Resumen:
A medida que la demanda de memoria de gran ancho de banda en los centros de datos de inteligencia artificial continúa creciendo, Samsung Electronics está acelerando la expansión de la capacidad de producción de HBM de próxima generación. Las últimas noticias muestran que Samsung planea al menos duplicar la producción de productos de la serie HBM4 en 2027, incluida la memoria de gran ancho de banda HBM4 de sexta generación y la posterior HBM4E.
Al mismo tiempo, Samsung también está aumentando significativamente la capacidad de procesamiento de los sustratos de vidrio necesarios en el proceso de producción de HBM, lo que la industria considera que la empresa se está preparando de antemano para la producción de HBM de alto nivel a mayor escala.
Según fuentes de la industria de semiconductores, Samsung planea aumentar el volumen de limpieza de sustratos de vidrio subcontratados a aproximadamente 50.000 piezas por mes el próximo año, mientras que el volumen mensual promedio este año es de aproximadamente 20.000 piezas, y solo alrededor de 10.000 piezas en 2025. En otras palabras, Samsung aumentó esta demanda de capacidad de producción a cinco veces su valor original en dos años.
El soporte de vidrio es un material de soporte temporal utilizado durante la producción de HBM. Cuando las obleas DRAM pasan por procesos como adelgazamiento y perforación, a medida que la oblea se vuelve cada vez más delgada, es fácil doblarse o incluso romperse. Por lo tanto, es necesario colocar temporalmente un soporte de vidrio en la parte posterior de la oblea como soporte. A medida que HBM evoluciona desde 8 y 12 capas hasta capas superiores, es necesario adelgazar aún más la matriz DRAM única y también ha aumentado la importancia del control de la deformación de las obleas y los procesos de soporte relacionados.
Samsung está actualmente ampliando la producción de HBM4 y HBM4E, que utilizan principalmente estructuras de alto apilamiento de 12 capas o más, por lo que el uso de soportes de vidrio puede reflejar la escala de producción de productos relacionados hasta cierto punto. Aunque la placa portadora de vidrio se puede reutilizar después de la limpieza, y los diferentes procesos de producción y rendimientos también afectarán el consumo real, los conocedores de la industria creen que el aumento de 20.000 piezas por mes a 50.000 piezas todavía puede reflejar la tendencia de expansión de Samsung de al menos duplicar la producción de la serie HBM4.
Samsung comenzó la producción en masa y envió HBM4 a los clientes en febrero de este año, utilizando el proceso DRAM 1c de 10 nanómetros de sexta generación y el chip base lógico de 4 nanómetros del departamento de fundición de Samsung. El producto HBM4 anunciado oficialmente por Samsung tiene una velocidad de transmisión estable de 11,7 Gbps, la velocidad máxima puede alcanzar los 13 Gbps y el ancho de banda máximo de una sola pila alcanza los 3,3 TB/s. Samsung también ofrece una versión de apilamiento de 12 capas y planea utilizar tecnología de apilamiento de 16 capas para ampliar aún más la capacidad.
En términos de HBM4E, Samsung comenzó a proporcionar muestras de 12 capas a clientes importantes, incluida NVIDIA, en mayo de este año. Los datos oficiales de Samsung muestran que su HBM4E de 12 capas tiene una capacidad de 48 GB, una velocidad de pin estable de 14 Gbps y se puede aumentar aún más a 16 Gbps y un ancho de banda de pila única de hasta 3,6 TB/s. En comparación con el producto de la generación anterior, la eficiencia energética del HBM4E ha mejorado aproximadamente un 16 % y su rendimiento de resistencia térmica ha mejorado más de un 14 %.
Samsung ha declarado anteriormente que HBM4E utilizará el mismo proceso central de 1c DRAM y tecnología de sustrato lógico de 4 nm que HBM4, minimizando así el tiempo de actualización del producto de HBM4 a HBM4E. La empresa planea organizar la producción en masa de HBM4E de acuerdo con el programa de productos del cliente.
Desde la perspectiva de la capacidad de producción general, la industria predice que la inversión mensual en obleas HBM de Samsung en 2027 puede aumentar de aproximadamente 180.000 obleas en 2026 a aproximadamente 250.000 obleas, un aumento de casi el 40%. Sin embargo, en comparación con el crecimiento de la capacidad de producción total, el cambio en la estructura del producto puede ser más obvio.
