一再錯過的三星 切入GPU能曲線救國嗎？

毫無懸念，吸走了納斯達尅今年40%市值漲幅的英偉達，終於超越微軟、蘋果，以3.34萬億美元市值登頂了全球「股王」。憑藉GPU+CUDA+NVlink高護城河，英偉達的「創世紀」神話究竟會延續多久尚無定論，但讓一衆諸侯羨慕嫉妒「恨」之外仍存大寫的「不服」。

這不三星決定殺入後院：近日有報道稱三星電子在管理委員會會議上宣佈了一項重要舉措，決定投資GPU領域。

這一決策標誌着三星公司內部議程的一次「地震級」轉變，在此前討論的議題通常圍繞存儲器、代工等領域的建設和設備投資等。

一再「錯過」？

據三星電子治理報告，管理委員會於3月批准了「GPU投資提案」。該委員會由設備體驗部門負責人韓鍾熙、移動體驗和存儲業務部門總裁等高管組成。這是今年第三次會議，也是自2012年該議程公開以來首次作出GPU投資的決定。

看起來，三星也急紅了眼。隨着AI算力應用無處不在，英偉達GPU已成爲無往而不利的「硬通貨」，三星作爲行業代工龍頭，卻難以吃到時代的紅利。

衆所周知制約GPU單芯片能力的最大瓶頸有GPU設計、先進工藝（包括先進封裝）以及HBM。原本作爲先進工藝第二大廠商，三星本可在GPU代工層面大賺一筆，沒想到臺積電憑藉高良率的先進工藝產能和CoWoS先進封裝，承包了英偉達的絕大部分產能，讓三星望之興嘆。

近日半導體分析公司TechInsights最新報告顯示，英偉達在2023年數據中心GPU出貨量方面取得了爆炸式增長，總計出貨量約爲376萬塊，拿下了高達98%的市場份額，總收入達到362億美元。而據估計，英偉達在2023年向臺積電支付了77.3億美元，佔臺積電收入的11%。

不止如此，HBM更是三星心中的「痛」。

要知道HBM是AI芯片中佔比最高的部分，壟斷算力的前提是壟斷HBM。根據外媒的拆解，H100的成本接近3000美元，而其中佔比最高的是來自海力士的HBM，總計達到2000美元左右，超過製造和封裝，成爲成本中最大的單一佔比項。

但在這一領域，三星卻大意失「荊州」，將市場拱手相讓於對手SK海力士和美光。

HBM經歷了幾代發展，已進入到第四代HBM3和第五代HBM3E。在目前一代的AI芯片當中，各家基本已相繼採用了第五代HBM3E。三星由於跟時不力，使得老對手SK海力士在很長一段時間內成爲英偉達HBM的獨家供應商，在2023年SK海力士基本壟斷了HBM3供應，今年其HBM3與HBM3E的訂單也已售罄。加之美光也不斷加碼，於2023年9月宣佈推出HBM3E，計劃2024年大批量發貨的同時透露英偉達是主要客戶之一。

儘管此際三星有些左支右絀，但畢竟財大氣粗，三星也在着力多維佈局尋求新突破。

下的大棋？

這一旨在增強其在GPU相關領域競爭力的擧措即是明證，這對三星來說也意義重大。但三星到底是躬身入局，還是利用GPU來強化其工藝創新而不是開發和製造GPU，業界對此仍議論紛紛。

有專家對此分析，GPU賽道大熱，三星到目前爲止分羹太少，自然希望有更多的切入籌碼。但從頭開發GPU顯然不太現實，英偉達的護城河是“GPU+NVlink+CUDA”的三位一體，而不是僅僅靠GPU支撐，這需要長時間的耕耘。對於三星來說，可行的仍是圍繞GPU完善其工藝庫，並融合其先進工藝、HBM的優勢來提升競爭力。

而且之前三星已表示計劃繼續與英偉達合作，到2030年爲全自動半導體工廠開發基於AI的數字孿生。

一位行業人士也表示，三星不太會入局開發GPU，這一投資決策應該是其重眡HBM的一大策略。

細究起來，圍繞 GPU的開發三星其實已有基石。此前，三星電子系統LSI業務部門與AMD合作，共同開發用於智能手機的GPU。2019年，三星電子和AMD宣佈合作，獲得AMD的RDNA圖形架搆授權。2022年，雙方聯合開發出基於AMD RDNA 2架搆的GPU，集成在了三星Exynos 2200處理器中。

需要注意的是，去年4月，三星和AMD宣佈續簽了協議，旨在將AMD Radeon顯卡方案引入三星Exynos處理器系列，這意味着合作從移動端擴展到了汽車領域。

全面而言，對於目前的三星來說，通過在先進工藝、先進封裝領域的持續加碼，可在代工GPU領域提升競爭力，還可與開發的HBM進行高能效整合，綜合這些經驗和技術積累可讓三星電子在GPU領域提升競爭力。通過投資GPU，則可進一步鞏固和擴展「相輔相成」的業務，提高其盈利能力。

