Kepler Computing โผล่หลังซุ่มพัฒนา 7 ปี! อ้างสร้าง HBM ทางเลือกด้วย FeRAM ลดต้นทุน ไม่ต้องพึ่ง EUV

บริษัทสตาร์ตอัปหน้าใหม่อย่าง Kepler Computing เพิ่งเปิดตัวต่อสาธารณะหลังดำเนินงานแบบ Stealth มานานถึง 7 ปี พร้อมประกาศแนวทางที่อาจเข้ามาเปลี่ยนตลาดหน่วยความจำสำหรับ AI ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี HBM ทางเลือก ที่ใช้การจัดวางชิปแบบ 3D ร่วมกับวัสดุรูปแบบใหม่ และที่สำคัญคือบริษัทอ้างว่าสามารถผลิตได้โดย ไม่ต้องพึ่งกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ระดับแนวหน้า

แนวคิดของ Kepler คือการนำ Ferroelectric RAM หรือ FeRAM มาใช้สร้างหน่วยความจำที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ HBM และ SRAM โดยพยายามลดข้อจำกัดด้านต้นทุนและกระบวนการผลิตที่ทำให้ HBM ในปัจจุบันมีราคาแพงและผลิตได้ยาก

บริษัทระบุว่าเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถรักษาความหนาแน่นของหน่วยความจำในระดับที่ใกล้เคียงกับ HBM มาตรฐาน ขณะที่ลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมีนัยสำคัญ

เปลี่ยนโรงงาน 28nm เป็นโรงงาน Memory ภายใน 8 เดือน

จุดที่น่าสนใจที่สุดของ Kepler คือบริษัทอ้างว่าสามารถหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้ EUV Lithography ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีต้นทุนสูงและมีข้อจำกัดด้านกำลังการผลิต

แทนที่จะใช้กระบวนการผลิตระดับแนวหน้า Kepler ตั้งเป้าใช้ Mature Node ที่มีอยู่แล้วในการผลิตทั้งหน่วยความจำแบบ HBM และ SRAM โดยอาศัยโครงสร้าง FeRAM และเทคนิคการ Stack ชิปแบบ 3D

ในการร่วมงานช่วงแรกกับ GlobalFoundries บริษัทอ้างว่าสามารถเปลี่ยนโรงงานที่ใช้กระบวนการ 28nm ให้กลายเป็นโรงงานผลิตหน่วยความจำได้ภายในเวลาเพียง 8 เดือน

ระยะเวลาดังกล่าวถือว่าสั้นมากเมื่อเทียบกับการสร้างหรือปรับโรงงานผลิต DRAM แบบดั้งเดิม ซึ่งอาจต้องใช้เวลาประมาณ 24 เดือน

หากแนวทางนี้สามารถขยายสเกลได้จริง ก็อาจเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากในช่วงที่อุตสาหกรรมกำลังประสบปัญหาขาดแคลนหน่วยความจำ

ผ่านการทดลองกว่า 2,000 Wafer

Kepler ระบุว่าขณะนี้บริษัทได้เดินหน้าทดสอบเทคโนโลยี DRAM รูปแบบใหม่ไปแล้วประมาณ 2,000 Wafer

หนึ่งในความท้าทายสำคัญคือการออกแบบวัสดุและโครงสร้างที่สามารถนำไปผลิตในปริมาณมากได้ บริษัทเปิดเผยว่าได้ทดลองวัสดุผสม หรือ Composite มากถึง 35 Iterations ก่อนจะเลือกโครงสร้างหนึ่งที่เชื่อว่าสามารถนำไปขยายการผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้

บริษัทคาดว่าจะส่ง ตัวอย่าง HBM รุ่นแรก ออกมาได้ภายในช่วงปลายปี 2026

จากนั้น หากผลการทดสอบเป็นไปตามแผน Kepler ตั้งเป้าเริ่มการผลิตในปริมาณมากที่โรงงานของ GlobalFoundries ในสิงคโปร์ภายในปี 2027

