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作者 | 方文三
無(wú)論是第五代10nm級(jí)DRAM技術(shù)，還是HBM等新技術(shù)，存儲(chǔ)大廠都在持續(xù)發(fā)力。在英偉達(dá)、AMD、英特爾三家互搏的同時(shí)，存儲(chǔ)廠商也沒(méi)有閑著，生產(chǎn)和擴(kuò)產(chǎn)成主旋律。
AI時(shí)代無(wú)可取代，HBM價(jià)格正在飆升
與傳統(tǒng)的DRAM相比，HBM擁有更高的數(shù)據(jù)容量和更低的功耗，使其成為需要高性能和高效率的人工智能應(yīng)用程序的理想選擇。
一位業(yè)內(nèi)人士表示，在人工智能計(jì)算系統(tǒng)領(lǐng)域，目前沒(méi)有其他內(nèi)存芯片可以取代HBM。
英偉達(dá)的產(chǎn)能上不來(lái)，很大程度上是因?yàn)镠BM不夠用了。每一塊H100芯片，都會(huì)用到6顆HBM。
由于英偉達(dá)和AMD等AI芯片制造商的需求激增，HBM的價(jià)格正在飆升。
當(dāng)前，AI服務(wù)器GPU市場(chǎng)以英偉達(dá) H100、A100、A800以及AMD的MI250、MI250X系列為主，這些GPU基本都配備了HBM。
從去年到2028年，HBM供應(yīng)將以45%的復(fù)合年增長(zhǎng)速度增長(zhǎng)。
盡管增長(zhǎng)強(qiáng)勁，但考慮到擴(kuò)大HBM生產(chǎn)以滿足需求的困難，HBM價(jià)格預(yù)計(jì)將在一段時(shí)間內(nèi)保持高位。
三星電子和SK海力士，通過(guò)增加HBM產(chǎn)量并分配資本支出來(lái)應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的需求。
這些公司對(duì)HBM的銷售抱有很高的期望，因?yàn)镠BM的利潤(rùn)率是傳統(tǒng)DRAM芯片的5倍。
SK海力士無(wú)疑是這波內(nèi)存熱潮中的最大受益者，截至去年12月31日，SK海力士在去財(cái)年和第四季度的營(yíng)收取得了顯著增長(zhǎng)。
特別是其主力產(chǎn)品DDR5 DRAM和HBM3，在這一年的收入較去年上漲了4倍以上。
TrendForce預(yù)估，今年全球HBM的位元供給有望增長(zhǎng)105%；HBM市場(chǎng)規(guī)模也有望于今年達(dá)89億美元，同比增長(zhǎng)127%；
預(yù)計(jì)至2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)127.4億美元，對(duì)應(yīng)CAGR約37%。
SK海力士公司預(yù)測(cè)，在2027年之前，HBM市場(chǎng)將以82%的復(fù)合增長(zhǎng)率保持增長(zhǎng)。
[牌桌]湊不齊四個(gè)人，為擴(kuò)產(chǎn)紛紛摩拳擦掌
當(dāng)前，HBM即將邁入第四代，然而市場(chǎng)格局仍未形成四足鼎立之勢(shì)。據(jù)資料顯示，截至去年，具備生產(chǎn)HBM能力的廠商僅有三家：SK海力士、三星、美光。而這種局面很可能將持續(xù)一段時(shí)間。
去年6月，媒體報(bào)道稱SK海力士正籌備投資后段工藝設(shè)備，以擴(kuò)充封裝HBM3的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)今年年末，該廠后段工藝設(shè)備規(guī)模將增長(zhǎng)近一倍。
公司計(jì)劃在今年第四季度前，將HBM的最高月產(chǎn)量提升至15萬(wàn)至17萬(wàn)件，以爭(zhēng)奪今年HBM市場(chǎng)。
