9 دقیقه
سامسونگ با سرعت در حال گسترش تولید حافظه پهنباند بالا (HBM) خود است تا به تقاضای فزاینده ناشی از رشد هوش مصنوعی پاسخ دهد. پس از سالها توسعه، بهینهسازی طراحی و بهروزرسانی محصولات، اکنون شرکت با سفارشهایی فراتر از ظرفیت کنونی خود روبهرو شده و قصد دارد با افزایش توان تولید، این فاصله را جبران کند.
From early setbacks to market-leading HBM chips
چتباتهای نسل جدید و مدلهای عظیم هوش مصنوعی که از سال 2022 توجه زیادی را به خود جلب کردند، تقاضای بیسابقهای برای شتابدهندههای AI ایجاد نمودند. این شتابدهندهها به حافظههایی با پهنای باند بسیار بالا نیاز دارند؛ حافظههای HBM بهطور خاص برای عبور حجم عظیمی از دادهها و تامین پهنایباند لازم طراحی شدهاند. در ابتدا سامسونگ در مقایسه با برخی رقبا عقب افتاد و مشتریان بزرگ — از جمله انویدیا — بهخاطر تفاوتهای عملکردی طراحیهای اولیه HBM سامسونگ را رد کردند. با این حال، پس از بازسازی بخش حافظه و تمرکز بر بهبود فناوری HBM، موقعیت سامسونگ تغییر کرد.
امروزه ماژولهای HBM3E و HBM4 سامسونگ جزو خواستنیترین محصولات بازار بهشمار میآیند. گزارشها نشان میدهد که شرکتهایی مانند Broadcom و Nvidia سامسونگ را در سطح بالاترین تامینکنندگان HBM4 ارزیابی میکنند و مشتریان سازمانی با سرعت موجودیهای موجود را خریداری میکنند. این تغییر موقعیت نه تنها به دلیل بهبود سرعت و پهنایباند است، بلکه به خاطر ارتقای کیفیت بستهبندی، توان مصرفی بهتر و قابلیت یکپارچهسازی با شتابدهندهها و اینترپوزرهای پیشرفته نیز هست.
از منظر فنی، HBM از معماری پشتهای با استفاده از TSV (Through-Silicon Via) و اینترپوزر بهره میبرد که اتصالات کوتاهتر، تاخیر کمتر و مصرف انرژی پایینتر نسبت به حافظههای مرسوم فراهم میکند. نسخههای جدید مانند HBM3E و HBM4 پهنایباند هر کانال را افزایش داده و تراکم ظرفیت را ارتقا میدهند؛ این ویژگیها برای آموزش مدلهای بزرگ زنجیرهای اهمیت حیاتی دارد، جایی که پهنایباند حافظه محدودیت اصلی در نرخ آموزش و استنتاج (inference) به شمار میرود.
Big capacity targets to meet booming AI demand
طبق گزارش ET News، سامسونگ قصد دارد ظرفیت تولید HBM را تا حدود 50٪ افزایش دهد تا پایان سال 2026. در حال حاضر این شرکت ماهیانه حدود 170,000 ویفر HBM تولید میکند — رقمی که با تولید SK Hynix در یک سطح است — و برنامه دارد با تمرکز ویژه بر تولید HBM4 این رقم را تا نزدیک 250,000 ویفر در ماه ارتقا دهد.
- Current output: ~170,000 HBM wafers/month
- Target output: ~250,000 wafers/month by late 2026
- Main focus: scaling HBM4 capacity to satisfy AI accelerators
این طرح توسعه نه تنها به سامسونگ کمک خواهد کرد سهم بیشتری از بازار حافظههای پریمیوم HBM را تصاحب کند، بلکه خطر از دست رفتن درآمد ناشی از سفارشات برآوردهنشده را کاهش میدهد. با افزایش تعداد مراکز داده و رشد تقاضا برای شتابدهندههای مبتنی بر HBM، هر واحد تولید افزوده میتواند تاثیر قابلتوجهی بر زنجیره تامین و زمان تحویل داشته باشد.
در یک تحلیل بازار، عواملی مانند قیمت بالای HBM نسبت به حافظههای DRAM معمولی، پیچیدگی فنی بستهبندی 2.5D/3D، و هزینههای تولید بالای ویفر و اینترپوزر، تعیینکننده سودآوری تولیدکنندگان هستند. به همین دلیل سرمایهگذاری روی خطوط تولید جدید و ارتقای ظرفیت در سایتهایی مانند Pyeongtaek برای سامسونگ اهمیت استراتژیک دارد؛ چون با افزایش مقیاس تولید، هزینههای سرشکنشده و بهرهوری افزایشی ممکن است حاشیه سود را بهبود دهد.