ส่วนการผลิตในสหรัฐฯ มีแผนเริ่มต้นในปี 2028

ระดมทุนแล้วกว่า 468 ล้านดอลลาร์ หรือประมาณ 15,400 ล้านบาท

แม้ Kepler จะเพิ่งเปิดตัวต่อสาธารณะ แต่บริษัทไม่ได้มีสถานะเป็นสตาร์ตอัปขนาดเล็กอีกต่อไป เพราะมีรายงานว่าสามารถระดมทุนได้ประมาณ 468 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

คิดเป็นเงินไทยประมาณ 15,400 ล้านบาท ที่อัตราแลกเปลี่ยนคร่าว ๆ 1 ดอลลาร์สหรัฐ ≈ 32.9 บาท

ผู้สนับสนุนเงินทุนมีทั้ง GlobalFoundries, Intel Capital และ AMD Ventures

การมีทั้งผู้ผลิตชิปและบริษัทที่เกี่ยวข้องกับระบบประมวลผลเข้ามาสนับสนุน ทำให้เกิดการคาดการณ์ว่าองค์กรเหล่านี้อาจกลายเป็น ลูกค้าในอนาคต หากเทคโนโลยีของ Kepler สามารถผ่านขั้นตอนการผลิตจริงและให้ Yield ในระดับที่แข่งขันได้

โดยเฉพาะ AMD และ Intel ที่กำลังต้องการทรัพยากรหน่วยความจำประสิทธิภาพสูงเพิ่มขึ้นตามการเติบโตของตลาด AI และ Data Center

FeRAM อาจช่วยลดต้นทุน HBM ได้อย่างไร?

หัวใจของแนวคิด Kepler คือ FeRAM ซึ่งแตกต่างจาก DRAM แบบดั้งเดิม โดยบริษัทพยายามใช้คุณสมบัติของวัสดุ Ferroelectric ร่วมกับโครงสร้าง 3D เพื่อสร้างหน่วยความจำที่สามารถ Stack ได้หลายชั้น

แนวทางดังกล่าวมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของหน่วยความจำโดยไม่จำเป็นต้องย่อกระบวนการผลิตลงไปสู่ Node ที่เล็กที่สุด

นี่เป็นประเด็นสำคัญ เพราะ HBM ในปัจจุบันไม่ได้มีต้นทุนสูงเพียงจากตัว Die Memory เอง แต่ยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการ Stack, Interposer, Packaging และ Yield ของการผลิตทั้งหมด

หาก Kepler สามารถใช้ Mature Node ที่ต้นทุนต่ำกว่า พร้อมโครงสร้าง 3D แบบใหม่ ก็มีความเป็นไปได้ที่จะลดต้นทุนในส่วนของการผลิต Silicon ได้

อย่างไรก็ตาม ยังต้องรอข้อมูลจริงเกี่ยวกับ ความจุ, Bandwidth, Latency, Power Efficiency และ Yield เพื่อพิสูจน์ว่าแนวทางดังกล่าวสามารถแข่งขันกับ HBM3E หรือ HBM4 ได้จริงหรือไม่

ตลาดกำลังต้องการ HBM มากกว่าที่ผลิตได้

การเปิดตัว Kepler เกิดขึ้นในช่วงที่ตลาดหน่วยความจำประสิทธิภาพสูงกำลังเผชิญกับความต้องการอย่างมหาศาลจาก AI Accelerator และ Data Center

HBM กลายเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุดของ GPU และ Accelerator สำหรับ AI เพราะสามารถให้แบนด์วิดท์สูงมากในขนาดพื้นที่ที่จำกัด

ปัญหาคือการผลิต HBM มีความซับซ้อนสูง และต้องใช้ทั้ง DRAM Die จำนวนมาก รวมถึงกระบวนการ Advanced Packaging ทำให้การเพิ่ม Supply ทำได้ไม่ง่าย

