة عموديًا باستخدام منافذ السيليكون (TSVs)، والتي يجب تركيبها جميعًا على وسيط كبير بجوار المعالج المضيف. يجب أن يأخذ هذا التجميع في الاعتبار التمدد الحراري، وتعقيد التوجيه، وآلاف المطبات الصغيرة، مما يؤدي إلى وحدة شرائح مقترنة بإحكام مع عرض نطاق ترددي ضخم للإدخال/الإخراج وسحب منخفض للطاقة، وهو مثالي لتدريب الذكاء الاصطناعي أو أحمال عمل الحوسبة عالية الأداء.
حتى الآن، كان موردو HBM، مثل SK hynix وSamsung، يبيعون عادةً مجموعات ذاكرة خام، مما يترك بائعي وحدات معالجة الرسومات (GPU) يعتمدون على شركاء المسبك للتغليف. على سبيل المثال، تستخدم Nvidia's H100 وAMD's MI300X HBM2e وHBM3 المثبتين عبر عملية CoWoS الخاصة بـ TSMC. ولكن مع وصول الطلب على المسرعات إلى أعلى مستوياته التاريخية – ووعد HBM4 بتصميمات مكدسة أكثر قوة – أصبحت الحاجة إلى التغليف الداخلي أولوية.
الهدف المعلن لشركة SK hynix هو تقديم حل “جاهز”: أكوام HBM مدمجة بالفعل مع وسطاء السيليكون، ومن المحتمل أن يموت المضيف من العملاء. وهذا من شأنه أن يسمح لمتخصصي فرط التدرج أو مصممي الرقائق بتخطي TSMC بالكامل للتجميع النهائي، وتلقي وحدات جاهزة للتركيب بدلاً من ذلك. إنه تحول أساسي في كيفية دخول HBM إلى سلسلة التوريد، مما يضع SK hynix كمورد متكامل بدلاً من بائع للمكونات.
هذا النوع من الإعداد له سابقة بالفعل. قامت TSMC بتوسيع دورها بشكل مطرد من المسبك إلى التكامل على مدار العقد الماضي، باستخدام منصات التعبئة والتغليف الخاصة بها (CoWoS، InFO، SoIC) لإنشاء قفل للعملاء بما يتجاوز تصنيع الرقاقات. ومن الواضح أن SK hynix قد استوحى الإلهام من كتاب قواعد اللعبة هذا، بدءًا من الذاكرة والعمل إلى الخارج. كما أنه يفرض ضغوطًا على شركة سامسونج، التي يقال إنها تقوم بتقييم خط التعبئة والتغليف الخاص بها في الولايات المتحدة لدعم عمليات النشر المستقبلية لمسرعات Tesla وAMD.
توقيت كل هذا ليس من قبيل الصدفة. من المتوقع أن يصل الطلب على HBM إلى عشرات المليارات بحلول عام 2030، مدفوعًا بتوسيع نطاق نموذج الذكاء الاصطناعي والتحولات المعمارية نحو الشرائح ذات النطاق الترددي العالي. يقال إن منصة Rubin من Nvidia – المتوقع إطلاقها في أواخر عام 2026 – ستستخدم مكدسات HBM4E مع عرض نطاق ترددي يزيد عن 1.2 تيرابايت/ثانية لكل وحدة. لا يمكن تحقيق ذلك باستخدام واجهات الذاكرة القياسية أو DRAM التقليدية. إذا تمكنت SK hynix من تقديم حل عالي الإنتاجية ومعبأ مسبقًا على نطاق واسع، فقد يصبح لا غنى عنه لشركة Nvidia وAMD ومجموعة كاملة من الشركات الأخرى.
أولوية للأمن القومي
لقد أصبحت التعبئة والتغليف المتقدم أولوية للأمن القومي والسياسة الصناعية، وتقوم واشنطن بتمويلها وفقًا لذلك. خصص برنامج CHIPS for America التابع لوزارة التجارة حوالي 3 مليارات دولار للبرنامج الوطني لتصنيع التغليف المتقدم لتوسيع البحث والتطوير في مجال التغليف المتقدم في الولايات المتحدة وقدرة التصنيع في ظل إدارة بايدن في عام 2023، والتي تظل تحت إدارة ترامب الحالية.
في حين أن TSMC وIntel لديهما مصانع أمريكية في أريزونا وأوهايو، إلا أن أيًا منهما لا يقدم حاليًا عبوات كبيرة الحجم 2.5D على الأراضي الأمريكية. سيكون موقع إنديانا الخاص بشركة SK hynix هو أول موقع يقوم بذلك، ومن المحتمل أن يكون الموقع الوحيد الذي يتمتع بقدرة مخصصة لعملاء الذكاء الاصطناعي من الجهات الخارجية.
كما ترون، التغليف لا يتعلق فقط بتجميع الرقائق معًا؛ فهو يحدد الإنتاجية والحرارة وحتى أداء الرقاقة. يمكن أن يؤدي توجيه المتدخل، وتوزيع الطاقة، وتبديد الحرارة إلى إنشاء مسرع أو كسره، لذلك من خلال دمج التغليف مع إنتاج الذاكرة، تكتسب SK hynix تحكمًا أكثر صرامة في الميزانيات الحرارية والتفاوتات الميكانيكية، مما يقلل معدلات الفشل في الوحدات متعددة القوالب. ومن خلال الحفاظ على العملية برمتها في الولايات المتحدة، فإنها تتماشى مع ضغوط العملاء المتزايدة على سلاسل التوريد المحلية للذكاء الاصطناعي.
تستجيب شركة TSMC بالمثل، حيث تعمل على تسريع خط التعبئة والتغليف الخاص بها في أريزونا مع نافذة إكمال مستهدفة في أواخر عام 2027. لكن قدرة TSMC في الولايات المتحدة محجوزة إلى حد كبير للعملاء المقيدين وإنتاج رقائق أريزونا الخاصة بها. وهذا يترك فراغًا للعملاء الذين يبحثون عن شركاء تغليف مستقلين. يمكن لشركة SK hynix أن تقوم بهذا الدور، خاصة إذا أثبت نموذجها الجاهز أنه أكثر قابلية للتنبؤ به من التدفق المجزأ للرقائق وأكوام الذاكرة عبر المحيط الهادئ.
لا يتعلق الأمر فقط بالتصنيع مقابل الحزم، بل بالأحرى، حيث تتقارب سلسلة التوريد الخاصة بالذكاء الاصطناعي. وربما لا يزال السيليكون الخام يأتي من كوريا أو تايوان، ولكن الوحدات التي تشغل نماذج اللغة الكبيرة، والمحاكاة العلمية، وأحمال العمل المستقلة سيتم بناؤها بشكل متزايد حيث يتم نشر الحوسبة. وإذا نجحت شركة SK hynix، فلن تكون آخر صانعة للذاكرة تتجاوز عتبة التغليف.
أعلنت شركة Micron بالفعل عن خطط للمشاركة في موقع تعبئة HBM في موقعها في فيرجينيا. وفي الوقت نفسه، تجري سامسونج محادثات مع شركاء أمريكيين، وتقوم شركة إنتل بدمج Foveros مع شرائحها الداخلية الخاصة. ولكن مع توفر حل HBM الجاهز عبر مصنع تعبئة 2.5D في الولايات المتحدة، يمكن لشركة SK hynix أن تأخذ زمام المبادرة بسهولة.
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
التعليقات