高带宽存储器：高性能(neng)计(ji)算军备竞赛的核(he)心 两(liang)年(nian)迎百亿级翻倍市(shi)场增量丨黄金眼,内存,芯片,需求

材料来源：《AnOverviewoftheDevelopmentofaGPUwithintegratedHBMonSiliconInterposer》，IEEE

HBM已成(cheng)为高性能(neng)计(ji)算军备竞赛的核(he)心。

英伟达早正在(zai)2019年(nian)便已推出针(zhen)对(dui)数(shu)据中心和HPC场景的专业级GPUTeslaP100，当时号称“地表最强”的并行计(ji)算处理器，DGX-1办(ban)事器就是基于单(dan)机8卡(ka)TeslaP100GPU互连构成(cheng)。得益于采用搭载16GB的HBM2内存，TeslaP100带宽到达720GB/s，而同一(yi)时间推出的同样基于Pascal架构的GTX1080则利用GDDR5X内存，带宽为320GB/s。

今后英伟达数(shu)据中心加速计(ji)算GPUV100、A100、H100均搭载HBM显存。最新的H100GPU搭载HBM3内存，容量80Gb，带宽超3Tb/s，为上(shang)一(yi)代基于HBM2内存A100GPU的两(liang)倍。

而作为加速计(ji)算范畴追逐者的AMD对(dui)于HBM的利用更为激进，其最新发布的MI300XGPU搭载容量高达192GB的HBM3显存，为H100的2.4倍，其内存带宽达5.2TB/s，为H100的1.6倍，HBM正成(cheng)为HPC军备竞赛的核(he)心。

历代HBM产品发布及量产时间线材料来源：各公司官网，朴直电子绘制

新品发布，HBM热(re)度进一(yi)步增加。

近(jin)期，英伟达发布新一(yi)代AI芯片H200，这是当前用于训练开始辈大语(yu)言(yan)模型H100芯片的进级产品，更加擅长(chang)“推理”，借助HBM3e，英伟达H200以每秒4.8TB的速度提供141GB的内存，与A100比拟，容量几乎是其两(liang)倍，带宽增加了2.4倍，预计(ji)于2Q24出货(huo)。据韩(han)媒businesskorea报道，2023年(nian)以来，三星电子和SK海(hai)力士HBM定单(dan)一(yi)直正在(zai)激增。

市(shi)场空间有(you)多大？

目前，训练、推理环节存力需求持续增长(chang)、消费端及边(bian)缘侧算力增长(chang)，正正在(zai)打开HBM市(shi)场空间。

从(cong)本钱端来看(kan)，HBM的平均售价至少是DRAM的三倍，此前受ChatGPT的拉动同时受限(xian)产能(neng)不敷，HBM的价格一(yi)路下跌，与性能(neng)最高的DRAM比拟HBM3的价格下跌了五倍，高端AI办(ban)事器GPU搭载HBM芯片已成(cheng)主流。

根据TrendForce，2022年(nian)环球(qiu)HBM容量约为1.8亿GB，2023年(nian)增长(chang)约60%到达2.9亿GB，2024年(nian)将再增长(chang)30%。朴直证券(quan)观点(dian)认为，以HBM每GB售价20美(mei)圆测算，2022年(nian)环球(qiu)HBM市(shi)场范围(wei)约为36.3亿美(mei)圆，预计(ji)至2026年(nian)市(shi)场范围(wei)将达127.4亿美(mei)圆，对(dui)应CAGR约37%。

环球(qiu)HBM市(shi)场范围(wei)（亿美(mei)圆）材料来源：TrendForce，佐思汽研

集邦征询则透露表现，2023年(nian)主流需求自HBM2e转往HBM3，需求比重(zhong)预计(ji)离别为50%及39%。2024年(nian)市(shi)场需求将大幅转往HBM3，HBM3比重(zhong)预计(ji)达60%。由于HBM3平均销售单(dan)价远高于HBM2e与HBM2，因此将助力原厂HBM范畴营收增长(chang)，有(you)望进一(yi)步动员2024年(nian)全体HBM营收至89亿美(mei)圆，同比增长(chang)127%。

目前整个HBM市(shi)场是三分(fen)天下的款式，个中SK海(hai)力士技术领先，三星/美(mei)光加速追逐。

SK海(hai)力士当前技术领先，核(he)心正在(zai)于MR-MUF技术，MR-MUF能(neng)有(you)效提高导热(re)率，并改善工艺速度和良率。SK海(hai)力士于2021年(nian)10月领先发布HBM3，2023年(nian)4月公司完成(cheng)了环球(qiu)首创12层硅通孔技术垂直堆叠(die)芯片，容量到达24GB，比上(shang)一(yi)代HBM3高出50%，SK海(hai)力士设计(ji)正在(zai)2023年(nian)岁尾条件供HBM3E样品，并于2024年(nian)量产，公司目标(biao)2026年(nian)生产HBM4。

三星则有(you)万亿韩(han)元新建封(feng)装线，预计(ji)25年(nian)量产HBM4。为应对(dui)HBM市(shi)场的需求，三星电子已从(cong)三星显示(shi)（SamsungDisplay）采办(ban)天安厂区内部分(fen)修(xiu)建物和设备，用于扶植新HBM封(feng)装线，总投资(zi)额到达7000-10000亿韩(han)元。三星预计(ji)将正在(zai)2023Q4开始向北美(mei)客户供应HBM3。

