AI晶片的競賽,從來不只是GPU算力的競賽,更是記憶體頻寬、封裝能力與系統成本的競賽。過去市場把焦點放在HBM與CoWoS,原因很簡單:大型AI模型要跑得快,資料必須快速進出運算核心,HBM就是AI晶片旁邊最重要的高速倉庫。但當HBM4進入更高規格後,產業開始面臨新的問題:頻寬更高了,封裝也更貴、更難、更吃良率。
改變HBM與AI晶片間連接方式
SPHBM4的出現,正是為了解決這個矛盾。它不是單純的「低價版HBM4」,而是把HBM4原本「超寬平行介面+矽中介層」的架構,改成「較窄介面+高速序列化+標準/有機基板」的新路線。也就是說,SPHBM4真正改變的不是DRAM記憶體本身,而是HBM與AI晶片之間的連接方式。
傳統HBM4的技術核心,是用非常寬的資料匯流排來換取高頻寬。以HBM4官方規格來看,2048-bit介面、最高8Gb/s傳輸速率,單一stack理論頻寬約可達2TB/s。這種設計的優點是能效好,因為它像是開了2048條車道,雖然每條車道速度不是最高,但所有車道一起跑,總吞吐量非常驚人。
問題在於,2048條data signals不是免費的。這代表SoC與HBM之間需要極大量、極密集、極短距離的連線,因此高度依賴矽中介層、RDL與先進封裝。連線越密,封裝面積越大,良率壓力越高,測試成本越重,散熱也越難處理。對AI加速器來說,瓶頸已經不只是「有沒有HBM」,而是「HBM能不能用合理成本、合理良率、合理功耗放到系統裡」。
SPHBM4的關鍵技術,就是把2048條data signals降到512條,再透過4:1 serialization維持HBM4級距頻寬。簡單講,原本是「很多條中速車道」,現在改成「較少條高速車道」。如果用概念式來看,HBM4是8Gb/s乘上2048-bit,換算約2TB/s~SPHBM4若用512條訊號線達到同等頻寬,每條線就必須提高到約32Gb/s。這就是4:1 serialization的本質:腳位變少,但每個pin承載的資料量變高。
讓AI封裝供應鏈重新分工
這個改變看似只是介面設計,實際上卻讓整條AI封裝供應鏈重新分工。腳位變少,bump pitch就有機會放寬,SoC與記憶體之間不一定非要靠大型矽中介層才能完成高密度連接。SPHBM4因此有機會讓HBM4級記憶體走向標準封裝、有機基板,甚至未來延伸到玻璃基板與面板級封裝。這就是為什麼市場會把SPHBM4與ABF、玻璃基板、TGV、高速介面、AI ASIC連在一起。
但SPHBM4不是把技術難度消滅,而是把難度從「封裝密度」轉移到「高速訊號工程」。當資料線從2048條降到512條,每條線要跑得更快,最重要的關鍵就變成interface base die。過去base die比較像HBM堆疊底下的連接層。到了SPHBM4,它更像一顆高階邏輯介面晶片,必須處理序列化/反序列化、clocking、training、訊號完整性、錯誤控制、電源管理與熱管理。
因此,SPHBM4的技術價值可以用一句話理解:HBM4是用極寬介面換取頻寬與能效。SPHBM4則是用更聰明的base die與高速序列化,換取封裝彈性、成本彈性與容量配置彈性。最高階AI訓練晶片仍可能繼續使用HBM4/HBM4E搭配最先進2.5D或3D封裝,但成本敏感、仍需要高頻寬的AI ASIC、推論晶片、網通ASIC與HPC加速器,就有機會評估SPHBM4路線。
三大受惠族群 贏家要能整合
從投資角度看,前三大受惠族群可以這樣排序。
第一受惠族群,是ABF與高階IC載板:SPHBM4最直接的技術方向,就是讓HBM4級記憶體更容易接到有機基板,降低對大型矽中介層的依賴。因此欣興(3037)、南電(8046)、景碩(3189)是台股最核心的觀察名單。
這一組的重點不是短線題材,而是未來AI ASIC若採用SPHBM4,高階載板規格、層數、材料與良率要求都會提高。
第二受惠族群,是AI ASIC、SerDes、EDA與HBM IP:SPHBM4把介面變窄、速度拉高,代表高速SerDes、PHY、memory controller、SI/PI模擬與封裝協同設計的重要性大幅上升。
台股可觀察台積電(2330)、創意(3443)、世芯-KY(3661)。這一組是中長期最有結構性機會的族群,因為SPHBM4若成功,真正吃到價值的不是只有記憶體廠,而是能把ASIC、base die、高速介面與封裝設計整合起來的公司。
第三受惠族群,是玻璃基板、TGV與先進封裝設備:SPHBM4不等於玻璃基板一定量產,但它強化了「大型封裝從矽中介層走向有機基板、玻璃基板、面板級封裝」的想像。台股可觀察群創(3481)、TPK-KY(3673)、鈦昇(8027)、雷科(6207)、弘塑(3131)、辛耘(3583)、萬潤(6187)。這一組股價彈性最大,但風險也最高,因為玻璃基板與TGV仍要看客戶驗證、設備出貨、良率與實際營收認列。
不過,SPHBM4仍有四大風險。第一,高速SerDes會提高功耗,若整體能效不佳,成本優勢會被抵銷。第二,有機基板上的高速訊號會面臨損耗、串擾、反射與BER挑戰。第三,base die設計複雜度提高,可能吃掉部分節省下來的封裝成本。第四,標準通過不等於馬上量產,仍要等HBM廠產品化、ASIC客戶導入、封裝基板驗證與系統級測試通過。
短中長期吸金 各有不同節奏
所以,SPHBM4最重要的意義,不是讓HBM突然變便宜,而是讓AI晶片設計出現第二條路。過去市場只問誰有HBM、誰有CoWoS,接下來要問的是,誰能掌握base die、SerDes、ABF基板、玻璃基板與AI ASIC整合能力。
短線資金會看ABF驗證;中線資金會追TGV與玻璃基板題材;長線資金則會留下給真正能把SPHBM4從標準變成營收的公司。