​一再错过的三星 切入GPU能曲线救国吗？

一再错过的三星 切入GPU能曲线救国吗？

毫无悬念，吸走了纳斯达克今年 40% 市值涨幅的英伟达，终于超越微软、苹果，以 3.34 万亿美元市值登顶了全球 " 股王 "。凭借 GPU+CUDA+NVlink 高护城河，英伟达的 " 创世纪 " 神话究竟会延续多久尚无定论，但让一众诸侯羡慕嫉妒 " 很 " 之外仍存大写的 " 不服 "。

这不三星决定杀入后院：近日有报道称三星电子在管理委员会会议上宣布了一项重要举措，决定投资 GPU 领域。

这一决策标志着三星公司内部议程的一次 " 地震级 " 转变，在此前讨论的议题通常围绕存储器、代工等领域的建设和设备投资等。

一再 " 错过 "？

据三星电子治理报告，管理委员会于 3 月批准了 "GPU 投资提案 "。该委员会由设备体验部门负责人韩钟熙、移动体验和存储业务部门总裁等高管组成。这是今年第三次会议，也是自 2012 年该议程公开以来首次作出 GPU 投资的决定。

看起来，三星也急红了眼。随着 AI 算力应用无处不在，英伟达 GPU 已成为无往而不利的 " 硬通货 "，三星作为行业代工龙头，却难以吃到时代的红利。

众所周知制约 GPU 单芯片能力的最大瓶颈有 GPU 设计、先进工艺（包括先进封装）以及 HBM。原本作为先进工艺第二大厂商，三星本可在 GPU 代工层面大赚一笔，没想到台积电凭借高良率的先进工艺产能和 CoWoS 先进封装，承包了英伟达的绝大部分产能，让三星望之兴叹。

近日半导体分析公司 TechInsights 最新报告显示，英伟达在 2023 年数据中心 GPU 出货量方面取得了爆炸式增长，总计出货量约为 376 万块，拿下了高达 98% 的市场份额，总收入达到 362 亿美元。而据估计，英伟达在 2023 年向台积电支付了 77.3 亿美元，占台积电收入的 11%。

不止如此，HBM 更是三星心中的 " 痛 "。

要知道 HBM 是 AI 芯片中占比最高的部分，垄断算力的前提是垄断 HBM。根据外媒的拆解，H100 的成本接近 3000 美元，而其中占比最高的是来自海力士的 HBM，总计达到 2000 美元左右，超过制造和封装，成为成本中最大的单一占比项。

但在这一领域，三星却大意失 " 荆州 "，将市场拱手相让于对手 SK 海力士和美光。

HBM 经历了几代发展，已进入到第四代 HBM3 和第五代 HBM3E。在目前一代的 AI 芯片当中，各家基本已相继采用了第五代 HBM3E。三星由于跟时不力，使得老对手 SK 海力士在很长一段时间内成为英伟达 HBM 的独家供应商，在 2023 年 SK 海力士基本垄断了 HBM3 供应，今年其 HBM3 与 HBM3E 的订单也已售罄。加之美光也不断加码，于 2023 年 9 月宣布推出 HBM3E，计划 2024 年大批量发货的同时透露英伟达是主要客户之一。

尽管此际三星有些左支右绌，但毕竟财大气粗，三星也在着力多维布局寻求新突破。

下的大棋？

这一旨在增强其在 GPU 相关领域竞争力的举措即是明证，这对三星来说也意义重大。但三星到底是躬身入局，还是利用 GPU 来强化其工艺创新而不是开发和制造 GPU，业界对此仍议论纷纷。

有专家对此分析，GPU 赛道大热，三星到目前为止分羹太少，自然希望有更多的切入筹码。但从头开发 GPU 显然不太现实，英伟达的护城河是"GPU+NVlink+CUDA"的三位一体，而不是仅仅靠 GPU 支撑，这需要长时间的耕耘。对于三星来说，可行的仍是围绕 GPU 完善其工艺库，并融合其先进工艺、HBM 的优势来提升竞争力。

而且之前三星已表示计划继续与英伟达合作，到 2030 年为全自动半导体工厂开发基于 AI 的数字孪生。

一位行业人士也表示，三星不太会入局开发 GPU，这一投资决策应该是其重视 HBM 的一大策略。

细究起来，围绕 GPU 的开发三星其实已有基石。此前，三星电子系统 LSI 业务部门与 AMD 合作，共同开发用于智能手机的 GPU。2019 年，三星电子和 AMD 宣布合作，获得 AMD 的 RDNA 图形架构授权。2022 年，双方联合开发出基于 AMD RDNA 2 架构的 GPU，集成在了三星 Exynos 2200 处理器中。

需要注意的是，去年 4 月，三星和 AMD 宣布续签了协议，旨在将 AMD Radeon 显卡方案引入三星 Exynos 处理器系列，这意味着合作从移动端扩展到了汽车领域。

