作者 | 方文三
無論是第五代10nm級DRAM技術(shù),還是HBM等新技術(shù),存儲大廠都在持續(xù)發(fā)力。在英偉達(dá)、AMD、英特爾三家互搏的同時,存儲廠商也沒有閑著,生產(chǎn)和擴(kuò)產(chǎn)成主旋律。
AI時代無可取代,HBM價格正在飆升
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,在人工智能計算系統(tǒng)領(lǐng)域,目前沒有其他內(nèi)存芯片可以取代HBM。
英偉達(dá)的產(chǎn)能上不來,很大程度上是因為HBM不夠用了。每一塊H100芯片,都會用到6顆HBM。
由于英偉達(dá)和AMD等AI芯片制造商的需求激增,HBM的價格正在飆升。
當(dāng)前,AI服務(wù)器GPU市場以英偉達(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)合年增長速度增長。
盡管增長強(qiáng)勁,但考慮到擴(kuò)大HBM生產(chǎn)以滿足需求的困難,HBM價格預(yù)計將在一段時間內(nèi)保持高位。
三星電子和SK海力士,通過增加HBM產(chǎn)量并分配資本支出來應(yīng)對日益增長的需求。
這些公司對HBM的銷售抱有很高的期望,因為HBM的利潤率是傳統(tǒng)DRAM芯片的5倍。
SK海力士無疑是這波內(nèi)存熱潮中的最大受益者,截至去年12月31日,SK海力士在去財年和第四季度的營收取得了顯著增長。
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105%;HBM市場規(guī)模也有望于今年達(dá)89億美元,同比增長127%;
預(yù)計至2026年市場規(guī)模將達(dá)127.4億美元,對應(yīng)CAGR約37%。
SK海力士公司預(yù)測,在2027年之前,HBM市場將以82%的復(fù)合增長率保持增長。
[牌桌]湊不齊四個人,為擴(kuò)產(chǎn)紛紛摩拳擦掌
當(dāng)前,HBM即將邁入第四代,然而市場格局仍未形成四足鼎立之勢。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)一段時間。
去年6月,媒體報道稱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)計今年年末,該廠后段工藝設(shè)備規(guī)模將增長近一倍。
公司計劃在今年第四季度前,將HBM的最高月產(chǎn)量提升至15萬至17萬件,以爭奪今年HBM市場。
SK海力士還計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)品市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。
該公司已決定在今年預(yù)留約10萬億韓元(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)計到2030年,公司HBM出貨量將實現(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),目前正步入過渡期,相關(guān)銷售額開始在其業(yè)績中顯現(xiàn)。
此前,三星電子斥資105億韓元收購了三星顯示位于韓國天安市的工廠和設(shè)備,以擴(kuò)大HBM產(chǎn)能,同時還計劃投資7000億至1萬億韓元新建封裝線。
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。
公司計劃在今年第四季度前,將HBM的最高產(chǎn)量提升至每月15萬至17萬件,以爭奪今年HBM市場。
但三星電子預(yù)計將大規(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。
為改變在HBM市場的被動地位,美光選擇跳過第四代HBM,即HBM3,直接升級至第五代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,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。
據(jù)預(yù)測,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)計思路。
它計劃于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,SK海力士準(zhǔn)備直接將倉庫建在后廚樓上。
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。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,并選擇臺積電作為代工廠。
與英偉達(dá)競速,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)。
三星計劃于2025年推出HBM4,包括針對高溫特性優(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解決方案的趨勢預(yù)計將加劇。
通過邏輯集成,量身定制的選項對于滿足個性化客戶需求至關(guān)重要,從而鞏固了市場地位。
與SK海力士和三星不同,美光并未計劃將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HBM-GPU組合芯片實現(xiàn)更快的內(nèi)存訪問速度,但單獨依賴某一廠商芯片或帶來更大風(fēng)險。
在尚未確定的HBM4標(biāo)準(zhǔn)上,美光似乎試圖實現(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)致每個堆棧的理論峰值內(nèi)存帶寬超過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,滿足日益增長的高性能計算和AI工作負(fù)載需求。
結(jié)尾:
毫無疑問,HBM對所有內(nèi)存制造商而言,都是一個重要的發(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實現(xiàn)豐厚利潤,并呈現(xiàn)較為理想的業(yè)績。
目前,兩家韓國制造商不僅在市場競爭中展開激烈爭奪,還在產(chǎn)能擴(kuò)張和技術(shù)路線方面互相競爭,力求在下一代標(biāo)準(zhǔn)中掌握主導(dǎo)權(quán)。預(yù)計今年各大制造商在HBM領(lǐng)域?qū)懈嗯e措。
部分資料參考:
遠(yuǎn)川科技評論:《存儲,戰(zhàn)火重燃》,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫:《價格暴漲500%,HBM市場徹底被引爆》,浪哥財經(jīng):《訂單排到3年后,HBM國內(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)動因素、市場現(xiàn)狀》,DoNews:《HBM[狂飆],算力突圍》,半導(dǎo)體行業(yè)觀察:《HBM,新混戰(zhàn)》