為何美國禁中共獲高寬頻內存HBM 一文看懂

12月，美國政府祭出新一波對華晶片出口禁令，限制用於人工智能（AI）的高科技晶片出口中國，包括美國製造的高寬頻內存（HBM）技術以及外國生產的一些技術。分析認為，新禁令將在短期內切斷中共獲取先進HBM的機會，進一步阻滯中共在AI方面的發展。

美國商務部在新聞稿中寫道，HBM對於大規模AI訓練和推理至關重要，是高級計算集成電路（IC）的關鍵組件。新出口限制適用於美國原產HBM以及根據出口管治及外國直接產品規則（FDPR），受EAR（出口管制條例）約束的外國產HBM。根據新的HBM許可例外規定，某些HBM將有資格獲得授權。

根據新禁令，HBM2和HBM3、HBM3e等更先進的HBM晶片，以及製造這些HBM晶片的設備都將禁止出口中國。

高寬頻內存（HBM）基本上是一疊內存晶片，是存儲數據的小組件。與舊技術DRAM（動態隨機存取存儲器）相比，它們可存儲更多訊息並更快地傳輸數據，但成本和功耗也更高。

HBM晶片通常用於圖形處理器、高性能計算系統、數據中心和自動駕駛汽車。

與傳統存儲晶片相比，HBM晶片如此強大的主要原因，是它們具有更大的存儲空間和更快的數據傳輸速度。

最重要的是，它們對於運行越來越火的AI應用程式（包括生成式AI）不可或缺，這些應用程式由AI處理器驅動，例如Nvidia和Advanced Micro Devices（AMD）生產的圖形處理單元（GPU）。

由於AI應用程式需要大量複雜的計算，HBM的特性可確保這些應用程式運行順暢，不會出現延遲或故障。

「處理器和內存是AI的兩個基本組成部份。沒有內存記憶，就好像有一個有邏輯的大腦，卻沒有任何記憶。」專門研究晶片的研究機構TechInsights副主席G‧丹‧哈奇森（G Dan Hutcheson）告訴CNN。

想像一下將多個內存晶片像漢堡一樣層層堆疊。這基本上就是HBM的結構。

聽起來很簡單，但做起來並不容易，這反映在價格上。HBM的單位售價是傳統內存晶片的幾倍。

這是因為HBM的高度大約是六根頭髮絲的高度，這意味著堆疊在一起的每一層內存晶片需要非常薄，需要一流的製造技術。

專門從事技術的專家網絡諮詢公司Ansforce的行政總裁傑Jeffery Chiu說，「每個內存晶片在堆疊在一起之前，都需要磨薄到半根頭髮絲的高度，這是非常困難的。」

此外，在將這些內存晶片堆疊之前，需要在這些內存晶片上鑽孔，以便電線穿過，這些孔的位置和大小需要非常精確。

據台北市場研究機構TrendForce發布的研究報告，截至2022年，SK海力士（Hynix）佔據HBM總市場份額的50%，其次是三星（40%）和美光（Micron，10%）。預計這兩家南韓公司將在2023年和2024年佔據HBM市場的相同份額，合計佔據約95%的份額。

SK海力士和三星都依賴美國EDA廠商Synopsys、Cadence設計軟件，以及使用美國應用材料公司的半導體設備。

至於美光，該公司高管Praveen Vaidyanatha說，公司的目標是到2025年將其HBM市場份額提高到20%至25%之間。

最新的出口限制，加上拜登政府在三年內宣布的兩輪先進晶片限制措施，都旨在阻止中共獲得可應用於軍事的關鍵技術。

作為報復，北京對製造半導體和其它高科技設備所必需的鍺、鎵和其它材料元素的出口實施了新限制。

Chiu告訴CNN：「美國的出口限制將在短期內切斷中國（中共）獲得更高質量HBM的機會。」

雖然中國內存供應商也在開發自己的HBM。據報道，今年早些時候，長鑫存儲技術有限公司開始設置能夠批量生產晶片的測試和製造設備。

但HBM通常使用先進的封裝技術，例如台積電的CoWoS，而中國晶片製造商和科技巨頭（包括華為）已經無法使用該技術。#

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