SK海力士還計(jì)劃在上半年開始量產(chǎn)下一代HBM3E，鞏固其在全球半導(dǎo)體高附加值產(chǎn)品市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。
該公司已決定在今年預(yù)留約10萬(wàn)億韓元（約合76億美元）的資本支出，用于擴(kuò)建設(shè)施，聚焦高附加值DRAM芯片生產(chǎn)，包括HBM3、DDR5及LPDDR5，以及升級(jí)HBM的TSV先進(jìn)封裝技術(shù)。
SK海力士首席執(zhí)行官Jeong-ho Park表示，預(yù)計(jì)到2030年，公司HBM出貨量將實(shí)現(xiàn)每年1億顆。
此外，SK海力士在年度高層改組中，新成立的AI基礎(chǔ)設(shè)施部門將整合公司內(nèi)部的HBM資源。
據(jù)悉，三星電子已打破SK海力士在英偉達(dá)獨(dú)家供應(yīng)HBM3的局面，從今年1月開始向英偉達(dá)供應(yīng)HBM3。
三星電子自去年第四季度起擴(kuò)大第四代HBM3供應(yīng)，目前正步入過(guò)渡期，相關(guān)銷售額開始在其業(yè)績(jī)中顯現(xiàn)。
此前，三星電子斥資105億韓元收購(gòu)了三星顯示位于韓國(guó)天安市的工廠和設(shè)備，以擴(kuò)大HBM產(chǎn)能，同時(shí)還計(jì)劃投資7000億至1萬(wàn)億韓元新建封裝線。
三星目前已投入8層、12層HBM3量產(chǎn)，并開始供應(yīng)8層HBM3E樣品。
公司計(jì)劃在今年第四季度前，將HBM的最高產(chǎn)量提升至每月15萬(wàn)至17萬(wàn)件，以爭(zhēng)奪今年HBM市場(chǎng)。
但三星電子預(yù)計(jì)將大規(guī)模開展設(shè)備投資，以提升整體生產(chǎn)能力，加速追趕。
美光科技對(duì)下一代產(chǎn)品HBM3E寄予厚望，以縮小與領(lǐng)先者的差距。
為改變?cè)贖BM市場(chǎng)的被動(dòng)地位，美光選擇跳過(guò)第四代HBM，即HBM3，直接升級(jí)至第五代HBM4。
為HBM4標(biāo)準(zhǔn)[勾心斗角]，想提前[殺死]比賽
據(jù)悉，英偉達(dá)正致力于擴(kuò)大HBM供應(yīng)商陣容，以優(yōu)化和強(qiáng)化其供應(yīng)鏈管理。
屆時(shí)，英偉達(dá)及其他CSP（云端服務(wù)提供商）在產(chǎn)品應(yīng)用方面將實(shí)現(xiàn)規(guī)格與性能的提升。
HBM4堆棧將在現(xiàn)有12層基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展到16層，更高層數(shù)有望催生新堆棧方式的需求增長(zhǎng)。
據(jù)預(yù)測(cè)，HBM412hi產(chǎn)品將于2026年面世，16hi產(chǎn)品或于2027年亮相。
SK海力士正計(jì)劃為下一代HBM技術(shù)采用[2.5D扇出]封裝，以提升性能、降低封裝成本。
為了徹底殺死比賽，SK海力士準(zhǔn)備直接顛覆HBM的設(shè)計(jì)思路。
它計(jì)劃于2026年量產(chǎn)HBM 4，準(zhǔn)備把HBM直接安在GPU頂部，走向真正的3D架構(gòu)。
也就是說(shuō)，SK海力士準(zhǔn)備直接將倉(cāng)庫(kù)建在后廚樓上。
這一技術(shù)在內(nèi)存行業(yè)尚屬首次應(yīng)用，但在先進(jìn)半導(dǎo)體制造領(lǐng)域已頗為常見(jiàn)。SK海力士有望于明年公布相關(guān)研究成果。