全面而言，对于目前的三星来说，通过在先进工艺、先进封装领域的持续加码，可在代工 GPU 领域提升竞争力，还可与开发的 HBM 进行高能效整合，综合这些经验和技术积累可让三星电子在 GPU 领域提升竞争力。通过投资 GPU，则可进一步巩固和扩展 " 相辅相成 " 的业务，提高其盈利能力。

前不久三星在其主题为 " 赋能人工智能革命 " 的三星代工论坛  ( SFF )  上，展示了其最新的代工技术路线图，包括两个新的尖端节点—— SF2Z 和 SF4U，还公布了引领 AI 时代的代工技术战略，计划打造结合其代工、存储和高级封装（AVP）独特优势的 AI 平台级解决方案，通过 " 交钥匙 " 服务来满足客户多元化需求。

投资 GPU，或将成为三星平台级方案的有力补给。

着力加码

随着 AI 大模型参数量从亿级飙升到万亿级，对于支撑大模型训练的超大规模算力也越发关注，对 GPU 的算力、带宽和互联需求也不断走高。

在此情形下，3nm/2nm 工艺和先进封装、第六代 HBM 等将成为决定未来牌局的新变量。业界透露，截至 6 月 17 日，英伟达、AMD、英特尔等公司已采用台积电 3nm 工艺，而且三星代工部门一直想争取的谷歌和高通最终也选择了台积电。

尽管三星在 3nm GAA 工艺先声夺人，但由于低良率和低能效等表现，反而让台积电后来居上。看起来三星已在 3nm 节点落败，但其手中的筹码仍然在握，正在积蓄力量寻求翻盘。

面向生成式 AI 的历史性机遇，三星认为诸如环栅（GAA）之类的结构性改进成为满足 AI 芯片功率和性能需求的必要条件。在论坛上三星强调了其 GAA 技术的成熟度，这是赋能 AI 的关键因素。凭借积累的 GAA 生产经验，三星计划在今年下半年量产其第二代 3nm 工艺（SF3），并在即将推出的 2nm 工艺上应用 GAA。

不止如此，从最新的 2nm 工艺 SF2Z 开始，三星旨在通过引入背面供电（BSPDN）技术大幅改善能效问题。与第一代 2nm 节点 SF2 相比，将 BSPDN 技术应用于 SF2Z 不仅可提高 PPA，还可显著降低电压降，从而提高 HPC 设计的性能。此外，三星还宣布 2027 年量产 1.4nm 工艺，并确保性能和良率。

在先进封装层面，三星也在持续下注。上述专家提到，三星计划导入全栈 CoWoS 封装 I-CUBE/H-CUBE，以与台积电争夺订单。同时，在代表未来的 3D 封装领域，三星也在积极开发其 3D 封装技术 X-Cube，其为 AI 芯片开发的最新 3D 封装技术 SAINT 也渐行渐近。

围绕 HBM，下一代的 AI 芯片几乎都已拥抱了第六代 HBM4，三大厂商也在全力押注。SK 海力士最初计划在 2026 年量产 HBM4，但已将其时间表调整为更早。奋起直追的三星也宣布计划于 2025 年提供样品，并于 2026 年量产，并将采用 3D 封装。而且，面对HBM产能掣肘，三星与 SK 海力士也将 20% 的 DRAM 产能转向 HBM，HBM 产能之争也决定了未来对决之势。

而大厂的选择至关重要。从 HBM 供应商来看，此前英伟达、AMD 等主要采用的是 SK 海力士产品，但现在三星也正在积极打入供应链，AMD 和英伟达目前均在测试三星的 HBM。前不久黄教主否认三星 HBM 未通过任何英伟达测试，表示认证三星 HBM 需要更多工作和耐心。

据封装数据的推算，英伟达 2024 年预定了超过 14 万片晶圆的 CoWoS 产能，其中台积电作为 " 主供应商 " 分到 12 万片，Amkor 分到 2-3 万片，对应 GPU 总体产能接近 450 万颗。按照每颗 GPU 逻辑芯片和存储颗粒 1：6 的比例测算，即英伟达全年需要约 2700 万颗 HBM，基于单颗 250 美元的成本测算，意味着英伟达全年采购 HBM 的费用预测可到 68 亿美元。而明后年只多不少，三星如能抓住这一波 " 流量 "，后劲将不可小觑。

多方下注之后，三星的一盘大棋正在成形：将全面整合代工、HBM 和 AVP 的积淀和优势，提供高性能、低功耗和高带宽的解决方案，大幅简化客户的供应链并加快产品上市。三星称，通过使用其集成的 AI 解决方案，无晶圆厂客户与分别使用代工、存储器和封装相比，将从芯片开发到生产的时间缩短约 20%。

"2025 年可能对三星尤为关键，届时三星作为可同时供应 HBM 和 CoWoS 的 IDM 厂商，其工艺特点和价格优势是显见的。"上述行业人士直言。

据透露三星电子半导体代工部门（DS）已在内部将 " 赢得英伟达 3nm 订单 " 作为今年的首要任务，这对水深火热的三星来说或许 " 只许胜不许败 "。