Setelah berkeliling, saya hanya menemukan sinyal dan hasil trading, tidak ada yang menjelaskan dengan jelas rantai industri HBM. Hanya dengan memahami rantai industri kita bisa tahu apa yang bisa dibeli, dan apa yang tidak bisa? Hari ini saya akan memberikan penjelasan.

Apa itu HBM?

HBM dalam bahasa Mandarin disebut Memori Bandwidth Tinggi, menggunakan TSV (through-silicon via) untuk menumpuk beberapa lapisan DRAM secara vertikal, menciptakan bandwidth memori yang sangat tinggi dan latensi rendah, menyediakan kemampuan throughput data yang besar untuk GPU AI seperti NVIDIA, memecahkan hambatan 'tembok memori' yang ada pada memori tradisional.

Apa teknologi inti dari HBM?

Secara sederhana, HBM adalah teknologi penumpukan yang menumpuk beberapa chip DRAM secara vertikal. Proses paling penting adalah TSV, di mana lubang TSV tidak hanya dibuat dengan laser, tetapi juga melalui pengikisan gas yang terus menerus mengikis chip silikon untuk membuat lubang dan menyuntikkan tembaga; kemudian tembaga yang telah disuntik ditutupi dengan lapisan timah (titik mikro), sehingga memungkinkan beberapa chip telanjang ditumpuk bersama.

Dalam proses ini, yang paling penting ada empat bagian:

  • Desain dan manufaktur HBM: dibuat sendiri oleh SK hynix, Micron, dan Samsung Electronics.

  • Peralatan pengeboran TSV: Applied Materials $AMAT dan Lam Research $LRCX mendominasi (monopoli).

  • Material etsa/deposisi/pemolesan: Applied Materials? (English: Integ?)

    $ENTG

  • Probe card untuk pengujian HBM: FormFactor $FORM (mitra kerja sama mendalam dengan Hynix)

Namun jika hanya menumpuk (stacking), selain titik koneksi micro-bump, semuanya masih menggantung dan sangat rapuh. Untuk penguatan dan pembuangan panas, saat ini ada 2 skema yang dimiliki tiga produsen utama:

  • SK hynix terlebih dahulu melakukan tumpukan secara keseluruhan, lalu seluruh HBM dimasukkan ke dalam cetakan (mold). Setelah itu, ruang-ruang diisi dengan epoksi cair. Kemudian dipanaskan dan diberi tekanan agar epoksi memadat.

  • Samsung dan Micron menambahkan lapisan film tipis polimer di antara dua lapisan chip. Saat dipanaskan dan diberi tekanan, film meleleh di titik micro-bump untuk menyelesaikan proses pengelasan, lalu setelah didinginkan film akan mengeras. Setelah itu diulang terus-menerus untuk menumpuk ke atas.

Untuk dua skema ini, yang terbaik bagi SK hynix adalah skema ini, karena pada saat pengelasan micro-bump tidak ada komponen lain yang mengganggu, sehingga kecepatan produksi dan yield-nya akan jauh lebih baik.

Untuk aspek pendinginan, SK hynix juga mencampurkan partikel dengan konduktivitas termal tinggi ke dalam resin epoksi, sehingga resin epoksi dibuat mirip seperti thermal paste (grease). Efisiensi pembuangan panas SK hynix dua kali lebih baik daripada Samsung. Jadi mengapa pangsa pasar Hynix bisa sampai 50%?

Jadi jika itu ADR dari SK hynix, kalau di tangan sudah ada MU, langsung ganti saja ke SK hynix.

Integrasi dan pengemasan HBM —— CoWos

Setelah pembuatan HBM selesai, pekerjaan berikutnya adalah menghubungkannya dengan GPU. Pada papan sirkuit tradisional, koneksi antara chip dan chip dilakukan melalui jalur pada PCB yang dibentuk dengan etsa. Namun jalur komunikasi antara HBM dan GPU ukurannya sangat besar, sehingga kerapatan rangkaian pada PCB konvensional sama sekali tidak bisa dibuat sedemikian rapat. Jadi TSMC

$TSM

Kemudian mereka memperkenalkan metode pengemasan 2.5D yang disebut CoWos.

Prinsipnya adalah menggunakan lithography machine untuk langsung memahat rangkaian penghubung antara HBM dan GPU pada satu wafer silikon yang besar (jarak antar jalur bisa dibuat 0,8～2μm). Setelah itu, kedua jenis chip tersebut langsung disolder menjadi satu. Ini bisa memenuhi bandwidth tinggi sekaligus menghasilkan latensi rendah. H100 dan B200 milik Nvidia juga menggunakan metode seperti ini.

CoPos itu apa?

Secara sederhana, saat ini wafer silikon itu mahal dan semuanya berbentuk bulat, sedangkan sebagian besar chip arus utama berbentuk persegi. Akibatnya memotong wafer silikon berbentuk bulat menjadi persegi sangat boros. Lalu muncul ide untuk menata chip dalam “lapisan RDL panel berbentuk persegi”, menggantikan interposer silikon bulat yang sebelumnya digunakan. Ini memperkuat tata letak interkoneksi antara lapisan konduktif dan material berbeda. Karena memasukkan material baru seperti kaca atau safir, ukuran berbentuk persegi bisa memungkinkan pengemasan beberapa chip dalam satu kemasan, mengintegrasikan chip dengan ukuran berbeda, sekaligus mendukung penggunaan mask yang lebih besar dan mengurangi masalah warping yang semakin parah ketika ukuran chip makin besar.

Namun kepadatan interkoneksi saat ini masih relatif lemah; alat tingkat panel dan yield masih dalam pengembangan, masih tahap uji produksi/pengenalan, tidak seperti CoWoS yang sudah sepenuhnya matang dan masuk produksi massal.

Teknologi advanced packaging ini terutama bergantung pada TSMC $TSM dan $AMKR.

Pada 16 Juni, dua perusahaan ini juga menandatangani kontrak jangka panjang 10 tahun, yang membuktikan bahwa kapasitas produksi di bagian ini memang masih tidak cukup.

CoWoS adalah andalan saat ini (2.5D). CoPoS + substrat kaca adalah arah generasi berikutnya untuk ukuran besar. $TSM melalui platform 3DFabric, keduanya bisa digabung secara fleksibel, sehingga kebutuhan pengemasan dari AI hingga perangkat mobile tercakup secara menyeluruh.

Saat ini, arah peluang masih cukup besar untuk peralatan pengeboran TSV, pengujian HBM, dan juga CoWos.

Analisis di atas hanya pendapat pribadi, bukan saran investasi. DYOR～