傳美國(guó)將限制HBM芯片對(duì)華出口，相關(guān)制造設(shè)備也將被禁！

8月1日消息，據(jù)彭博社報(bào)導(dǎo)，美國(guó)考慮最快于今年8月下旬出臺(tái)對(duì)華半導(dǎo)體限制新規(guī)，進(jìn)一步限制中國(guó)取得AI芯片所需的HBM芯片和制造HBM芯片所需的半導(dǎo)體制造設(shè)備。這對(duì)于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)有何影響？

HBM2及以上芯片將被管制

隨著生成式人工智能（AI）的持續(xù)火爆，市場(chǎng)對(duì)于高性能AI芯片的需求暴漲，這也直接帶動(dòng)了此類AI芯片內(nèi)部所集成的HBM（高帶寬內(nèi)存）需求的爆發(fā)。

HBM是通過(guò)多個(gè)DRAM芯粒3D堆疊而成的，具備高帶寬、高存儲(chǔ)密度、低功耗和緊湊尺寸等優(yōu)勢(shì)，并且其往往與GPU、AI ASIC直接集成封裝在一顆芯片當(dāng)中，這也直接提升了數(shù)據(jù)搬運(yùn)的效率，無(wú)論在AI和HPC應(yīng)用中，其帶來(lái)的高帶寬、高容量、低時(shí)延特性，對(duì)大模型訓(xùn)練和推理效率的提升至關(guān)重要。

對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，為了阻止中國(guó)AI產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，自2022年10月就開(kāi)始出臺(tái)限制政策，直接限制中國(guó)獲取外部先進(jìn)的AI芯片以及內(nèi)部制造先進(jìn)AI芯片的能力。而HBM作為高性能AI芯片所需的關(guān)鍵元件，自然也就成為了美國(guó)限制的一個(gè)方面。

消息人士透露，如果美國(guó)新的限制規(guī)則獲得通過(guò)，包括HBM2和HBM3、HBM3e等更先進(jìn)的HBM芯片，以及制造這些HBM芯片所需的設(shè)備都將會(huì)被禁止向中國(guó)出口。目前SK海力士、美光和三星是全球主要的三家HBM供應(yīng)商，因此這些廠商都將會(huì)被禁止向中國(guó)出口HBM2及以上規(guī)格的HBM芯片。

由于中國(guó)政府2023年開(kāi)始限制關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商采購(gòu)使用美光芯片，因此美光也早就開(kāi)始避免向中國(guó)銷售HBM芯片，因此基本上不會(huì)受新規(guī)影響。

消息人士透露，目前不確定美國(guó)將使用何種權(quán)力來(lái)限制三星、SK海力士等韓國(guó)企業(yè)，但其中一種可能是“外國(guó)直接產(chǎn)品規(guī)則”（FDPR），只要使用美國(guó)技術(shù)制造，就有機(jī)會(huì)被實(shí)施控制，而SK海力士和三星都依賴于美國(guó)EDA廠商Synopsys、Cadence的設(shè)計(jì)軟件，以及美國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備大廠應(yīng)用材料的半導(dǎo)體設(shè)備。

報(bào)道稱，美國(guó)拜登（Joe Biden）政府已要求韓國(guó)限制向中國(guó)出口芯片技術(shù)，重點(diǎn)是制造設(shè)備，并采取類似美國(guó)已實(shí)施的管制措施。

此前的爆料稱，三星目前正為英偉達(dá)中國(guó)版H20提供內(nèi)置的HBM3芯片。因此，目前尚不確定美國(guó)即將出臺(tái)的針對(duì)HBM的限制措施是否包括集成了HBM芯片的AI芯片的出售。

美國(guó)將如何限制國(guó)產(chǎn)HBM？

除了限制HBM2及更先進(jìn)的HBM芯片對(duì)華出口之外，美國(guó)計(jì)劃限制HBM相關(guān)制造設(shè)備對(duì)華出口。其主要目的就是為阻止中國(guó)DRAM大廠CXMT制造HBM，該公司目前已能少量制造HBM2內(nèi)存。

雖然美國(guó)在2022年10月出臺(tái)的對(duì)華半導(dǎo)體出口限制措施當(dāng)中，就已經(jīng)有包括了限制18nm以下的DRAM制造設(shè)備對(duì)華出口。這也就直接限制了中國(guó)生產(chǎn)先進(jìn)DRAM的能力，這也就間接限制了中國(guó)生產(chǎn)先進(jìn)HBM的能力，因?yàn)镠BM就是由DRAM芯粒堆疊封裝而成的。