美(mei)光则将正在(zai)2024年(nian)量产HBM3E，多代产品研发中。美(mei)光正在(zai)此前的财(cai)报电话会议上(shang)透露表现将正在(zai)2024年(nian)经过HBM3E完成(cheng)追逐，预计(ji)其HBM3E将于2024Q3大概(gai)Q4开始为英伟达的下一(yi)代GPU供应。11月6日美(mei)光正在(zai)台(tai)湾台(tai)中四厂正式开工，宣布将集成(cheng)先辈的探测和封(feng)装测试功效，生产HBM3E等产品。

国内企业时机正在(zai)哪里？

HBM产业链主要(yao)由IP、下游质料、晶粒设计(ji)制作、晶片制作、封(feng)装与测试等五大环节組成(cheng)。

个中DRAM晶粒供应链主要(yao)厂商为三星、海(hai)力士与美(mei)光，芯片制作与封(feng)装厂商主要(yao)为具有(you)CoWoS技术的台(tai)积(ji)电、I-Cube技术的三星、EMIB技术的英特尔等具有(you)2.5D/3D封(feng)装技术的Foundry/IDM厂商，测试范畴则由传(chuan)统封(feng)装测试厂商如(ru)日月光、Amkor等占有(you)。

正在(zai)IP环节，除AMD与赛灵思等IC设计(ji)厂商外(wai)，包括新思科技、益华计(ji)算机、Rambus与台(tai)湾创意(yi)等IP厂商都提供HBMIP办(ban)理计(ji)划(hua)，环球(qiu)最大IP厂商Arm尚未提供相关办(ban)理计(ji)划(hua)。

国内厂商则主要(yao)处于下游质料和半导体设备范畴。

个中有(you)固晶机老(lao)兵新益昌，公司以固晶机业务为基，拓展焊线机和分(fen)选设备，与通富(fu)微电、华天科技、扬杰科技等客户合作精密。受益于封(feng)装技术的迭代，对(dui)固晶精度的要(yao)求愈来愈高，同时HBM高带宽特性拉动键(jian)合需求，从(cong)μbump到TCB/混(hun)淆键(jian)合，推进固晶步骤和固晶机单(dan)价提升。别的值得注意(yi)的是，2021年(nian)封(feng)测设备中的焊线机和固晶机国产化率仅3%，国产替代空间广(guang)阔。

测试机、分(fen)选机方(fang)面有(you)长(chang)川科技，2023年(nian)完成(cheng)长(chang)奕科技资(zi)产过户，使得公司乐成(cheng)进入集成(cheng)电路分(fen)选设备范畴，完成(cheng)重(zhong)力式分(fen)选机、平移式分(fen)选机、转塔(ta)式分(fen)选机的产品全笼盖。

天承(cheng)科技则是先辈封(feng)装电镀(du)液领军者，作为先辈封(feng)装质估中第一(yi)大单(dan)品的电镀(du)液，已较传(chuan)统产品价值量提升翻倍以上(shang)。3D封(feng)装中TSV渗出率疾速提升，据Vantage Market Research展望，TSV市(shi)场2022-2026年(nian)CAGR为16%，而电镀(du)液对(dui)TSV性能(neng)至关重(zhong)要(yao)。

前驱体核(he)心供应商雅克科技，经过收购韩(han)国前驱体厂商UPChemical、LG光刻胶事业部、Cotem成(cheng)为SK海(hai)力士、LG品示(shi)的核(he)心供应商，别的雅克也已进入合肥长(chang)鑫、长(chang)江存储、京东方(fang)等国内龙头客户，高算力芯片动员HBM需求，SK海(hai)力士作为HBM领军企业，2022年(nian)6月宣布开始量产HBM3，预计(ji)于2022Q3向英伟达H100系统供应HBM3，UPChemical作为SK海(hai)力士前驱体核(he)心供应商，有(you)望充分(fen)受益。

深耕硅微粉行业已40年(nian)的联(lian)瑞新材，主要(yao)产品包括结晶硅微粉、熔融硅微粉、球(qiu)形硅微粉、氧(yang)化铝粉/针(zhen)状粉，个中low-α球(qiu)硅和low-α球(qiu)铝是3D封(feng)装关键(jian)原质料GMC（颗(ke)粒状环氧(yang)塑封(feng)料）的添加料。

华海(hai)诚科则是内资(zi)环氧(yang)塑封(feng)料代表厂商，华海(hai)诚科成(cheng)立于2010年(nian)，主要(yao)产品为环氧(yang)塑封(feng)料和电子胶黏剂，是国内多数(shu)具备芯片级固体和液体封(feng)装质料研发量产履历的专业工厂。公司精密跟进下游封(feng)装技术，近(jin)一(yi)年(nian)乐成(cheng)研发了lowCTE2技术和对(dui)惰性绿油高粘接性技术，并主动开展无铁生产线技术和无硫环氧(yang)塑封(feng)料产品。

正在(zai)先辈封(feng)装范畴，公司运用于QFN的产品700系列已经过长(chang)电科技及通富(fu)微电等著名客户考证，完成(cheng)小批量生产与销售，成(cheng)为公司新的功绩增长(chang)点(dian)；运用于先辈封(feng)装的颗(ke)粒状环氧(yang)塑封(feng)料（GMC）和FC底填胶等已经过客户考证，液态塑封(feng)质料（LMC）正正在(zai)客户考证历程当中，有(you)望渐(jian)渐(jian)完成(cheng)产业化并打破外(wai)资(zi)厂商的垄断地位。