HBM 時代將被 HBF 取代？輝達可能併購美光或 SanDisk？ 南韓高頻寬記憶體之父的預言，會成真嗎？

韓國科學技術院 KAIST 教授、HBM（高頻寬記憶體）之父金正鎬（Kim, Joungho），近來在節目上提到，「AI 時代的主導權，正從 GPU 轉向記憶體」。他甚至還直言，輝達（NVIDIA）為了擺脫對三星與 海力士（SK Hynix）的依賴，未來可能併購記憶體公司，例如美光（Micron）或 SanDisk。

金正鎬也預測，未來的新時代，將從目前的 HBM（高頻寬記憶體）轉進到 HBF（高頻寬快閃記憶體），其中，現在的 HBM 的 M 是 DRAM，未來的 HBF 則變成 Flash，他也預告，「HBM 時代即將結束，HBF 時代要來了！」

金正鎬教授是目前全球知名的記憶體專家，他服務的 KAIST 被公認為南韓最具影響力的頂尖研究機構之一，他在做這個預測時，全球記憶體公司股價也同步大幅上漲，也引起市場很多討論。

HBM 即將被 HBF 取代，這個預測有道理嗎？輝達未來可能併購美光 或 SanDisk，這個預言成真的機會又有多大？

價格、功耗 vs. 壽命：HBF的兩難

先談 HBM 被 HBF取代的問題。

把結論先說在前面，從價格與耗電來比較，HBF 確實有超越 HBM 的機會。但是，若從壽命來看，HBF 也有不及 HBM 的地方。

DRAM 和 Flash 同樣都是記憶體，但兩者有非常不同的特性，在功能和壽命上有很大差異。DRAM 主要用於高速暫存，壽命長且成本低，至於 Flash 用於長期儲存，壽命有限但斷電時不會失去資料，總體來看，DRAM 壽命比 Flash 長，尤其是在反覆寫入的應用中。 

因此，目前的 AI 系統，是由輝達的邏輯運算晶片 GPU，加上 SK 海力士、美光、三星電子堆疊起來的 HBM，用 CoWoS 封裝起來（一種關鍵的 2.5D 先進封裝技術，用以將不同晶片高速整合在一起）。只是，目前 HBM 價格很貴，由於輝達的 GPU 已經很貴了，再加上昂貴的 HBM，讓 AI 系統的價格降不下來，這對輝達來說，是必需要快速解決的問題。

至於 HBM 價格會如此貴，最關鍵的原因，就是 DRAM 製程技術已達到瓶頸。目前 DRAM 製程技術一直停留在 10 幾奈米以上，從 1x、1y、1z，再到 1α、1β、1γ，但實際上每一代進展都很小，無法推進到 10 奈米以下，當技術無法微縮，晶片面積難以變小，價格要下降當然就很不容易。

此外，HBM 的作法，是把多層 DRAM 堆疊起來，用矽穿孔（TSV）做通道，這個作法是有名的昂貴，因為必需把每片 DRAM 都磨到非常薄，一碰就破，而且還會有彎曲的問題。因此， HBM 技術遇到瓶頸，價格無法符合摩爾定律的不斷推進速度。

至於 Flash 價格下滑速度就快很多，讓記憶體使用成本大幅降低，也是因為其使用堆疊的方式，不斷往上堆，目前 Flash 的技術已可以推出 236 層的產品，至於 280 層甚至 300 層以上的技術，都快要推出上市了。從學術界的研究來看，未來可以再堆到 1,000 層左右，靠著堆疊讓容量及儲存密度大增，當然也可以讓價格明顯下降。

而且，由於目前 AI 系統需要做快速的平行運算，讓處理大量資料的速度提升，Flash 晶片本身就是不斷堆疊的結果，具備平行處理的優勢，至於 DRAM 的處理是隨機（random）的，Flash 在這一點也可以加分不少。

若從整體 AI 產業的瓶頸來看，以邏輯 IC 為主的算力，至今已提升 60,000 倍，但記憶體部分的功能則只有提升 300 倍，另外通訊傳輸速度最低僅提升 30 倍，記憶體與傳輸，都已跟不上邏輯 IC 功能的快速成長，未來整體 AI 系統的效能提升，必需從這些瓶頸著手，這也是為何會有 HBM 要被 HBF 取代的討論。

此外，從耗電來看，Flash 用電量也小，而且電關掉，資料還會在，本身是不耗電的，但DRAM 需要不斷更新，DRAM 的 D，指的是 Dynamic，也就是動態處理，因為 DRAM 裡面的資料一關電就會不見，因此需要一直更新資料，DRAM 耗電會比 Flash 多。

身為全球主要 Flash 記憶體（快閃記憶體）供應商之一的旺宏電子，其總經理盧志遠說，原本 AI 系統已經相當耗電了，使用 HBM 又加重耗電量，因此，從產品特性來看，用 Flash 來取代 DRAM，這是很自然的想法，輝達也一直督促記憶體廠商，可以朝向 HBF 的方向努力。

目前包括 DRAM 的三大業者 SK海力士、三星電子及美光，以及 Flash 的前五大業者，也就是前述的三大再加 Kioxia 及 SanDisk，目前都有承諾要加速研發 HBF，預計在 2026 年底或 2027 年進入市場。

不過，若從壽命來看，Flash 的讀寫壽命比 DRAM 短很多。由於 DRAM 不需要物理磨損的擦寫動作，不像 Flash 那樣有嚴格的寫入次數限制，壽命長短對未來嵌入 AI 系統時，也是很重要的影響因素。

因為，目前 AI 系統都是把邏輯與記憶體封裝在一起，因此，若 HBF 同樣用這類先進封裝技術（如 CoWoS）封裝起來，但 HBF 產品壽命短，要換掉時就很麻煩，不像過去可以直接在主機板插拔即可，但 CoWoS 把所有晶片都包在一起，到時候要如何更換，或是整個 AI 系統都要換掉，這也會遇到挑戰。

因此，依據前面的描述，從價格與耗電來對比，HBF 確實有一些優勢，未來有超越或取代 HBM 的機會，但是，從壽命來看，HBF 又有不及 HBM 的地方，這是想要取代 HBM 時，必需克服的重點問題。

輝達的併購盤算：為何是 Micron 或 SanDisk？

至於金正鎬教授預測，輝達為了擺脫對三星與 SK 海力士的依賴，未來可能併購記憶體公司，例如美光或 SanDisk。這個預測，當然也引起諸多討論。

金正鎬教授提到，輝達可能併購美光或 SanDisk，而不是三星或 SK海力士，這當然有其道理，因為三星及 SK 海力士都是龍頭企業，被併購的機會不大，而且兩家都是韓國企業，是南韓目前實力強大的代表企業，實在沒有賣掉的理由。

至於美光及 SanDisk 則都是美國企業，看起來併購或許會容易一點，但在目前地緣政治下，半導體成為各國競逐的目標，美光及 SanDisk 也在世界各國都有生產據點及辦公室，輝達想要併購兩家美國公司，難度恐怕也不會太低。

當然，市值大小也是關鍵，即使是美光或 SanDisk 市值小一些，對於市值已達數兆（Multi-trillion）美元的輝達，也不一定就能夠順利吃下來。

併購成功與否，影響的條件與因素太多，不過，輝達希望記憶體供應商能夠降低價格，並且配合 AI 系統達到更高的功能與更低的能耗，確實是目前 AI 產業發展的重點，金正鎬教授的預言，未來值得再繼續觀察。