HBM是將多個(gè)DRAM芯粒堆疊在一起，Die之間通過(guò)TVS硅通孔和Microbump連接。DRAM下面是則是DRAM邏輯控制單元， 對(duì)DRAM進(jìn)行控制。CPU/GPU和DRAM堆棧通過(guò)uBump和Interposer（起互聯(lián)功能的硅片）連通。Interposer再通過(guò)Bump和 Substrate(封裝基板）連通到BALL。

因此，美國(guó)如果要進(jìn)一步限制中國(guó)生產(chǎn)先進(jìn)HBM的能力，首先會(huì)考慮加強(qiáng)對(duì)中國(guó)的國(guó)產(chǎn)DRAM制造商生產(chǎn)先進(jìn)的DRAM芯片能力的限制。因此，對(duì)于國(guó)產(chǎn)DRAM廠商來(lái)說(shuō)，最大的限制可能還是“實(shí)體清單”，全面限制美系半導(dǎo)體設(shè)備和材料對(duì)中國(guó)DRAM制造商的供貨。甚至美國(guó)的盟國(guó)日本、荷蘭、韓國(guó)可能也會(huì)跟進(jìn)。

彭博社的報(bào)道也表示，拜登政府正計(jì)劃建立一份清單，列出中國(guó)生產(chǎn)HBM所需的設(shè)備和關(guān)鍵元件，并以更嚴(yán)格的FDPR標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施限制。

除了限制中國(guó)國(guó)產(chǎn)DRAM制造商之外，美國(guó)計(jì)劃降低先進(jìn)DRAM內(nèi)存的出口管制限制紅線，作為全面限制HBM措施的一部分。即美國(guó)可能會(huì)直接限制三星、SK海力士、美光在華銷售先進(jìn)的DRAM晶圓，以阻止中國(guó)獲得外部生產(chǎn)的先進(jìn)DRAM來(lái)制造HBM。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的一些模組廠商確實(shí)就有采購(gòu)三星、SK海力士、美光的DRAM晶圓自己來(lái)做內(nèi)存模組。因此，利用這些廠商的DRAM晶圓來(lái)制造HBM確實(shí)是可能的。但是，鑒于美國(guó)現(xiàn)在對(duì)AI芯片管制，就意味著如果如果買這些廠商的DRAM晶圓來(lái)做HBM，大概率就會(huì)被制裁。因?yàn)槟壳癏BM主要就是被用于AI芯片。所以目前沒(méi)有什么廠商這么做。

那么美國(guó)是否會(huì)限制HBM堆疊封裝所需的設(shè)備呢？對(duì)此，一位業(yè)內(nèi)專家告訴芯智訊，在HBM封裝方面，主要用到的技術(shù)就是TSV（硅通孔）技術(shù)，所需要的材料也就是硅中介層，這些嚴(yán)格來(lái)說(shuō)都不是很先進(jìn)的技術(shù)，依然還是傳統(tǒng)的封裝技術(shù)和材料，很多廠商都能做，只不過(guò)會(huì)面臨良率的問(wèn)題。

因?yàn)樾枰_保每層DRAM芯粒對(duì)準(zhǔn)精度，TSV也需要垂直孔透每一層硅片，并避免對(duì)于芯粒的損傷，還需要在通孔內(nèi)均勻的填充導(dǎo)電材料。這一過(guò)程涉及精密的刻蝕和填充技術(shù)，稍有不慎就可能導(dǎo)致電氣連接問(wèn)題或熱應(yīng)力問(wèn)題。所以，對(duì)于HBM堆疊封裝來(lái)說(shuō)，設(shè)備和材料不是關(guān)鍵，懂得怎樣提升良率才是關(guān)鍵。而決定HBM性能最關(guān)鍵的還是DRAM晶圓本身。

因此，對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，要想實(shí)現(xiàn)HBM的自主可控，依然是需要依賴于國(guó)產(chǎn)的DRAM廠商與國(guó)產(chǎn)設(shè)備商來(lái)配合實(shí)現(xiàn)。只要DRAM技術(shù)及DRAM晶圓制造能夠?qū)崿F(xiàn)突破，HBM的制造也就水到渠成。對(duì)于現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)的AI應(yīng)用來(lái)說(shuō)，只要能夠做到HBM3或HBM3e可能也就夠用了，現(xiàn)在很多出貨的邏輯芯片的帶寬都沒(méi)有那么高。

值得一提的是，另外包括對(duì)120多家中國(guó)公司的制裁，涉及多個(gè)晶圓廠、EDA廠商和半導(dǎo)體設(shè)備商，以及對(duì)各種類型半導(dǎo)體設(shè)備的新限制，而日本、荷蘭和韓國(guó)等盟友的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)將排除在規(guī)定之外。

編輯：芯智訊-浪客劍