Se espera que la serie HBM4 represente alrededor del 80% de los envíos totales de HBM de Samsung, desde aproximadamente el 40% en 2026. Esto significa que la futura expansión de la producción de HBM de Samsung no se trata simplemente de aumentar la cantidad de productos, sino que se inclina claramente hacia productos de alta gama de nueva generación, como HBM4 y HBM4E.
Este ajuste está estrechamente relacionado con la fuerte demanda de HBM en el actual mercado de infraestructura de IA. A medida que empresas como NVIDIA lanzan nuevas generaciones de aceleradores de IA, las GPU y los chips específicos de IA requieren un ancho de banda y una capacidad de memoria cada vez mayores, y HBM se ha convertido en un componente clave de los sistemas informáticos de IA de alto rendimiento. Dado que la producción de HBM requiere múltiples enlaces, como la fabricación de DRAM, el adelgazamiento de obleas, TSV y el empaquetado avanzado, su velocidad de expansión de capacidad suele ser difícil de mantener rápidamente al día con el crecimiento de la demanda de servidores de IA.
Samsung ha revelado anteriormente que su capacidad de producción de HBM en 2026 se ha reservado básicamente por pedidos de los clientes, y la compañía espera que las ventas de HBM para todo el año se tripliquen con creces en comparación con 2025. Al mismo tiempo, Samsung también declaró que incluso si continúa expandiendo la producción, la demanda actual de HBM de los principales clientes aún excede el suministro que la compañía puede proporcionar, por lo que algunos clientes han comenzado a discutir con Samsung el suministro a más largo plazo y el año 2027 con anticipación.
Esta es también una de las razones por las que Samsung está ampliando la capacidad de producción de HBM3E, HBM4 y HBM4E al mismo tiempo. Las empresas deben prepararse para los pedidos de productos de próxima generación y al mismo tiempo satisfacer las necesidades actuales de aceleradores de IA. Samsung ha declarado anteriormente que continuará ampliando la capacidad de producción de 1c DRAM y realizará inversiones tempranas en HBM4 y HBM4E.
Desde una perspectiva técnica, uno de los cambios principales entre HBM4 y HBM4E es el mayor número de capas de apilamiento y la mayor escala de E/S de datos. HBM4 aumenta la E/S de datos de 1024 a 2048 en HBM3E, lo que puede aumentar significativamente el ancho de banda, pero también aumenta el consumo de energía y la presión de disipación de calor. Samsung reduce el consumo de energía a través de la tecnología TSV de bajo voltaje y la optimización de la red de distribución de energía, y mejora la gestión térmica dentro del paquete.
A medida que el número de capas de apilado de HBM sigue aumentando, los requisitos de adelgazamiento de las obleas, control de deformaciones y precisión del envasado durante el proceso de producción también son cada vez mayores. Por lo tanto, Samsung ha aumentado significativamente el volumen de limpieza de sustratos de vidrio, lo que la industria también considera una ampliación de la infraestructura de antemano para la producción de HBM de capas superiores.
Sin embargo, la expansión de la capacidad no significa que todos estos productos se convertirán en envíos reales. En particular, la futura escala de producción en masa de HBM4E también depende de la certificación del producto, las pruebas y las necesidades reales de los principales clientes. Para Samsung, todavía existe una brecha entre la capacidad que puede desarrollar y la cantidad de productos que finalmente puede entregar a los clientes.
En la actualidad, Samsung ha entrado en la etapa de producción en masa en el campo HBM4 y ha comenzado a proporcionar muestras de HBM4E a los principales clientes. A medida que el mercado de aceleradores y servidores de IA continúe expandiéndose en 2027, se espera que Samsung centre cada vez más recursos de producción en productos de alto valor como HBM4 y HBM4E. Según las previsiones actuales de la industria, la producción de la serie HBM4 de Samsung al menos se duplicará en 2027, y su proporción en toda la cartera de productos de HBM también puede aumentar significativamente de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 80%, lo que significa que Samsung está acelerando el cambio del enfoque comercial de HBM hacia una nueva generación de memoria de gran ancho de banda.
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