סין סוגרת את הפער בזכרונות AI: האם סמסונג ו-SK Hynix בדרך לאבד את היתרון?

מחסור שבבי הזיכרון העולמי, שנובע מהביקוש העצום למוצרי בינה מלאכותית, לא נעצר בגבולות קוריאה הדרומית וארה"ב. יצרניות הזיכרון הסיניות, ובראשן CXMT ו-YMTC, מנצלות את הרגע ומצמצמות במהירות את הפער מול Samsung ו-SK Hynix.

החברות הסיניות פיתחו שיטות ייצור עצמאיות כדי לעקוף את הסנקציות האמריקאיות שמונעות מהן גישה לציוד הייצור המתקדם ביותר בעולם.

התוצאה החא שחברות שעד לא מזמן התמקדו ברכיבים פשוטים וזולים, מציגות היום פטנטים ופתרונות הנדסיים שמאלצים את ענקיות התעשייה לשבת מולן לשולחן המשא ומתן.

איך CXMT "מדביקה" שתי פרוסות סיליקון יחד

בשיטה המסורתית, שתי שכבות בשבב מחוברות אחת לשניה באמצעות אלפי בליטות מוליכות זעירות, בדומה לחיבור שני לוחות מעגלים באמצעות פינים.

CXMT, לעומת זאת, מדביקה את שתי הפרוסות ישירות זו לזו ברמת המולקולה, ללא כל רכיב מתווך ביניהן. זו הטכנולוגיה שנקראת Bonding DRAM.

החברה מייצרת בנפרד את שכבת תאי הזיכרון עצמם ואת שכבת מעגלי הבקרה שמפעילה אותם, כל אחת בתהליך המתאים לה, ואז מחברת ביניהן ישירות באמצעות טכנולוגיה בשם Wafer-to-Wafer Hybrid Bonding (בקיצור W2W).

החיבור הישיר הזה מחליף את השימוש בבליטות מוליכות זעירות שחיברו בעבר בין השכבות. הוא תופס פחות מקום, מקצר את המרחק שהחשמל צריך "לעבור" בתוך השבב, ומאפשר מהירות גבוהה יותר וצריכת חשמל נמוכה יותר, בלי להגדיל את השבב עצמו.

YMTC מחזיקה ביותר פטנטים מסמסונג ו-SK Hynix

בתחום זיכרונות ה-NAND, המשמשים לאחסון קבוע במחשבים, בטלפונים ובכוננים קשיחים, סין כבר לא מדביקה פערים אלא קובעת את הכיוון.

ככל ששכבות הזיכרון בשבבים הופכות רבות יותר (מעל 400 שכבות בדורות הקרובים), גם יצרניות אחרות נאלצות לעבור לאותה שיטת חיבור ישיר בין פרוסות סיליקון.

חברת YMTC הקדימה את כולם כשמסחרה טכנולוגיה עצמאית בשם Xtacking, המשמשת כבר לייצור המוני של שבבים בין 160 ל-270 שכבות.

החברה מחזיקה כיום ב-119 פטנטים מרכזיים בתחום, יותר מסמסונג (83 פטנטים) ו-SK Hynix (11 פטנטים בלבד) גם יחד, נכון לנתוני 2023.

היתרון הזה כבר תורגם להישג מוחשי: סמסונג עצמה חתמה על הסכם רישוי פטנטים מול YMTC כדי לפתח את דור זיכרונות ה-V10 הבא שלה.

איך סין עוקפת את הסנקציות של ארה"ב

מאחורי כל הפיתוחים האלה עומדת מגבלה אחת: הממשל האמריקאי חוסם מחברות סיניות גישה למכונות הליתוגרפיה המתקדמות ביותר מסוג EUV (ר"ת Extreme Ultraviolet), המיוצרות על ידי החברה ההולנדית ASML ומהוות את הבסיס לייצור השבבים המתקדמים בעולם.

CXMT מצאה דרך לעקוף את המגבלה: היא משתמשת בציוד ליתוגרפיה ישן יותר מסוג DUV (ר"ת Deep Ultraviolet), יחד עם טכניקת ייצור מורכבת יותר שנקראת Multi-Patterning, ומצליחה להגיע לתוצאות דומות בלי הציוד החסום.

במקביל, החברות הסיניות משקיעות בשוק זיכרונות ה-HBM (ר"ת High Bandwidth Memory), אותם זיכרונות מהירים שמותקנים לצד מעבדי בינה מלאכותית ומהווים חלק מרכזי מהמחסור העולמי הנוכחי.

CXMT כבר הסבה כ-20% מקווי הייצור שלה לטכנולוגיית HBM, ופועלת לפיתוח שבבי HBM3 ו-HBM3E.

מתי הפער ייסגר?

הסנקציות האמריקאיות נועדו לתת לסמסונג ול-SK Hynix זמן פיתוח חשוב, אך בפועל הן דחפו את החברות הסיניות לפתח פתרונות עצמאיים בקצב מהיר במיוחד. עם 119 פטנטים מרכזיים כבר ברשותה, YMTC לבדה מציבה סימן שאלה על יתרון הזמן הזה.

מומחים בתעשייה מעריכים שבקצב הנוכחי, הפער בין החברות הסיניות לסמסונג ו-SK Hynix עשוי להיסגר תוך 3 עד 5 שנים לכל היותר, בדיוק בתקופה שבה הביקוש למוצרי זיכרון ל-AI צפוי רק לגדול.