高帶寬內存爭奪戰(zhàn)

近日，SK海力士CEO宣布其2024年和2025年高帶寬內存 (HBM) 的產能均已售罄，并預測未來專用于人工智能的“超高速、高容量、低電力”存儲器需求將會激增。無獨有偶，美光科技也在第二財季財報中披露，該公司2024年的HBM產能已經售罄，2025年的絕大多數產能已經分配完畢。

HBM已成為存儲廠商兵家必爭之地。據Mordor Intelligence預測，從2024年到2029年，HBM市場規(guī)模預計將從約25.2億美元激增至79.5億美元，預測期內復合年增長率高達25.86%。為搶占這一增量市場，三星、SK海力士、美光等企業(yè)正在為HBM調配更多產能，并推動HBM的規(guī)格迭代。

美光HBM3E產品示意圖

頭部企業(yè)積極擴張HBM產能

AI是當前半導體市場的一抹亮色。隨著云服務廠商積極部署AI大模型，AI服務器進入增長軌道。TrendForce集邦咨詢預估，至2026年，AI服務器（包含搭載GPU、FPGA、ASIC等）出貨量將占整體服務器的15%，成為撬動服務器市場的新增長點。

AI 服務器對芯片內存容量和傳輸帶寬提出更高要求，也拉動了高端存儲芯片和高密度存儲模組的出貨成長，尤其是HBM技術的迭代升級和應用。據市場調查機構Yole數據，HBM今年以來平均售價是普通DRAM的5倍，加上近期SK海力士和美光的HBM產能售罄情況，進一步證實了市場對這一技術的高度認可和迫切需求。

在這樣的趨勢下，SK海力士、三星、美光正在積極擴張HBM產能，爭奪市場份額。

作為HBM技術先行者的SK海力士，在2023年四季度率先迎來盈利，其中HBM和DDR5是較大業(yè)績支撐。財報顯示，SK海力士2024年一季度DRAM業(yè)務收入占比61%，ASP（平均銷售價格）環(huán)比上漲超過20%。SK海力士表示：“憑借HBM等面向AI的存儲器技術領導力，公司提升了面向AI服務器的產品銷量，同時持續(xù)實施以盈利為主的經營活動，從而實現了營業(yè)利潤環(huán)比增長734%的業(yè)績。”此外，順應面向AI的存儲器需求增長的這一趨勢，SK海力士決定加大于今年3月率先開始生產的HBM3E產品供應，并拓展其產品客戶群。

而誓要捍衛(wèi)存儲第一大廠市場地位的三星自然也不甘示弱。三星存儲業(yè)務副總裁 Jaejune Kim在一季度財報電話會議中談到：“我們計劃到2024年年底，HBM芯片的供應量比去年增加3倍以上。我們已經協(xié)調了HBM芯片供應商，在共同努力下實現2025年讓HBM芯片產量再翻一番的目標。”

雖與SK海力士、三星相比，美光當前所占的市場份額較小，但隨著其開始量產HBM3E產品并將其應用于英偉達H200 Tensor Core GPU，有望在未來的GPU市場上取得更高市場占有率。最新財報顯示，美光2024財年第二財季已實現DRAM營收42億美元，占美光總營收的71%。此外，美光預計2024財年資本支出在75億美元至80億美元之間，均高于去年資本支出和此前規(guī)劃，主要是為了支持HBM3E的產量增長。美光首席執(zhí)行官 Sanjay Mehrotra對外透露：“我們正處于為Nvidia（英偉達）下一代 AI 加速器提供 HBM3E驗證的最后階段。”

綜合多家市場研究機構分析，預計今年SK海力士和三星的HBM市占率均為47%~49%，美光則有望達到5%。有業(yè)內人士向記者表示：“盈利之后的原廠對市占的要求開始提高，尤其主要推動先進制程產能釋出，預計三季度在一定利潤水平下，對市占要求將進一步提高。” 

新一輪技術競賽已展開

自2014年首款硅通孔HBM產品問世至今，HBM技術已從HBM（第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）發(fā)展至HBM3E（第五代），最新的HBM3E是HBM3的擴展版本。

HBM代際升級主要體現在數據速率和容量密度上，HBM3的擴展版本HBM3E提供高達8Gbps的傳輸速度，比HBM3提高了50%；內存容量達16GB，是HBM3的兩倍，且功耗更低，可滿足下一代高性能計算應用的需求。

資料來源：SK海力士，中國電子報整理

自今年2月美光率先宣布量產 8 層 24GB HBM3E 并供貨英偉達H200后，英偉達在GTC大會上確認了三星的HBM 產品正處于驗證階段，而作為英偉達HBM內存長期供應商的SK海力士也宣布其HBM3E產品將從3月底開始量產。預計三星和SK海力士將圍繞搭載在英偉達明年銷售的下一代AI芯片中的HBM3E展開激烈的供應競爭。

數據來源：CFM閃存市場

在角逐HBM3E的同時，三大存儲原廠已經開始排布下一代存儲產品HBM4。

日前，SK海力士已宣布研發(fā)HBM4，并與臺積電就HBM4研發(fā)和下一代封裝技術合作簽署諒解備忘錄，計劃從2026年開始批量生產HBM第六代產品——HBM4。據悉，SK海力士將采用臺積電的先進邏輯工藝來提高HBM4的性能，針對搭載于HBM封裝內最底層的基礎裸片進行優(yōu)化。臺積電表示，將采用N5和N12FFC+工藝制造基礎裸片，為HBM4提供更強的性能和能源效率。

在HBM4研發(fā)上，三星和美光也不會輕易罷手。盡管SK海力士目前穩(wěn)坐HBM市場頭把交椅，但三星正雄心勃勃地追趕SK海力士。今年以來，三星已成立兩個全新HBM團隊，并將HBM工作小組轉為芯片部門下的一個常設辦公室，以彌補其在2019年解散HBM業(yè)務和團隊的市場誤判。時下，三星與SK海力士已在HBM4研發(fā)上“短兵相接”，三星HBM團隊計劃于今年下半年量產HBM3E，并于2025年生產HBM4，2026年實現量產。

作為HBM市場后起之秀的美光也在積極布局HBM4，據悉，美光計劃在2026年至2027年間，推出容量在36GB到48GB、12/16層垂直堆疊的HBM4產品，并于2028年推出帶寬增加至2TB/s以上的HBM4E。