Nvidii ciągle mało. Teraz chce wciągnąć TSMC w zupełnie nowy biznes

TSMC kojarzy się przede wszystkim z produkcją najnowocześniejszych procesorów i układów graficznych. Tajwański gigant może jednak zainteresować się kolejnym segmentem rynku półprzewodników. Według doniesień medialnych firma analizuje możliwość rozpoczęcia produkcji pamięci 3D DRAM, która w przyszłości mogłaby znaleźć zastosowanie w zaawansowanych systemach sztucznej inteligencji.

Pomysł jest bezpośrednio związany z Nvidią, która poszukuje nowych rozwiązań pamięciowych dla kolejnych generacji akceleratorów AI. Jeśli TSMC zdecyduje się na inwestycję, w dłuższej perspektywie może stać się konkurentem dla Samsunga, SK Hynix i Microna. Na razie jednak mowa o analizach, a nie o oficjalnie zatwierdzonej budowie fabryki.

Nvidia chce więcej pamięci. TSMC rozważa nowy biznes

Jak informuje The Information, TSMC rozpoczęło prace nad potencjalnym uruchomieniem produkcji zaawansowanych pamięci DRAM 3D. Inicjatywą ma kierować Hsu Kuo-chin, wiceprezes firmy odpowiedzialny za technologie zaawansowanego pakowania układów scalonych. Podobno to Nvidia zwróciła się do tajwańskiego producenta z prośbą o zbadanie możliwości wytwarzania pamięci nowej generacji. 

Nie byłoby to zaskakujące. Rozwój sztucznej inteligencji wymaga nie tylko coraz wydajniejszych procesorów graficznych, ale również ogromnych ilości szybkiej pamięci. Przepustowość i pojemność pamięci stają się jednymi z najważniejszych parametrów infrastruktury AI. Nawet bardzo wydajny akcelerator nie wykorzysta w pełni swoich możliwości, jeśli nie otrzyma odpowiednio szybko potrzebnych danych.

TSMC ma rozważać dwa scenariusze. Pierwszy zakłada budowę nowych zakładów przeznaczonych do produkcji pamięci. Drugi polegałby na przejęciu istniejącej fabryki półprzewodników i dostosowaniu jej do nowego procesu technologicznego. Żaden z wariantów nie został dotąd oficjalnie potwierdzony.

3D DRAM to nie HBM. Różnica jest istotna

Choć obie technologie wykorzystują układanie elementów pamięci w pionie, 3D DRAM i HBM nie są tym samym. HBM, czyli High Bandwidth Memory, powstaje przez łączenie kilku oddzielnych kości DRAM w jeden stos. Takie rozwiązanie zapewnia bardzo wysoką przepustowość i jest szeroko wykorzystywane w akceleratorach sztucznej inteligencji.

W przypadku 3D DRAM pionowa struktura dotyczy samych komórek pamięci. Zamiast zwiększać pojemność głównie przez zmniejszanie elementów w płaskiej strukturze, producenci mogą rozwijać pamięć również w trzecim wymiarze. Takie podejście ma potencjał zwiększenia gęstości zapisu danych i ograniczenia problemów związanych z dalszą miniaturyzacją tradycyjnych układów DRAM.

Technologia pozostaje jednak wymagająca. Masowa produkcja wielowarstwowych struktur pamięci wymaga rozwiązania problemów związanych między innymi z wydajnością procesu, odprowadzaniem ciepła i niezawodnością. Dlatego 3D DRAM nie należy traktować jako gotowego następcy HBM, który w najbliższym czasie automatycznie zastąpi obecne rozwiązania.

Samsung, SK Hynix i Micron mogą zyskać nowego rywala

Rynek zaawansowanych pamięci jest obecnie zdominowany przez trzech producentów: Samsunga, SK Hynix i Microna. Wszystkie te firmy pracują nad technologiami DRAM nowej generacji, w tym rozwiązaniami wykorzystującymi bardziej zaawansowane struktury pamięci. TSMC nie miałoby więc łatwego wejścia na rynek.

Tajwańska firma dysponuje jednak ogromnym zapleczem badawczym, zaawansowanymi technologiami produkcji oraz doświadczeniem w łączeniu różnych układów w jednym pakiecie. To właśnie ten ostatni element może okazać się szczególnie istotny.

W przyszłości TSMC mogłoby oferować klientom bardziej zintegrowane rozwiązania, łączące produkcję procesorów, zaawansowane pakowanie i wybrane technologie pamięciowe, a Nvidia zyskałaby kolejnego dostawcę, zwiększając elastyczność przy projektowaniu kolejnych generacji sprzętu.