Where the growth will happen
ظرفیت اضافی از طریق سرمایهگذاری در مجموعه Pyeongtaek 4 (P4) سامسونگ تامین خواهد شد. ارتقای کارخانهها، نصب تجهیزات بستهبندی پیشرفته و افزایش خروجی ویفر، اقداماتی با شدت سرمایهگذاری بالاست؛ اما با توجه به قیمتهای قابلتوجه HBM و چشمانداز بلندمدت تقاضای AI، شرکت تمایل به تخصیص سرمایه قابلتوجه دارد.
سایت P4 شامل فرآیندهای پیشرفته تولید نیمهرسانا، تجهیزات لیتوگرافی و واحدهای بستهبندی با دقت بالا است که برای تولید HBM4 و HBM3E ضروریاند. علاوه بر افزایش ظرفیت تولید ویفر، بهبود نرخ بازده (yield)، کاهش خطاهای لایهگذاری و تضمین کیفیت بستهبندی برای تضمین عملکرد و طول عمر حافظهها اهمیت دارد. در واقع، مدیریت کیفیت در سطوح نانومتری و کنترل حرارتی پشتههای حافظه از عوامل بحرانی موفقیت تجاری هستند.
برای درک بهتر اثر فنی، تصور کنید یک دیتاسنتر که بار کاری مدلهای LLM نسل بعدی را اجرا میکند: هر افزایش در پهنایباند حافظه بهمعنی کاهش گلوگاههای انتقال داده میان واحد محاسباتی و حافظه است، که مستقیماً زمان آموزش (training time) را کوتاه و هزینه انرژی را کاهش میدهد. به همین خاطر سازندگان چیپ و ارائهدهندگان ابری در تلاشند تا هماکنون نسبت به تامین محمولههای HBM اقدام کنند و قراردادهای بلندمدت ببندند.
سازندگان حافظه مانند سامسونگ نه تنها برای تامین تقاضای فعلی تجهیز میشوند، بلکه با سیاستگذاری تولید و سرمایهگذاری روی فناوریهای بستهبندی پیشرفته، موقعیت خود را برای شکلدهی به بازار در سالهای آتی آماده میکنند. این شامل بهبود طراحیهای داخلی HBM، توسعه فرآیندهای تست و آنالیز کیفیت، و همکاری نزدیک با طراحان شتابدهنده و سازندگان سیستمهای ابری است تا اطمینان حاصل شود محصول نهایی با اکوسیستم سختافزاری مشتریان بهخوبی هماهنگ است.
در سطح رقابتی، همگام با رشد سامسونگ، بازیگرانی چون SK Hynix و Micron نیز در حال ارتقای توان تولید و ورود به فازهای بالاتر استانداردهای HBM هستند. رقابت بر سر فناوریهای ساخت، هزینه هر گیگابایت، رتبهبندی پهنایباند و زمانبندی تحویل، تعیینکننده ترکیب بازار خواهد بود. تامینکنندگان ممکن است در کوتاهمدت از شرایط قیمتگذاری بهرهمند شوند، اما در بلندمدت کیفیت، پایداری عرضه و نوآوری معماری هستند که موقعیت رهبری بازار را تعیین میکنند.
از منظر زنجیره تامین، موضوعاتی مانند دسترسی به مواد اولیه (substrates، اینترپوزرها، مواد شفافگر حرارتی)، ظرفیت بستهبندی و خدمات تست، و میزان وابستگی به تجهیزات ساخت خارجی (مانند ابزارهای لیتوگرافی و تجهیزات TSV) روی سرعت افزایش تولید اثرگذارند. بنابراین بخشی از سرمایهگذاری سامسونگ احتمالاً صرف اطمینانبخشی از پایداری این زنجیره خواهد شد.
در نهایت، پیام برای مشتریان و بازار این است که با توجه به برنامههای توسعه ظرفیت، در آینده نزدیک عرضه HBM با ثباتتر و قیمتگذاری معقولتری مواجه خواهد شد؛ با این حال تا زمان رسیدن به نقطه تعادل کامل بین عرضه و تقاضا، دورهای از نوسانات قیمتی و رقابت تأمین وجود دارد.
