TL;DR
· AMAT 6 червня на майстер-класі продемонстрував дорожню карту DRAM та передової упаковки, заявивши, що його частка на ринку DRAM-обладнання зросла до першого місця у світі.
· Наступне покоління DRAM, HBM та гібридне з'єднання потребують більше кроків осадження, травлення, вимірювання, з 19 кроків TSV-процесу AMAT покриває 15.
· Подальше зростання частки залежить від капітальних витрат клієнтів, виходу придатного 3D DRAM та темпів масового виробництва панельної упаковки.

Компанія Applied Materials (AMAT) на майстер-класі з DRAM та передової упаковки 25 червня представила дорожню карту обладнання для пам'яті та упаковки в епоху ШІ. Deutsche Bank зберігає рейтинг "купувати", аргументуючи це тим, що ШІ-сервери штовхають DRAM, HBM та передову упаковку до складніших виробничих процесів.

Це не просто випуск нового обладнання. Для інвесторів ключ у тому, що вузьким місцем ШІ-серверів є не лише самі GPU. Високошвидкісна пам'ять, стеки DRAM, міжз'єднання чипів та підкладки для упаковки, що працюють навколо GPU, також стають складнішими у виробництві. Чим складніший процес, тим більше кроків може використовувати постачальник обладнання, і капітальні витрати все частіше переходять від "купити більше потужностей для пластин" до "купити складніше обладнання для матеріалів".

Найпряміша цифра, яку наводить AMAT: його частка на ринку DRAM зросла з менш ніж 15% у 2013 році до першого місця у світі на сьогодні. Компанія намагається довести, що оновлення пам'яті для ШІ – це не одноразова потреба, а системна зміна, що охоплює транзистори DRAM, міжз'єднання, з'єднання, упаковку та метрологію.

ШІ-сервери не лише купують GPU, виробництво пам'яті також ускладнюється

Останні два роки увага ринку до апаратного забезпечення ШІ здебільшого зосереджувалася на GPU та передових техпроцесах. Але після фактичного розгортання великомасштабних кластерів пропускна здатність пам'яті, енергоспоживання та щільність упаковки стали ключовими обмежувачами продуктивності системи.

HBM – типовий приклад. Він підвищує пропускну здатність за рахунок багатошарового стекування DRAM, але чим вищий стек, тим тонша пластина, і складність викривлення, заповнення порожнин, вирівнювання та виявлення дефектів зростає. Для постачальників обладнання це означає більше кроків осадження, травлення, очищення, полірування, з'єднання та вимірювання, які входять у доступний ринок.

AMAT цього разу підкреслює не окремі пристрої, а охоплення. У TSV-процесі HBM-упаковки з 19 кроків матеріальної інженерії 15 можна покрити його продукцією. TSV – це ключовий процес, який просвердлює вертикальні отвори через кремнієву пластину і заповнює їх металом для багатошарових міжз'єднань, і є центральним елементом при переході HBM до вищих рівнів стекування.

Серед нового обладнання: Avila 2 CVD для вирішення проблеми вигину тонших пластин HBM DRAM; Nokota VMax 2 для безпорожнинного заповнення TSV меншого розміру; OPTA Quad CMP включає хіміко-механічне полірування в передовій упаковці в режим реального часу. Ці продукти разом вказують на одне: оновлення пам'яті для ШІ призводить не до вибуху одного пристрою, а до одночасного ускладнення кількох технологічних кроків.

П'ять технологічних бар'єрів DRAM

AMAT узагальнює зміни в наступному поколінні DRAM за п'ятьма ключовими напрямками: EUV-паттернування, передові транзистори та розводка, CMOS-з'єднані масиви, 4F² вертикальні транзистори DRAM та 3D DRAM.

За цими термінами стоять реальні проблеми, з якими стикається DRAM при подальшому зменшенні та підвищенні продуктивності. Традиційні планарні структури все важче одночасно задовольняти вимоги щільності, енергоспоживання та вартості, тому виробники пам'яті повинні впроваджувати складніше паттернування, точніші міжз'єднання, структури з високим аспектним співвідношенням та способи стекування та з'єднання, більш наближені до логічних чипів.

EUV-паттернування збільшує вимоги до високоточного травлення; FinFET, мідні міжз'єднання та епітаксіальні процеси роблять транзистори та розводку більш залежними від матеріальної інженерії; CMOS-з'єднані масиви виготовляють масив і периферійну логіку окремо, а потім з'єднують; 4F² вертикальні транзистори та 3D DRAM ще більше переміщують складність на кремнієві канали з високим аспектним співвідношенням, травлення провідників та електронно-променеву метрологію.

