Résumé :
Alors que la demande de mémoire à large bande passante dans les centres de données d'intelligence artificielle continue de croître, Samsung Electronics accélère l'expansion de la capacité de production de HBM de nouvelle génération. Les dernières nouvelles montrent que Samsung prévoit de doubler au moins la production de produits de la série HBM4 en 2027, y compris la mémoire à large bande passante de sixième génération HBM4 et la suivante HBM4E.
Dans le même temps, Samsung augmente également considérablement la capacité de traitement des substrats en verre requis dans le processus de production de HBM, ce qui est perçu par l'industrie alors que l'entreprise se prépare à l'avance à une production à plus grande échelle de HBM à haute pile.
Selon des sources de l'industrie des semi-conducteurs, Samsung prévoit d'augmenter le volume externalisé de nettoyage des substrats de verre à environ 50 000 pièces par mois l'année prochaine, alors que le volume mensuel moyen cette année est d'environ 20 000 pièces, et seulement d'environ 10 000 pièces en 2025. En d'autres termes, Samsung a augmenté cette demande de capacité de production à cinq fois sa valeur initiale en deux ans.
Le support en verre est un matériau de support temporaire utilisé lors de la production HBM. Lorsque les tranches DRAM subissent des processus tels que l’amincissement et le perçage, à mesure que la tranche devient de plus en plus fine, elle est facile à plier ou même à casser. Par conséquent, un support en verre doit être temporairement fixé à l’arrière de la plaquette pour le soutenir. À mesure que le HBM passe des couches 8 et 12 aux couches supérieures, la puce DRAM unique doit être encore amincie, et l'importance du contrôle de la déformation des plaquettes et des processus de support associés a également augmenté.
Samsung étend actuellement la production de HBM4 et HBM4E, qui utilisent principalement des structures à empilement élevé de 12 couches et plus, de sorte que l'utilisation de supports en verre peut refléter dans une certaine mesure l'échelle de production des produits associés. Bien que la plaque de support en verre puisse être réutilisée après le nettoyage et que différents processus de production et rendements affecteront également la consommation réelle, les initiés de l'industrie estiment que l'augmentation de 20 000 pièces par mois à 50 000 pièces peut encore refléter la tendance d'expansion de Samsung consistant à doubler au moins la production de la série HBM4.
Samsung a démarré la production de masse et a expédié le HBM4 à ses clients en février de cette année, en utilisant le processus DRAM 1c de 10 nanomètres de sixième génération et la puce de base logique de 4 nanomètres du département de fonderie de Samsung. Le produit HBM4 officiellement annoncé par Samsung a une vitesse de transmission stable de 11,7 Gbit/s, la vitesse maximale peut atteindre 13 Gbit/s et la bande passante maximale d'une seule pile atteint 3,3 To/s. Samsung propose également une version d'empilement à 12 couches et prévoit d'utiliser la technologie d'empilement à 16 couches pour augmenter encore la capacité.
En ce qui concerne le HBM4E, Samsung a commencé à fournir des échantillons à 12 couches à ses principaux clients, dont NVIDIA, en mai de cette année. Les données officielles de Samsung montrent que son HBM4E à 12 couches a une capacité de 48 Go, une vitesse de broche stable de 14 Gbit/s et peut être encore augmentée jusqu'à 16 Gbit/s, et une bande passante de pile unique allant jusqu'à 3,6 To/s. Par rapport au produit de la génération précédente, l'efficacité énergétique du HBM4E est améliorée d'environ 16 % et ses performances de résistance thermique sont améliorées de plus de 14 %.
Samsung a précédemment déclaré que le HBM4E utiliserait le même processus de base DRAM 1c et la même technologie de substrat logique 4 nm que le HBM4, minimisant ainsi le temps de mise à niveau du produit du HBM4 vers le HBM4E. La société prévoit d'organiser la production en série du HBM4E conformément au calendrier de production du client.
Du point de vue de la capacité de production globale, l'industrie prévoit que l'investissement mensuel de Samsung dans les plaquettes HBM en 2027 pourrait passer d'environ 180 000 plaquettes en 2026 à environ 250 000 plaquettes, soit une augmentation de près de 40 %. Toutefois, par rapport à la croissance de la capacité de production totale, le changement dans la structure des produits peut être plus évident.