หาก Kepler สามารถสร้างหน่วยความจำที่ให้ประสิทธิภาพใกล้เคียง HBM แต่ผลิตบน Mature Node และใช้โรงงานที่ปรับเปลี่ยนได้เร็วกว่า ก็อาจเพิ่มกำลังผลิตของตลาด Memory ได้โดยไม่ต้องรอการสร้าง Fab รุ่นใหม่เป็นเวลาหลายปี

แต่ยังต้องพิสูจน์ว่าเทคโนโลยีทำได้จริง

ถึงแม้เรื่องราวของ Kepler Computing จะน่าสนใจมาก แต่ก็ยังมีเหตุผลให้ตลาดต้อง จับตาด้วยความระมัดระวัง

ประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมหน่วยความจำมีบริษัทสตาร์ตอัปจำนวนไม่น้อยที่เปิดตัวเทคโนโลยีใหม่และสามารถสร้างตัวอย่างทดลองได้ แต่เมื่อต้องเข้าสู่การผลิตจำนวนมากกลับประสบปัญหาเรื่อง Yield, Reliability, Cost และ Scaling

การผลิตต้นแบบจำนวนน้อยจึงไม่ใช่เรื่องเดียวกับการผลิต HBM หลายล้านชิปต่อปีสำหรับลูกค้าระดับ Data Center

ดังนั้นหลักฐานสำคัญที่สุดสำหรับ Kepler จะไม่ใช่เพียงการสาธิตต้นแบบ แต่คือการเปิดเผยข้อมูลของ HBM รุ่นจริง ว่ามีความจุเท่าใด ให้ Bandwidth เท่าใด ใช้พลังงานเท่าใด และที่สำคัญสามารถผลิตด้วย Yield สูงแค่ไหน

ถ้าทำได้จริง อาจเป็นการเขย่าตลาด HBM ครั้งใหญ่

Kepler Computing กำลังเดิมพันกับแนวคิดที่แตกต่างจากผู้ผลิต Memory รายใหญ่ในปัจจุบันอย่างชัดเจน

แทนที่จะเดินหน้าสู่กระบวนการผลิตที่เล็กลงและซับซ้อนขึ้นเรื่อย ๆ บริษัทกลับพยายามใช้ วัสดุใหม่ + FeRAM + 3D Stacking + Mature Node เพื่อสร้างหน่วยความจำประสิทธิภาพสูงในต้นทุนที่ต่ำกว่า

หากทำสำเร็จจริง เทคโนโลยีนี้อาจช่วยเพิ่มทางเลือกให้กับตลาด HBM และลดการพึ่งพาโรงงานที่มีเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงมากเกินไป

แต่ตอนนี้ยังเร็วเกินไปที่จะบอกว่า Kepler จะสามารถขึ้นมาเป็นคู่แข่งของ Samsung, SK hynix และ Micron ได้หรือไม่

สิ่งที่ทุกคนกำลังรอคือ HBM ตัวแรกของ Kepler ที่จะออกมาในช่วงปลายปีนี้ เพราะนั่นจะเป็นจุดเปลี่ยนจากคำกล่าวอ้างบนกระดาษไปสู่บทพิสูจน์ว่า “HBM ทางเลือก” ที่ไม่ต้องพึ่ง EUV และใช้ Mature Node นั้นสามารถเกิดขึ้นได้จริงหรือไม่

หากตัวเลขด้าน ความจุและแบนด์วิดท์ ออกมาน่าสนใจ พร้อมต้นทุนที่ต่ำกว่าอย่างชัดเจน โลกของ AI Memory อาจกำลังจะมีผู้เล่นหน้าใหม่ที่สร้างแรงสั่นสะเทือนให้กับอุตสาหกรรมครั้งใหญ่

ที่มา: TechPowerUp