Це також причина, чому AMAT підкреслює зміну своєї частки на ринку DRAM. У 2013 році частка компанії на ринку DRAM-обладнання була менше 15%, а сьогодні вона стверджує, що стала першою у світі. Якщо DRAM перейде від двовимірного зменшення до більшої кількості тривимірних структур та структур з'єднання, попереднє охоплення в осадженні, травленні, епітаксії та вимірюванні може продовжувати зростати.

Однак це не можна спрощено розуміти як "технологічне оновлення DRAM автоматично означає подальше зростання частки AMAT". Темпи впровадження нових структур виробниками пам'яті, швидкість підвищення виходу придатного, обмеження питомих капітальних витрат та реакція конкурентів у сферах травлення, осадження та вимірювання визначатимуть фактичне розміщення замовлень.

Упаковка переходить від кремнієвого інтерпозера до великих панелей, гібридне з'єднання виходить на передній план

Окрім самого DRAM, передова упаковка – це інша основна лінія AMAT цього разу.

Між прискорювачами ШІ та HBM потрібні щільніші та енергоефективніші міжз'єднання. Традиційні рішення на основі кремнієвого інтерпозера зазнають тиску з боку площі та вартості. Напрямок, запропонований AMAT, – це панельні підкладки більшого розміру, від 310×310 мм, 510×515 мм до 600×600 мм.

Чим більша панель, тим більша потенційна вигода: збільшення площі обробки за один раз, зниження вартості упаковки, але складність виробництва також значно зростає. Осадження, травлення, гальванопокриття, планаризація та контроль дефектів на великих підкладках стають важчими для підтримки однорідності. AMAT вже має цифрову літографію, панельне PVD/CVD/травлення, а також доповнив можливості велико-площинного мідного гальванопокриття через придбання NEXX.

Найбільшу увагу привертає гібридна система з'єднання Kinex. Вона інтегрує плазмову активацію поверхні, очищення, з'єднання та вимірювання і називається AMAT першою в галузі інтегрованою системою гібридного з'єднання "кристал-до-пластини". Цінність гібридного з'єднання полягає в тому, щоб зробити міжз'єднання між чипами щільнішими, коротшими та енергоефективнішими, що підходить для майбутнього напрямку упаковки, де високошвидкісна пам'ять і логічні чипи будуть тісно інтегровані.

У сфері контролю процесу AMAT також представив VeritySEM 7AP та SEMVision G7AP, які використовуються відповідно для вимірювання критичних розмірів контактних майданчиків гібридного з'єднання, TSV, мікровиступів, а також для перевірки та класифікації дефектів. Передова упаковка перетворюється з "запечатування чипів" на "високоточний процес, подібний до передньої частини виробництва", тому важливість вимірювання та виявлення дефектів зростає.

Чи купувати, залежить від CAPEX клієнта та виходу придатного

Позитивна оцінка Deutsche Bank базується на передумові: попит ШІ на продуктивність на ват постійно підвищуватиме капіталомісткість пам'яті та упаковки, а комбінація AMAT в осадженні, травленні, CMP, з'єднанні та вимірюванні є достатньо повною.

Це пояснює, чому ринок знову звертає увагу на таких виробників напівпровідникового обладнання, як AMAT. Якщо інвестиції в ШІ обмежуються лише закупівлею GPU, ланцюжок вигоди відносно концентрований; але якщо HBM, DRAM та передова упаковка потребують нових процесів та обладнання, можливості для участі постачальників обладнання значно розширюються.

Однак ризики також очевидні. По-перше, капітальні витрати клієнтів на пам'ять мають циклічний характер, сильний попит на ШІ не означає, що виробники DRAM будуть розширювати виробництво безмежно. По-друге, 3D DRAM, 4F² вертикальні транзистори та гібридне з'єднання потребують підтвердження виходу придатного, лабораторні маршрути не дорівнюють масовому виробництву. По-третє, хоча панельна упаковка має привабливість щодо вартості, однорідність та контроль дефектів великих підкладок залишаються складними завданнями галузі.

AMAT вже перетворив себе з "того, хто наздоганяє частку на ринку DRAM-обладнання" на "основну платформу обладнання для оновлення пам'яті ШІ". Те, що дійсно підтримуватиме цю наративу надалі, – це не кількість назв продуктів, а те, скільки нових процесів клієнти впровадять у виробничі лінії, і чи справді ці процеси принесуть більше стійких замовлень.

Графік історичних рекомендацій та змін цільової ціни AMAT, що показує зростання ціни акцій та зміни рейтингів з 2023 по 2026 рік.

Натисніть, щоб дізнатися про вакансії в Rhythm BlockBeats

Ласкаво просимо до офіційної спільноти Rhythm BlockBeats:

Telegram підписка: https://t.me/theblockbeats

Telegram спілкування: https://t.me/BlockBeats_App

Офіційний Twitter: https://twitter.com/BlockBeatsAsia