La série HBM4 devrait représenter environ 80 % des expéditions globales de HBM de Samsung, contre environ 40 % en 2026. Cela signifie que la future expansion de la production de HBM de Samsung ne consiste pas seulement à augmenter le nombre de produits, mais s'oriente clairement vers des produits haut de gamme de nouvelle génération tels que le HBM4 et le HBM4E.
Cet ajustement est étroitement lié à la forte demande de HBM sur le marché actuel des infrastructures d'IA. Alors que des entreprises telles que NVIDIA lancent de nouvelles générations d’accélérateurs d’IA, les GPU et les puces spécifiques à l’IA nécessitent une bande passante et une capacité de mémoire de plus en plus grandes, et HBM est devenu un composant clé des systèmes informatiques d’IA hautes performances. Étant donné que la production de HBM nécessite plusieurs liens tels que la fabrication de DRAM, l'amincissement des tranches, le TSV et le packaging avancé, sa vitesse d'expansion de capacité est généralement difficile à suivre rapidement avec la croissance de la demande de serveurs d'IA.
Samsung a précédemment révélé que sa capacité de production de HBM en 2026 était essentiellement réservée aux commandes des clients, et la société s'attend à ce que les ventes de HBM pour l'ensemble de l'année soient plus que triplées par rapport à 2025. Dans le même temps, Samsung a également déclaré que même s'il continue d'augmenter sa production, la demande actuelle de HBM de la part des principaux clients dépasse toujours l'offre que l'entreprise peut fournir, de sorte que certains clients ont commencé à discuter à l'avance de 2027 et d'un approvisionnement à plus long terme avec Samsung.
C'est également l'une des raisons pour lesquelles Samsung augmente simultanément la capacité de production des HBM3E, HBM4 et HBM4E. Les entreprises doivent se préparer aux commandes de produits de nouvelle génération tout en répondant aux besoins actuels en matière d’accélérateurs d’IA. Samsung a précédemment déclaré qu'il continuerait d'étendre sa capacité de production de DRAM 1c et de réaliser des investissements précoces dans HBM4 et HBM4E.
D'un point de vue technique, l'un des principaux changements entre HBM4 et HBM4E est le nombre plus élevé de couches d'empilement et une plus grande échelle d'E/S de données. HBM4 augmente les E/S de données de 1 024 à 2 048 dans HBM3E, ce qui peut augmenter considérablement la bande passante, mais augmente également la consommation d'énergie et la pression de dissipation thermique. Samsung réduit la consommation d'énergie grâce à la technologie TSV basse tension et à l'optimisation du réseau de distribution d'énergie, et améliore la gestion thermique à l'intérieur du boîtier.
À mesure que le nombre de couches de pile HBM continue d'augmenter, les exigences en matière d'amincissement des plaquettes, de contrôle du gauchissement et de précision du conditionnement pendant le processus de production deviennent également de plus en plus élevées. Par conséquent, Samsung a considérablement augmenté le volume de nettoyage des substrats en verre, ce qui est également considéré par l'industrie comme une expansion anticipée de l'infrastructure pour la production de HBM à couches supérieures.
Cependant, l'expansion des capacités ne signifie pas que tous ces produits seront convertis en expéditions réelles. En particulier, la future échelle de production de masse du HBM4E dépend également de la certification du produit, des tests et des besoins réels des principaux clients. Pour Samsung, il existe encore un écart entre la capacité qu'il peut construire et la quantité de produits qu'il peut finalement livrer aux clients.
À l'heure actuelle, Samsung est entré dans la phase de production de masse dans le domaine du HBM4 et a commencé à fournir des échantillons de HBM4E à ses principaux clients. Alors que le marché des serveurs et accélérateurs d'IA continue de croître en 2027, Samsung devrait concentrer de plus en plus de ressources de production sur des produits à grande valeur tels que HBM4 et HBM4E. Selon les prévisions actuelles de l'industrie, la production de la série HBM4 de Samsung doublera au moins en 2027, et sa proportion dans l'ensemble du portefeuille de produits HBM pourrait également augmenter considérablement, passant d'environ 40 % à environ 80 %, ce qui signifie que Samsung accélère le déplacement de l'activité commerciale de HBM vers une nouvelle génération de mémoire à large bande passante.
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