فناوریها و مشخصات کلیدی HBM که اهمیت دارند
نسخههای جدید HBM ویژگیهایی مانند نرخ انتقال داده بالاتر، بهبود توان مصرفی به ازای هر بیت، افزایش تراکم بستهبندی و بهبود قابلیت اطمینان حرارتی را ارائه میدهند. برای مثال، HBM4 در مقایسه با HBM3E افزایش قابلتوجهی در سرعت هر کانال و پهنایباند کلی دارد که آن را برای کاربردهای سنگین مانند آموزش مدلهای بزرگ، سرویسهای inference در مقیاس ابری و پردازش گرافیکی پیچیده ایدهآل میسازد.
بعضی از مفاهیم فنی که در ارزیابی HBM باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:
- پهنایباند کلی (Aggregate Bandwidth): مجموع توان انتقال داده در تمامی کانالها، که در محاسبه سرعت بارگذاری مدلها و جابهجایی دادهها میان حافظه و پردازنده اهمیت دارد.
- تاخیر (Latency): هرچند HBM پهنایباند بالا را فراهم میکند، تاخیر نیز برای برخی بارهای کاری حساس اهمیت دارد و باید با طراحی سیستم همخوان شود.
- چگالی و ظرفیت پشتهها: ظرفیت هر ماژول و تعداد لایههای پشته که بر قابلیت ذخیرهسازی دادهها موثر است.
- توان مصرفی به ازای هر گیگابیت: معیاری برای کارایی انرژی که بخصوص در مراکز داده و سیستمهای با مصرف بالا اهمیت دارد.
- پایداری حرارتی و مدیریت گرما: پشتههای حافظه در بارهای سنگین گرمای زیادی تولید میکنند؛ بنابراین راهکارهای خنککننده و طراحی ترمال تاثیر مستقیمی روی عملکرد و طول عمر دارند.
تکمیل این معیارها در کنار هزینه و زمان تحویل، به تصمیمگیری مشتریان درباره انتخاب بین تولیدکنندگان مختلف HBM کمک میکند.
چالشها و فرصتهای پیش رو
گرچه بازار HBM رشد چشمگیری خواهد داشت، اما چالشهایی نیز وجود دارد: سرمایهگذاری سنگین، پیچیدگیهای فنی بستهبندی، نیاز به نیروی متخصص، فشار روی زنجیره تامین و نوسانات قیمت مواد اولیه. از سوی دیگر، فرصتهایی در قالب قراردادهای بلندمدت با سازندگان شتابدهنده، ارائه خدمات یکپارچهسازی سختافزار و نرمافزار، و توسعه محصولات با ارزش افزوده وجود دارد.
برای سامسونگ و سایر تولیدکنندگان، تمرکز روی بهینهسازی هزینه تولید، بهبود نرخ بازده، همکاری استراتژیک با مشتریان بزرگ و سرمایهگذاری در تحقیق و توسعه (R&D) برای نسخههای بعدی HBM از اقدامات حیاتی خواهد بود. با افزایش استفاده صنعتی از ابزارهای GenAI و نفوذ هوش مصنوعی در صنایعی مانند خودروسازی، داروسازی، مالی و خدمات ابری، بازار حافظههای پرسرعت در دهه پیشرو بسیار حیاتی باقی خواهد ماند.
جمعبندی: سامسونگ با برنامهریزی برای افزایش ظرفیت تولید HBM و تمرکز ویژه بر HBM4، در موقعیتی است که هم میتواند بخشی از تقاضای فوری را پاسخ دهد و هم با سرمایهگذاریهای راهبردی، نقش قابلتوجهی در شکلدهی بازار حافظه برای نسلهای آینده هوش مصنوعی ایفا کند. تعامل میان طراحی چیپ، بستهبندی پیشرفته، مدیریت زنجیره تامین و روابط تجاری با مشتریان کلیدی، عناصر تعیینکنندهای هستند که موفقیت این برنامهها را رقم خواهند زد.
منبع: sammobile
نظرات
ماکس_ای
کمی اغراق حس میشه، HBM گرون و تولیدش پرچالشِ، اما استراتژی سامسونگ منطقیه، منتظر نتیجهٔ P4 هستم.
آرمین
تحلیل متعادل نوشته؛ عرضه بهتر میشه ولی تا تعادل کامل بین عرضه و تقاضا راهه. نوسان قیمت احتمالیه، مخصوصا کوتاهمدت.
لابکور
تو لابراتوار هم دیدم بستهبندی و کنترل حرارت چقدر حیاتیست، P4 اگه بتونه ییلد و تست رو بهبود بده، واقعا فرق میکنه، اما کار آسون نیست.
دیتاپ
وااای! اگه سامسونگ واقعا ظرفیتو تا ۵۰٪ افزایش بده، یعنی روند آموزش مدلها سریعتر میشه... ولی نگران زنجیره تامینم، نمیشه ساده گفت.
ارسال نظر