台湾、韩国和日本在全球半导体供应链中扮演非常重要角色,三者并非相互竞争,而是在产业链的不同环节形成高度互补和专业分工:台湾主导逻辑晶片代工,韩国专攻存储晶片,日本掌控上游材料和设备。
台湾地位不用多说,台积电几乎垄断全球晶圆代工市场,占据全球90%以上市场份额,苹果、辉达等科技巨头均高度依赖台积电的先进晶片。韩国则是全球存储晶片霸主,三星电子和SK海力士合计占据全球DRAM和NAND闪存市场约60%-70%的份额。随着生成式人工智能 (AI) 需求爆发,两者更是几乎垄断全球HBM市场95%之上的份额,是辉达等AI加速卡的核心供应商。日本虽然在终端晶片制造方面较逊色,但在上游材料和核心设备领域拥有无可替代的优势,掌控着全球约50%的半导体材料市场。
相比之下,我国虽然不以晶片制造见长,不过却在全球半导体供应链中扮演封测重镇和后端枢纽的关键角色,占据全球约13%的封测市场份额以及8%的全球半导体出口总量。此外,晶片封装市场也孕育出优秀的本土自动化设备与测试装备供应商,为全球晶圆厂和封测厂提供精密切割、点胶、自动化搬运与检测设备,构成了封测生态系统的硬件支撑。
随着供应链风险加剧以及AI驱动的先进封装需求暴涨,我国也正积极寻求机会从传统的封测代工转型为高附加值研发和晶片设计的战略升级,近年来雪兰莪州建设的IC设计园区,旨在孵化本土晶片设计企业就是最佳例子。为实现这一目标,政府启动为期2年的马来西亚先进封装联盟 (Malaysia Advanced Packaging Consortium, MAPC) 项目,总投资额达1亿8500万令吉。MAPC召集5家拥有不同专长的本地半导体企业,分别是:SkyeChip负责晶片设计,Inari做组装测试,Pentamaster提供测试设备,FusionAP制造中介层和基板,NSW Automation研制精密点胶和缝合自动化设备。政府的核心目标是研发我国首款第四代高带宽记忆体 (HBM4) 晶片以及2.5D/3D先进封装的完整技术验证,并进一步提升在全球半导体价值链中的地位,从传统制造业迈向兼具技术研发、创新及知识产权开发能力的科技国家。
什么是HBM4呢?HBM4是一种先进记忆体,与传统DRAM技术相比,其数据传输速度和性能显著提高。在需要高速处理海量数据集的人工智能和机器学习应用中,HBM4发挥着举足轻重的作用。人工智能模型需要大量记忆体进行训练和推理,而HBM4增加的记忆体带宽可以加快数据处理速度,提高人工智能加速器的性能。HBM4对于需要进行大规模计算的应用来说非常重要,比如天气预报和基因组研究,因这些任务需要并行处理大量数据,而HBM4的高带宽可以减少记忆体瓶颈,从而显著加快计算速度。
那为什么大马要开发HBM4呢?原因是HBM4已成为下一代数据中心GPU的标准记忆体。主要AI晶片供应商 - 辉达、AMD、英特尔等都在其最新加速器平台上采用了HBM4。传统记忆体已无法满足AI晶片的强劲需求。如果我国真的能在HBM4封装取得突破,或许有望争取全球下一代AI晶片的代工和封装订单了。
两年的时间足够我国研发HBM4吗?根据资料,SK海力士与台积电是在2024年4月签署协议宣布联合开发HBM4。三大记忆体巨头(SK海力士、三星电子和美光)在2025年期间相继完成了HBM4的工程样品流片和测试,并交给辉达和AMD进行早期系统验证。而SK海力士和三星电子在2026年正式量产交付,为HBM4正式上市的第一年。因此,如果MAPC表现给力,两年或许真的可以看到成果。
而目前HBM4也正面临供不应求的现实。三星电子自今年2月首发出货以来,仅4个月便实现销售额突破10亿美元记录,成为AI晶片市场迄今最快的商业化里程碑之一。三星电子明确表示,其现有HBM4产能已被客户完全预订售罄,下半年将实现供应量的实质性扩张,并预计从第三季度起HBM4销售额将超过其HBM产品总销售量的一半,折射出AI基础设施对高端晶片需求的强力驱动。这也促使三星电子继续扩大投资,宣布今年投入超过730亿美元的资本支出创下历史记录。该笔资金将用于全面扩张AI晶片产能、先进封装、HBM研发,强力布局AI核心技术与半导体产业链,以巩固其在全球AI晶片市场的领导地位。
比较起来,我国的投资额可说是微不足道,后续是否还会追加资本投入,也要看MAPC是否能在这两年的时间交出一份令业界满意的答卷才能知晓。另外,我国打造先进封装更是几乎是零经验,这对MAPC来说是极其苛刻的要求和挑战。无论如何,我国半导体是否能够从传统后端封测跨越至先进封装领域,非常需要各方面的人才、技术、资金等协力合作和支持,才能看到突围而出的希望。

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