現(xiàn)有HBM堆棧位于GPU附近并與芯片連接，SK海力士旨在消除中間層，將HBM4直接置于英偉達(dá)、AMD等公司GPU上，并選擇臺(tái)積電作為代工廠。
與英偉達(dá)競(jìng)速，各企業(yè)從細(xì)分領(lǐng)域突破
相較之下，三星采取光子技術(shù)在HBM中間層的應(yīng)用研究，以解決與熱量和晶體管密度相關(guān)的挑戰(zhàn)。
三星計(jì)劃于2025年推出HBM4，包括針對(duì)高溫特性優(yōu)化的非導(dǎo)電粘合膜（NCF）組裝技術(shù)和混合鍵合（HCB）技術(shù)，以在人工智能芯片領(lǐng)域搶占主導(dǎo)地位。
三星高管Jaejune Kim透露，該公司的HBM產(chǎn)量的一半以上已經(jīng)由專業(yè)產(chǎn)品組成。定制HBM解決方案的趨勢(shì)預(yù)計(jì)將加劇。
通過(guò)邏輯集成，量身定制的選項(xiàng)對(duì)于滿足個(gè)性化客戶需求至關(guān)重要，從而鞏固了市場(chǎng)地位。
與SK海力士和三星不同，美光并未計(jì)劃將HBM與邏輯芯片整合至單一芯片，而是在下一代HBM發(fā)展上，韓系和美系內(nèi)存廠商呈現(xiàn)出截然不同的路線。
美光可能向AMD、英特爾和英偉達(dá)建議，通過(guò)HBM-GPU組合芯片實(shí)現(xiàn)更快的內(nèi)存訪問(wèn)速度，但單獨(dú)依賴某一廠商芯片或帶來(lái)更大風(fēng)險(xiǎn)。
在尚未確定的HBM4標(biāo)準(zhǔn)上，美光似乎試圖實(shí)現(xiàn)[突襲]。
根據(jù)美光的信息，與前幾代HBM相比，HBM4將采用更廣泛的2048位接口。導(dǎo)致每個(gè)堆棧的理論峰值內(nèi)存帶寬超過(guò)1.5 TB/s。
這種更寬的接口和更快的速度將使HBM4能夠突破內(nèi)存帶寬的界限，滿足日益增長(zhǎng)的高性能計(jì)算和AI工作負(fù)載需求。
結(jié)尾：
毫無(wú)疑問(wèn)，HBM對(duì)所有內(nèi)存制造商而言，都是一個(gè)重要的發(fā)展機(jī)遇。
只要人工智能熱潮尚未減退，英偉達(dá)的GPU產(chǎn)品繼續(xù)保持暢銷，內(nèi)存制造商便能夠繼續(xù)憑借HBM實(shí)現(xiàn)豐厚利潤(rùn)，并呈現(xiàn)較為理想的業(yè)績(jī)。
目前，兩家韓國(guó)制造商不僅在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中展開激烈爭(zhēng)奪，還在產(chǎn)能擴(kuò)張和技術(shù)路線方面互相競(jìng)爭(zhēng)，力求在下一代標(biāo)準(zhǔn)中掌握主導(dǎo)權(quán)。預(yù)計(jì)今年各大制造商在HBM領(lǐng)域?qū)?huì)有更多舉措。
部分資料參考：
遠(yuǎn)川科技評(píng)論：《存儲(chǔ)，戰(zhàn)火重燃》，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫：《價(jià)格暴漲500%，HBM市場(chǎng)徹底被引爆》，浪哥財(cái)經(jīng)：《訂單排到3年后，HBM國(guó)內(nèi)最大黑馬，背靠海力士、三星，被500家機(jī)構(gòu)看中》，慧博資訊：《HBM行業(yè)深度：驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)現(xiàn)狀》，DoNews：《HBM[狂飆]，算力突圍》，半導(dǎo)體行業(yè)觀察：《HBM，新混戰(zhàn)》
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