前不久三星在其主題爲「賦能人工智能革命」的三星代工論壇 (SFF) 上，展示了其最新的代工技術路線圖，包括兩個新的尖端節點——SF2Z和SF4U，還公佈了引領AI時代的代工技術戰略，計劃打造結合其代工、存儲和高級封裝（AVP）獨特優勢的AI平臺級解決方案，通過「交鑰匙」服務來滿足客戶多元化需求。

投資GPU，或將成爲三星平臺級方案的有力補給。

着力加碼

隨着AI大模型參數量從億級飆升到萬億級，對於支撐大模型訓練的超大規模算力也越發關注，對GPU的算力、帶寬和互聯需求也不斷走高。

在此情形下，3nm/2nm工藝和先進封裝、第六代HBM等將成爲決定未來牌局的新變量。業界透露，截至6月17日，英偉達、AMD、英特爾等公司已採用臺積電3nm工藝，而且三星代工部門一直想爭取的谷歌和高通最終也選擇了臺積電。

儘管三星在3nm GAA工藝先聲奪人，但由於低良率和低能效等表現，反而讓臺積電後來居上。看起來三星已在3nm節點落敗，但其手中的籌碼仍然在握，正在積蓄力量尋求繙盤。

面向生成式AI的歷史性機遇，三星認爲諸如環柵（GAA）之類的結搆性改進成爲滿足AI芯片功率和性能需求的必要條件。在論壇上三星強調了其GAA技術的成熟度，這是賦能AI的關鍵因素。憑藉積累的GAA生產經驗，三星計劃在今年下半年量產其第二代3nm工藝（SF3），並在即將推出的2nm工藝上應用GAA。

不止如此，從最新的2nm工藝SF2Z開始，三星旨在通過引入背面供電（BSPDN）技術大幅改善能效問題。與第一代2nm節點SF2相比，將BSPDN技術應用於SF2Z不僅可提高PPA，還可顯著降低電壓降，從而提高HPC設計的性能。此外，三星還宣佈2027年量產1.4nm工藝，並確保性能和良率。

在先進封裝層面，三星也在持續下注。上述專家提到，三星計劃導入全棧CoWoS封裝I-CUBE/H-CUBE，以與臺積電爭奪訂單。同時，在代表未來的3D封裝領域，三星也在積極開發其3D封裝技術X-Cube，其爲AI芯片開發的最新3D封裝技術SAINT也漸行漸近。

圍繞HBM，下一代的AI芯片幾乎都已擁抱了第六代HBM4，三大廠商也在全力押注。SK海力士最初計劃在2026年量產HBM4，但已將其時間表調整爲更早。奮起直追的三星也宣佈計劃於2025年提供樣品，並於2026年量產，並將採用3D封裝。而且，面對HBM產能掣肘，三星與SK海力士也將20%的DRAM產能轉向HBM，HBM產能之爭也決定了未來對決之勢。

而大廠的選擇至關重要。從HBM供應商來看，此前英偉達、AMD等主要採用的是SK海力士產品，但現在三星也正在積極打入供應鏈，AMD和英偉達目前均在測試三星的HBM。前不久黃教主否認三星HBM未通過任何英偉達測試，表示認證三星HBM需要更多工作和耐心。

據封裝數據的推算，英偉達2024年預定了超過14萬片晶圓的CoWoS產能，其中臺積電作爲「主供應商」分到12萬片，Amkor分到2-3萬片，對應GPU總體產能接近450萬顆。按照每顆GPU邏輯芯片和存儲顆粒1：6的比例測算，即英偉達全年需要約2700萬顆HBM，基於單顆250美元的成本測算，意味着英偉達全年採購HBM的費用預測可到68億美元。而明後年衹多不少，三星如能抓住這一波「流量」，後勁將不可小覰。

多方下注之後，三星的一盤大棋正在成形：將全面整合代工、HBM和AVP的積澱和優勢，提供高性能、低功耗和高帶寬的解決方案，大幅簡化客戶的供應鏈並加快產品上市。三星稱，通過使用其集成的AI解決方案，無晶圓廠客戶與分別使用代工、存儲器和封裝相比，將從芯片開發到生產的時間縮短約20%。

「2025年可能對三星尤爲關鍵，屆時三星作爲可同時供應HBM和CoWoS的IDM廠商，其工藝特點和價格優勢是顯見的。」上述行業人士直言。

據透露三星電子半導體代工部門（DS）已在內部將「贏得英偉達3nm訂單」作爲今年的首要任務，這對水深火熱的三星來說或許「只許勝不許敗」。