雖說時光無法倒流，但若將時序回推至幾十年前，即使是如英特爾、台積電等掌握最尖端技術的半導體巨擘，恐怕也難以料想，HBM 及一度式微的 DRAM 產業，會成為時下最當紅的議題。
如果今年 4 月，韓國 HBM 領頭羊 SK 海力士與台積電於最新一代高頻寬記憶體 HBM4 的強強聯手還不夠震撼，9 月的 SEMICON Taiwan 盛會上，傳出三星將與晶圓代工宿敵台積電共同開發 buffer-less HBM4 的消息，更印證了 AI 驅動異質整合的威力，不僅打破記憶體與邏輯晶片之間的疆界，更超越台韓半導體對立的新仇舊恨。
翻開全球半導體近代史，美、台、韓勢力的角力，一直是扣人心弦的主軸。其中，台積電向來與三星有難解糾葛：台積電於 2000 年退出標準型 DRAM 市場的決定，泰半與三星當時在記憶體領域的強大有關。此外，兩者除了在晶圓代工先進製程激烈交鋒，情感面上，研發大將梁孟松於 2010 年代轉投三星，擔任半導體首席研發主管，又為兩強間的矛盾記上一筆。
多年前退出記憶體戰場的台積電，如今卻因緣際會，透過與客戶共同進行技術研發，密切合作，將觸角從 AI 晶片組中的 SoC、GPU 等晶片，伸向為基礎裸晶代工，進而在 HBM 市場走的更長遠，甚至讓宿敵三星不得不與之攜手。
HBM（High Band-Width Memory）亦即高頻寬記憶體，是 AI 時代進行高速運算、訓練語言模型不可或缺的關鍵元素。這項新興的高速記憶體介面技術，透過 3D 堆疊封裝，將 DRAM 晶粒垂直堆疊，再以矽穿孔（TSV）的方式互連，藉以提升記憶體頻寬，並同時降低功耗及體積，因此最適合 AI 伺服器等應用。AI 時代對高速運算的殷切需求，也讓原本在記憶體市場落後於三星的 SK 海力士，搭著 NVIDIA 帶起的浪潮乘勢而起。
只是，隨著 HBM 迭代演進，第六代的 HBM4 將於 2025 年至 2026 年間邁入量產，幾項重大變革促使記憶體廠商另尋外援，找上專業晶圓代工廠合作。首先，三星及 SK 海力士都直言，HBM4 將走向「客製化記憶體」的時代，HBM 產品得依客戶需求加上更多功能，而基礎裸晶（Base Die）就是當中可以著墨的空間。
據 SK 海力士資深副總裁暨封裝開發副社長李康旭（Kangwook Lee）於 SEMICON 期間的說明，標準 HBM 和客製化 HBM 採用的核心晶片（Core Die）基本相同，主要的差異為基礎裸晶（Base Die）不同，客戶盼能在客製化 HBM 的 Base Die 中加入特殊 IP，以進一步提升晶片效率。
這點便衍生出 HBM4 與前幾代 HBM 最大的不同：搭載於 HBM 封裝最底層的 Base Die，從原來由記憶體公司自行生產，改由交付晶圓代工廠，以先進的邏輯製程生產。
以 SK 海力士及台積電的合作為例，在 HBM3e 之前，HBM 的 Base Die 都是由 SK 海力士自行製造。但自 HBM4 開始，製造將外包給台積電，據聞將以 5 奈米、12 奈米等先進製程製造。
在 HBM3、HBM3e 於 NVIDIA 認證進度落後 SK 海力士及美光的三星，其實有能力提供從記憶體生產到代工和先進封裝的 HBM 一條龍服務，也一度傳出將用自家晶圓廠的 4 奈米製程，量產 HBM4 的Base Die。不過顯然為進一步整合 NVIDIA、Google 等主要客戶所要求的客製化功能，最終仍選擇與先進製程強大的台積電攜手，研發所謂的「buffer-less HBM4」。
面對擔綱AI晶片中樞神經角色、能夠進行高速資料傳輸的 HBM，半導體三強也因為對 DRAM 的立場、營運布局迥異，如今有了不同的機遇。有別於台積電的成功、三星的試圖力挽狂瀾，1970 年開發出全球第一顆 1K bit DRAM 晶片的英特爾，1985 年在日商圍剿下決定退出 DRAM 市場，謹守推進積體電路領域、堆高先進製程投資的路線，卻因難以擴大代工業務，即時跟上行動通訊、AI 等應用崛起的腳步，無力再現往日榮光。
那麼，繼 AI 推進 HBM 的崛起後，半導體的下一個風口浪尖又在何方？這個問題或許短期難以回答，但能肯定的是，能夠跨界掌握整合型技術的企業，方能成為王者。
（首圖來源：shutterstock）
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