La liaison hybride était à l'origine considérée comme l'une des mises à niveau les plus importantes de l'emballage pour la prochaine génération de mémoire à large bande passante (HBM), mais les derniers rapports des médias coréens montrent qu'en raison de « l'assouplissement » des normes industrielles, Samsung et SK Hynix sont susceptibles de suspendre l'adoption de cette technologie dans la génération HBM4 et de déplacer leur nœud d'application vers HBM4E. JEDEC, une organisation internationale responsable de la formulation des normes de l'industrie des semi-conducteurs, réévalue les spécifications d'épaisseur de pile HBM. Ce changement affecte non seulement directement le calendrier d’application de la liaison hybride, mais remodèle également le jeu technologique entre les principaux fabricants de stockage et les grands clients.

Dans la norme précédente, l'épaisseur d'empilage des produits HBM de nouvelle génération était définie à 900 microns, mais les dernières discussions pourraient encore assouplir la limite supérieure d'épaisseur des produits HBM à 1 000 microns. Cela signifie que l'empilement de puces peut évoluer de manière plus « conservatrice » tout en maintenant des limites de conception mécanique et thermique acceptables, sans avoir à recourir prématurément à des voies de conditionnement plus radicales telles que la liaison hybride. Pour Samsung et SK Hynix, dans le contexte où la maturité des lignes de production, le rendement et les coûts doivent encore être équilibrés, un tel ajustement des normes fournit des raisons plus suffisantes pour retarder l'adoption de nouveaux processus.

En avril de cette année, il a été révélé que SK Hynix avait vérifié un échantillon HBM à 12 couches à l'aide d'une liaison hybride. À cette époque, l’industrie s’attendait à ce que l’entreprise soit la première à introduire cette technologie dans la production de masse du HBM4. La liaison hybride est considérée comme une configuration clé pour répondre aux besoins de l’IA de nouvelle génération et du calcul haute performance, car ces applications nécessitent un nombre de couches d’empilement plus élevé et une plus grande densité de bande passante. Dans le processus HBM traditionnel, chaque couche de puces DRAM est liée par pression thermique, des bosses et des matériaux de sous-remplissage sont disposés entre les puces, puis une température et une pression élevées sont utilisées pour terminer l'empilement. La liaison hybride améliore les performances électriques et les capacités de dissipation thermique en connectant directement les contacts métalliques au niveau de la tranche.

Le dernier rapport du ZDNet de Corée du Sud indique que Samsung et SK Hynix envisagent de « contourner » temporairement la liaison hybride au stade HBM4, retardant ainsi le premier nœud de cette technologie vers HBM4E, tout en continuant à utiliser la liaison par compression à chaud et complétée par d'autres méthodes de dissipation thermique sur HBM4. Le rapport a réitéré les informations précédentes concernant l'ajustement des normes d'épaisseur par le JEDEC : la définition de l'épaisseur de pile du HBM4 est augmentée de 775 microns actuels à une plage de 825 à 900 microns, tandis que la norme HBM5 pourrait être encore assouplie de 900 microns à 1 000 microns. Grâce à ce nouvel ensemble de paramètres, les fabricants peuvent répondre aux besoins de conception en augmentant la hauteur d'empilage ou en optimisant la structure de l'emballage, sans passer immédiatement à un collage hybride avec un seuil de processus plus élevé.

Ce qui est encore plus remarquable, c’est que l’évolution de la demande des grands clients est également à l’origine de cet ajustement stratégique. Le rapport cite des sources affirmant que les « gros acheteurs » comme NVIDIA ont retardé leur demande de HBM à haute pile, laissant les discussions internes sur la pile HBM à 16 couches essentiellement dans un état « suspendu ». Dans ces circonstances, les produits HBM4E devraient également continuer à rester dans des conceptions à 12 couches, ce qui affaiblit encore davantage l'urgence pour les fabricants d'adopter une liaison hybride pour prendre en charge un empilement plus élevé à court terme.

Malgré cela, Samsung et SK Hynix espèrent toujours profiter des avantages thermiques apportés par le collage hybride, mais entendent y parvenir grâce à des solutions alternatives. Le rapport souligne que les deux sociétés évaluent activement une variété de dispositifs de dissipation thermique pour améliorer le chemin de conduction thermique sous la structure de liaison par thermocompression existante et compenser les défauts du matériau de remplissage en tant que couche d'isolation thermique. Dans l’architecture de liaison hybride, le matériau de sous-remplissage est retiré, ce qui contribue à réduire la température et à améliorer la stabilité. Grâce à des dispositifs de dissipation thermique supplémentaires, les fabricants espèrent obtenir des dividendes en matière de dissipation thermique sans modifier le processus de liaison du noyau.

À long terme, le collage hybride est toujours considéré comme un nœud technologique « incontournable » dans le domaine HBM. Alors que le nombre de ports d'E/S et la densité du signal du HBM5E continuent de croître, le rapport cite des sources de la chaîne industrielle affirmant que la liaison hybride deviendra une option de processus « incontournable » lors de la production de masse du HBM5E. Un nombre plus élevé de bornes d'entrée et de sortie signifie des interconnexions plus denses, des exigences plus strictes en matière de consommation d'énergie et de dissipation thermique, et la structure de liaison par thermocompression existante sera confrontée à des goulots d'étranglement évidents en termes de fiabilité et de performances.

Le jeu actuel en matière de technologie et de normes reflète également l’équilibre délicat du marché global des HBM. D'une part, la recherche de la capacité et de la bande passante HBM pour la puissance de calcul de l'IA et la formation de grands modèles continue de s'accélérer, obligeant les fabricants de stockage à planifier des couches plus élevées et des technologies de packaging plus radicales ; d'un autre côté, la maturité du collage hybride, le rendement du processus et les coûts d'emballage ont encore besoin de temps pour s'établir. Le « leadership technologique » à lui seul ne suffit pas à convaincre tous les participants de prendre des risques. L'ajustement des normes d'épaisseur de JEDEC fournit dans une certaine mesure une voie intermédiaire pour la chaîne industrielle, permettant à toutes les parties d'avoir la possibilité de faire évoluer progressivement les gammes de produits dans des limites de processus sûres et contrôlables.

Pour Samsung et SK Hynix, la manière de diviser avec précision les nœuds d'entrée de liaison hybride entre HBM4 et HBM4E affectera directement leur compétitivité sur le marché du stockage IA et leur espace de négociation pour la coopération avec des clients majeurs tels que NVIDIA. Si HBM4 peut toujours répondre aux besoins actuels grâce à l’épaisseur d’empilement et aux dispositifs de dissipation thermique sans utiliser de liaison hybride, alors se concentrer sur l’introduction de nouveaux processus au stade HBM4E ou même HBM5E pourrait devenir une option plus réaliste sur le plan commercial. Cependant, à mesure que les scénarios d'application de l'IA se développent et que la demande de réchauffages de HBM à pile élevée se développe, cette stratégie « d'adoption retardée » devra peut-être également être ajustée rapidement au cours des prochaines années.