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高頻寬記憶體風雲(三)產業生態樣貌可能的變遷

DRAM產品雖然還有統一的介面標準,但是產品市場正在逐漸的碎片化過程之中。

在討論HBM4標準介面對DRAM產業生態的衝擊之前,讓我們先回顧一下DRAM產業的現況。

DRAM產業從2014年的20~22奈米製程,到2024年SK海力士(SK Hynix)跨入10奈米製程,整整花了10年的工夫。如果在過去摩爾定律還適用的年代,這樣速度的製程進展只能算是前進2個世代節點,這是過去用3年時間就可以取得的成果。

DRAM製程進展如此遲緩當然是因為DRAM物理特性所造成的限制:DRAM的記憶單元是電容,而電容值(capacitance)與電容面積成正比。在製程持續微縮過程中,電容面積理當會變小,因而電容能保持電荷—就是記憶體單元中的訊號—的時間會縮短,因此每次製程推進時,還要維持電容值不變,這就成了DRAM新製程研發時的最大夢靨。

沒有快速的製程推進,就無法在同一面積晶片上提高效能、持續快速的創造新價值。兼之DRAM進入1b、1a製程後,使用昂貴的EUV似乎無可避免,這讓單位面積成本的下降更為艱難。

如果製程快速推進無法成為晶片增加經濟價值的手段,就得有其他增加價值的方式。譬如說,創造應用面的價值。

目前DRAM在各類應用的標準介面相繼出爐正是此一趨勢的顯現,從原先主流的DDR(Double Data Rate),再到適用於移動系統的LPDDR(Low Power DDR,節能)以及GDDR(Graphic DDR,寬頻)、HBM(大容量、超寬頻)等。也就是說,DRAM產品雖然還有統一的介面標準,但是產品市場正逐漸走向碎片化過程之中。

產品市場分化的下一步就是客製化。

客製化產品的供應與需求中間的關係是專買與專賣,因此可以很大程度的避開大宗商品(commodity)市場典型的週期性起伏狀況。改變產業的生態樣貌、藉以避免業務及財務的大幅震盪等,也許是這些想客製化HBM記憶體公司的考量之一,特別是記憶體市場現在正在經歷為時不短的週期性價格低谷時期。

但是市場開始分割細碎後,規模經濟的威力也會跟著降低。

原先DRAM市場由3家大公司寡頭壟斷的局面也可能會因之改變。原先DRAM產業的進入壁壘主要是規模經濟以及先進製程相關的專利障礙。但是現在DRAM製程演進遲緩,兼之有許多小生態區開始出現,可以提供小公司的牛油與麵包,寡頭壟斷的市場生態有可能變化。

這也許部分解釋SK海力士目前技術的想法。HBM4記憶體的堆疊部分仍然可能選擇統一的標準介面,在設計及生產上仍能大致維持規模經濟的効力;客製化的任務就侷限於底層的邏輯晶片。這樣的安排大致能維持規模經濟與客製化的均衡,獲取最大利益。

只是產業的產品介面標準存在的前提,是所有產業中生產產品的公司以及產品使用者願意共同遵守。如果有些公司選擇專有介面,便無業界統一的介面標準。無論如何,這是2025年就應該會有答案的,而其結果將牽動DRAM產業的生態樣貌。

現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。