2nm sẽ dùng cho base die HBM, Samsung cân nhắc đổi dây chuyền Giheung số 2

Samsung Electronics (005930) được cho là đang xem xét chuyển đổi dây chuyền NRD-K số 2 tại khuôn viên Giheung (Hàn Quốc) từ cơ sở nghiên cứu và phát triển sang dây chuyền sản xuất foundry, với mục tiêu sản phẩm là base die 2nm dùng cho bộ nhớ băng thông rộng (HBM) của Nvidia (NVDA).

ZDNet Korea đưa tin Samsung Electronics đang thúc đẩy kế hoạch điều chỉnh công năng ban đầu của dây chuyền NRD-K số 2, hướng tới vận hành trong quy trình foundry với mục tiêu đưa vào hoạt động từ nửa cuối năm 2028. Theo đó, dây chuyền này có thể được vận hành theo phương thức "Send-Fab" - nhận wafer từ các dây chuyền sản xuất hàng loạt khác để đảm nhận một công đoạn cụ thể.

NRD-K là tổ hợp nghiên cứu và phát triển bán dẫn thế hệ mới mà Samsung Electronics đang xây dựng tại khuôn viên Giheung, với tổng vốn đầu tư được công bố khoảng 20.000 tỷ won. Trong tổng số 3 dây chuyền, dây chuyền số 1 được cho là đã hoàn thành vào cuối năm 2024. Đợt xem xét lần này mang tính chất tái bố trí một phần cơ sở nghiên cứu và phát triển để đáp ứng nhu cầu foundry phục vụ chip AI.

Trọng tâm của kế hoạch này là base die dùng cho HBM. Base die là chip logic nằm ở đáy của HBM - nơi nhiều lớp DRAM được xếp chồng theo chiều dọc - đảm nhiệm việc trao đổi dữ liệu với các bộ xử lý bên ngoài như GPU. Từ thế hệ HBM4 trở đi, vai trò của công nghệ foundry tiên tiến trong base die được cho là lớn hơn so với công nghệ sản xuất bộ nhớ, do tốc độ xử lý dữ liệu, hiệu suất điện năng và khả năng quản lý nhiệt đều gắn trực tiếp với thiết kế base die.

Samsung Electronics được cho là đang thúc đẩy phương án áp dụng quy trình 2nm cho HBM tùy biến (custom HBM) và HBM5. Điều này cho thấy tỷ trọng của công nghệ base die và đóng gói (packaging) đang tăng lên trong cuộc đua HBM thế hệ mới.

Kế hoạch áp dụng quy trình 2nm cho các sản phẩm thế hệ tiếp theo cũng được đề cập. Hướng đi được nhắc tới là áp dụng quy trình 2nm với cấu trúc gate-all-around (GAA) cho base die của HBM5, đồng thời hiện thực hóa công nghệ TSV (through-silicon via) với mật độ tích hợp cao hơn. Điều này đồng nghĩa cuộc đua hiệu năng HBM đang dịch chuyển từ việc xếp chồng bộ nhớ sang công nghệ base die và đóng gói.

Diễn biến này cũng liên quan tới chuỗi cung ứng bán dẫn trong nước. TokenPost trước đó đã đưa tin năng lực sản xuất DRAM và HBM năm 2027 được cho là đã được đặt hàng hết sớm. Bên cạnh đó, một phân tích cũng cho rằng nhu cầu HBM năm 2027 của Nvidia (NVDA) có thể giảm khoảng 10% do điều chỉnh thông số kỹ thuật. Cả sản lượng cung ứng HBM lẫn số lượng chip lắp đặt trên mỗi sản phẩm đều là yếu tố tác động đến chiến lược sản xuất của Samsung Electronics và các khách hàng lớn.

Tuy nhiên, việc chuyển đổi dây chuyền NRD-K số 2 vẫn đang ở giai đoạn xem xét trung và dài hạn. Dây chuyền này được cho là dự kiến vận hành từ nửa cuối năm 2028, và đơn đặt hàng thiết bị vẫn chưa được phát hành chính thức. Samsung Electronics trước đây cũng từng cân nhắc phương án dùng dây chuyền này cho sản xuất DRAM, nên mục đích sử dụng cuối cùng có thể thay đổi tùy theo tình hình thị trường và nhu cầu khách hàng.

Năng lực sản xuất DRAM được cho là đang được sắp xếp theo hướng tập trung nhiều hơn vào khuôn viên Pyeongtaek. Nếu dây chuyền NRD-K số 2 được xác định dùng cho mục đích foundry, chiến lược HBM của Samsung Electronics sẽ tiến gần hơn tới mô hình kết hợp đồng thời bộ nhớ, foundry và công nghệ đóng gói tiên tiến.