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NVHBM基底晶片統一用TSMC 3nm,為何不是Samsung落敗

NVIDIA統一的只是HBM堆疊中的一層。TSMC 3nm只用於基底晶片製程,核心晶片、堆疊與驗證仍由各供應商分別負責,Samsung在標準HBM上也保留一站式模式。

NVHBM基底晶片統一用TSMC 3nm,為何不是Samsung落敗
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結論先說:製程統一不等於產品統一。統一到TSMC 3nm的只有基底晶片製程,DRAM核心晶片、堆疊、封裝與良率仍由各供應商各自決定。

NVHBM是2026年8月公布、以HBM4E為基礎的客製HBM。NVIDIA把自有記憶體控制器移入基底晶片,並提出比標準HBM4E頻寬最高增加30%、HBM功耗降低15%的目標。

Samsung接受了這項要求,但在標準HBM與其他客戶的客製產品上,仍保留自有晶圓廠的一站式模式。報導也提到,若TSMC產能不足,將評估自有製程作為備案。

2026年10月18日報導之後,最常見的解讀很簡單:Samsung既然要用競爭對手的晶圓代工,就是落敗了。這種解讀把HBM堆疊看成一顆晶片。實際上,HBM堆疊由兩種性質完全不同的晶片組成,這次被統一的只有最下層的製造製程。

HBM Stack Structure: Core Die, Base Die and GPU

HBM堆疊結構。儲存資料的核心晶片堆疊下方,是邏輯晶片基底晶片。Source: VLSI Korea

哪些被統一,哪些沒有

區分被統一的部分仍由各供應商負責的部分
基底晶片TSMC 3nm製程、NVIDIA客製控制器設計實作細節、功耗與時序收斂、測試
核心晶片以1c世代DRAM為世代目標各家自有儲存單元、電路、良率與可靠度
堆疊與封裝無TSV、接合、散熱設計、內插器連接
驗證單一設計基準,負擔降低各供應商的實體驗證與量產爬坡仍分開進行

基底晶片與核心晶片是不同的晶片

HBM堆疊的上方是儲存資料的DRAM核心晶片堆疊。下方的基底晶片不負責儲存,它是邏輯晶片,負責在GPU與核心晶片之間傳遞訊號、管理電源,並處理測試與修復。

世代越高,基底晶片的工作越多。HBM4把介面加寬,NVHBM又把原本在GPU內的記憶體控制器一部分移入基底晶片。基底晶片不再只是底座,而是會影響效能的邏輯設計。

因此製程選擇的邏輯也改變了。核心晶片適合DRAM製程,基底晶片適合邏輯製程。兩者本來就沒有必須在同一家公司工廠製造的技術理由。一站式供應是採購便利的問題,不是物理定律。

1c統一說法的陷阱

報導同時提到核心晶片採用1c世代,也被歸入統一項目。但1c不是某一個特定製程的名稱,它是10奈米級DRAM的世代標示,實際的儲存單元結構、電晶體與製程,各家都不相同。

即使都叫1c,Samsung的1c、SK hynix的1c與Micron的1c是三種不同製程。讀取時序、刷新特性、溫度行為與良率,仍必須逐家量測並分別驗證。

基底晶片也是如此。即使都用TSMC 3nm,控制器如何實作、電源完整性與訊號完整性如何收斂,仍會讓實物特性出現差異。製程節點相同,代表起點相同,不代表成績相同。

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NVIDIA得到什麼,三家記憶體廠保留什麼

對NVIDIA而言,這是驗證成本的決定。若三家供應商的基底晶片分別使用不同製程與不同實作,接在同一顆GPU上的記憶體,驗證組合就會變成三倍。把基底晶片設計與製程統一為一,組合大幅減少,也更容易依價格與供貨在供應商之間調配數量。

這是市占最大的客戶決定供應鏈標準的典型場景。但定標準的一方不會拿走全部價值。Micron曾公開說明,客製HBM可以創造比標準品更高的價格與利潤,因為基底晶片功能越多,記憶體產品本身的附加價值也越高。

對Samsung的評價也應放在這個結構裡看。它放掉的是NVHBM這一項產品的基底晶片製造量。它保留的是核心晶片製造、整個堆疊的堆疊與供貨責任,以及在標準HBM與其他客戶產品上的一站式選項。報導提到評估自有2奈米級製程作為備案,也顯示即使是定標準的客戶,在TSMC產能吃緊時也需要備案。

真正的競爭移到哪裡

當基底晶片越接近共通零件,差異化反而移到別處。第一是核心晶片良率。堆疊層數越高,一顆不良晶片就越可能讓整個堆疊報廢,因此挑選已知良品晶片的能力與堆疊良率決定成本。

第二是散熱與堆疊品質。控制器移入基底晶片後,基底晶片本身的發熱增加,而這份熱量正好位於核心晶片正下方,會影響刷新與可靠度。在時序上,基底晶片的延遲與抖動也會直接吃掉整個記憶體介面的裕度。哪一家先穩定關閉簽核標準,是量產初期的真正勝負。

第三是時程。共通設計降低了驗證工作,卻也製造新瓶頸:三家供應商現在要共用同一份TSMC產能。這個瓶頸反而為握有自有晶圓廠備案的供應商留下了談判籌碼。

Chase的觀點

若把這件事讀成落敗故事,下一季的業績也會讀錯。應該看三個數字。2027年NVHBM開始量產時,Samsung的核心晶片與堆疊數量是否真的落袋;標準HBM的一站式訂單是否維持;以及被提到的自有製程備案是否走到真正的驗證階段。這三個數字,比基底晶片一個製程的去向,更能準確說明Samsung在記憶體事業的位置。

註:NVHBM的頻寬與功耗數字是NVIDIA提出的目標值,不是量產實測值。製程統一的詳細時程與數量以2026年10月18日報導為準,可能與各公司正式確定公告不同。

常見問題

什麼是NVHBM?

NVHBM是NVIDIA在2026年8月公布的客製HBM,以HBM4E為基礎,把原本在GPU內的記憶體控制器移入HBM基底晶片。NVIDIA提出比標準HBM4E頻寬最高增加30%、HBM功耗降低15%的目標。

基底晶片與核心晶片有何不同?

核心晶片是儲存資料的DRAM晶片,基底晶片是堆疊最下方的邏輯晶片,負責連接GPU與核心晶片,處理訊號傳遞、電源管理與測試。在NVHBM中,它還承擔記憶體控制器。

Samsung使用TSMC是第一次嗎?

在HBM製造階段是第一次。過去兩家公司曾在GPU與HBM連接的封裝相容性上合作。這次是基底晶片製造本身採用TSMC 3nm製程。

三家都用1c DRAM,產品就會相同嗎?

不會。1c只是10奈米級DRAM的世代標示,不是單一製程。儲存單元結構、時序、良率與可靠度各家不同,必須分別驗證。

標準HBM也用TSMC基底晶片嗎?

依產品而異。SK hynix的HBM4基底晶片已使用TSMC 12nm,Samsung的HBM4據報使用自有4nm。這次的統一要求只針對NVIDIA的NVHBM。

HBM Stack Structure: Core Die, Base Die and GPU - Detail
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