产业丨价格暴涨500%,高阶HBM市场来临

随着人工智能应用的增长,高带宽内存HBM需求激增,价格飙升。SK海力士和三星电子等存储大厂正在扩产以满足市场需求,同时也在开发下一代HBM技术。
前言:
无论是第五代10nm级DRAM技术,还是HBM等新技术,存储大厂都在持续发力。
在英伟达、AMD、英特尔三家互搏的同时,存储厂商也没有闲着,生产和扩产成主旋律。
作者 | 方文三
图片来源 |  网 络 
AI时代无可取代,HBM价格正在飙升

与传统的DRAM相比,HBM拥有更高的数据容量和更低的功耗,使其成为需要高性能和高效率的人工智能应用程序的理想选择。

一位业内人士表示,在人工智能计算系统领域,目前没有其他内存芯片可以取代HBM。

英伟达的产能上不来,很大程度上是因为HBM不够用了。每一块H100芯片,都会用到6颗HBM。

由于英伟达和AMD等AI芯片制造商的需求激增,HBM的价格正在飙升。

当前,AI服务器GPU市场以英伟达 H100、A100、A800以及AMD的MI250、MI250X系列为主,这些GPU基本都配备了HBM。

从去年到2028年,HBM供应将以45%的复合年增长速度增长。

尽管增长强劲,但考虑到扩大HBM生产以满足需求的困难,HBM价格预计将在一段时间内保持高位。

三星电子和SK海力士,通过增加HBM产量并分配资本支出来应对日益增长的需求。

这些公司对HBM的销售抱有很高的期望,因为HBM的利润率是传统DRAM芯片的5倍。

SK海力士无疑是这波内存热潮中的最大受益者,截至去年12月31日,SK海力士在去财年和第四季度的营收取得了显著增长。

特别是其主力产品DDR5 DRAM和HBM3,在这一年的收入较去年上涨了4倍以上。

TrendForce预估,今年全球HBM的位元供给有望增长105%;HBM市场规模也有望于今年达89亿美元,同比增长127%;

预计至2026年市场规模将达127.4亿美元,对应CAGR约37%。

SK海力士公司预测,在2027年之前,HBM市场将以82%的复合增长率保持增长。

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[牌桌]凑不齐四个人,为扩产纷纷摩拳擦掌

当前,HBM即将迈入第四代,然而市场格局仍未形成四足鼎立之势。据资料显示,截至去年,具备生产HBM能力的厂商仅有三家:SK海力士、三星、美光。而这种局面很可能将持续一段时间。

去年6月,媒体报道称SK海力士正筹备投资后段工艺设备,以扩充封装HBM3的产能,预计今年年末,该厂后段工艺设备规模将增长近一倍。

公司计划在今年第四季度前,将HBM的最高月产量提升至15万至17万件,以争夺今年HBM市场。

SK海力士还计划在上半年开始量产下一代HBM3E,巩固其在全球半导体高附加值产品市场的领导地位。

该公司已决定在今年预留约10万亿韩元(约合76亿美元)的资本支出,用于扩建设施,聚焦高附加值DRAM芯片生产,包括HBM3、DDR5及LPDDR5,以及升级HBM的TSV先进封装技术。

SK海力士首席执行官Jeong-ho Park表示,预计到2030年,公司HBM出货量将实现每年1亿颗。

此外,SK海力士在年度高层改组中,新成立的AI基础设施部门将整合公司内部的HBM资源。

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据悉,三星电子已打破SK海力士在英伟达独家供应HBM3的局面,从今年1月开始向英伟达供应HBM3。

三星电子自去年第四季度起扩大第四代HBM3供应,目前正步入过渡期,相关销售额开始在其业绩中显现。

此前,三星电子斥资105亿韩元收购了三星显示位于韩国天安市的工厂和设备,以扩大HBM产能,同时还计划投资7000亿至1万亿韩元新建封装线。

三星目前已投入8层、12层HBM3量产,并开始供应8层HBM3E样品。

公司计划在今年第四季度前,将HBM的最高产量提升至每月15万至17万件,以争夺今年HBM市场。

但三星电子预计将大规模开展设备投资,以提升整体生产能力,加速追赶。

美光科技对下一代产品HBM3E寄予厚望,以缩小与领先者的差距。

为改变在HBM市场的被动地位,美光选择跳过第四代HBM,即HBM3,直接升级至第五代HBM4。

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为HBM4标准[勾心斗角],想提前[杀死]比赛

据悉,英伟达正致力于扩大HBM供应商阵容,以优化和强化其供应链管理。

届时,英伟达及其他CSP(云端服务提供商)在产品应用方面将实现规格与性能的提升。

HBM4堆栈将在现有12层基础上,进一步发展到16层,更高层数有望催生新堆栈方式的需求增长。

据预测,HBM412hi产品将于2026年面世,16hi产品或于2027年亮相。

SK海力士正计划为下一代HBM技术采用[2.5D扇出]封装,以提升性能、降低封装成本。

为了彻底杀死比赛,SK海力士准备直接颠覆HBM的设计思路。

它计划于2026年量产HBM 4,准备把HBM直接安在GPU顶部,走向真正的3D架构。

也就是说,SK海力士准备直接将仓库建在后厨楼上。

这一技术在内存行业尚属首次应用,但在先进半导体制造领域已颇为常见。SK海力士有望于明年公布相关研究成果。

现有HBM堆栈位于GPU附近并与芯片连接,SK海力士旨在消除中间层,将HBM4直接置于英伟达、AMD等公司GPU上,并选择台积电作为代工厂。

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与英伟达竞速,各企业从细分领域突破

相较之下,三星采取光子技术在HBM中间层的应用研究,以解决与热量和晶体管密度相关的挑战。

三星计划于2025年推出HBM4,包括针对高温特性优化的非导电粘合膜(NCF)组装技术和混合键合(HCB)技术,以在人工智能芯片领域抢占主导地位。

三星高管Jaejune Kim透露,该公司的HBM产量的一半以上已经由专业产品组成。定制HBM解决方案的趋势预计将加剧。

通过逻辑集成,量身定制的选项对于满足个性化客户需求至关重要,从而巩固了市场地位。

与SK海力士和三星不同,美光并未计划将HBM与逻辑芯片整合至单一芯片,而是在下一代HBM发展上,韩系和美系内存厂商呈现出截然不同的路线。

美光可能向AMD、英特尔和英伟达建议,通过HBM-GPU组合芯片实现更快的内存访问速度,但单独依赖某一厂商芯片或带来更大风险。

在尚未确定的HBM4标准上,美光似乎试图实现[突袭]。

根据美光的信息,与前几代HBM相比,HBM4将采用更广泛的2048位接口。导致每个堆栈的理论峰值内存带宽超过1.5 TB/s。

这种更宽的接口和更快的速度将使HBM4能够突破内存带宽的界限,满足日益增长的高性能计算和AI工作负载需求。

 

产业丨价格暴涨500%,高阶HBM市场来临

 

结尾:

毫无疑问,HBM对所有内存制造商而言,都是一个重要的发展机遇。

只要人工智能热潮尚未减退,英伟达的GPU产品继续保持畅销,内存制造商便能够继续凭借HBM实现丰厚利润,并呈现较为理想的业绩。

目前,两家韩国制造商不仅在市场竞争中展开激烈争夺,还在产能扩张和技术路线方面互相竞争,力求在下一代标准中掌握主导权。预计今年各大制造商在HBM领域将会有更多举措。

部分资料参考:远川科技评论:《存储,战火重燃》,半导体产业纵横:《价格暴涨500%,HBM市场彻底被引爆》,浪哥财经:《订单排到3年后,HBM国内最大黑马,背靠海力士、三星,被500家机构看中》,慧博资讯:《HBM行业深度:驱动因素、市场现状》,DoNews:《HBM[狂飙],算力突围》,半导体行业观察:《HBM,新混战》

来源:AI芯天下

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2024

03/01

19:04

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