HBM成算力竞赛核心 龙头开启扩产潮 产业链哪些环节是重点？

摘要： 　　本文源自：科创板日报　　存储厂商重金再扩产，谁需要HBM？凭什么是HBM？HBM行业A股厂商有哪些？两大存储巨头正计划将HBM产量提高至2.5倍，虽报道未言明具体时间点，但这...

　　本文源自：科创板日报

　　存储厂商重金再扩产，谁需要HBM？凭什么是HBM？HBM行业A股厂商有哪些？两大存储巨头正将HBM产量提高至2.5倍，虽报道未言明具体时间点，但这一扩产倍数已高于数月前报道中的“产能提高一倍”。

　　扩产风潮席卷HBM领域。由于AI芯片飞速发展，HBM需求水涨船高，存储三大巨头都在争相推进HBM生产/扩产。

　　其中，三星、SK海力士据悉正将HBM产量提高至2.5倍。

　　前者为扩大HBM产能，之前已收购三星显示（Samsung Display）天安厂区内部分建筑及设备，其在天安厂建立一条新封装线，用于大规模生产HBM。公司已花费105亿韩元购买上述建筑和设备等，预计追加投资7000亿-1万亿韩元。

　　后者则在本周透露，预计到2030年公司HBM出货量将达到每年1亿颗。同时其更打响了存储行业资本开支上调“第一枪”，决定在2024年预留约10万亿韩元（约合76亿美元）的设施资本支出——相较今年6万亿-7万亿韩元的预计设施投资相比，增幅高达43%-67%，这一数字也超出市场预期。

　　扩大的投资将聚焦于两项内容：一是为高附加值DRAM芯片扩建设施，包括HBM3、DDR5及LPDDR5；二是升级HBM的TSV（硅通孔）先进封装技术。

　　值得注意的是，虽说在“扩产至2.5倍”的报道中，韩媒并未言明具体时间点，但这一扩产倍数已高于数月前报道中的“产能提高一倍”。

　　在6-7月曾有消息指出，SK海力士已着手扩建HBM产线，目标将HBM产能翻倍。扩产焦点在于HBM3，SK海力士正在准备投资后段工艺设备，将扩建封装HBM3的利川工厂。预计到今年年末，后段工艺设备规模将增加近一倍。三星投资1万亿韩元（约合7.6亿美元）扩产HBM，目标明年底之前将HBM产能提高一倍，公司已下达主要设备订单。

　　至于另一巨头美光，将在2024年推出8层堆叠的AI和数据中心专用HBM3E内存；将于2024年底到2025年年初推出12层堆叠的HBM3E 。

　　▌谁需要HBM？

　　在三大巨头中，SK海力士的扩产似乎显得最有信心也最为激进。能撑起它的野心的，自然是客户极为旺盛的需求。

　　在上个月末的财报会议上，SK海力士已透露，2024年的HBM3与HBM3E产能已全部售罄，正在与客户、合作伙伴讨论2025年HBM产量与供应。而本周报道指出，不仅是2024年的产能，SK海力士HBM 2025年的预期产能也出现了完全售罄的迹象。

　　至于有哪些公司已加入HBM“买买买大军”？英伟达与AMD。

　　英伟达最新推出的NVIDIA HGX™ H200，该平台基于NVIDIA Hopper架构，是首款提供HBM3e内存（速率更快、容量更大）的GPU，以加速生成式AI和大语言模型，同时推进HPC工作负载的科学计算。

　　不仅如此，英伟达2024年推出Blackwell架构B100 GPU。分析师预期，从B100架构开始，英伟达将用Chiplet技术，对台积电先进封装将用CoWoS-L技术。且不止一家机构评估显示，B100架构可能用台积电4nm制程，或将用结合2颗GPU晶粒（Die）和8颗HBM。此外，CoWoS-L封装在硅中介层加进主动元件LSI层，提升芯片设计及封装弹性，可支援更多颗HBM堆叠。

　　之前英伟达的HBM一直由SK海力士独家供应，由于需求极为庞大，三星据称也已通过质量评估，即将加入供应商队列。日前已有消息称，三星电子从明年1月开始向英伟达供应HBM3。

　　不仅如此，8月业内消息人士透露，三星第四代HBM芯片HBM3和封装服务已通过AMD的质量测试，准备向AMD提供HBM芯片和交钥匙封装服务，AMD将这些芯片和服务用于其Instinct MI300X加速器。

　　此外，SK海力士也正在向AMD供应HBM3。

　　▌凭什么是HBM？

　　AI热潮下，存力站上风口，美光总裁兼CEO梅赫罗特拉更放出“AI即内存”的豪言——“当你展望未来时，它就等于人工智能，而人工智能等于内存。”

　　而在所有存储芯片中，HBM被看做是“最适用于AI训练、推理的存储芯片”。

　　HBM打破内存带宽及功耗瓶颈。其主要基于与处理器相同的“Interposer”中介层互联实现近存计算，显著减少数据传输时间，且节省布线空间。而基于TSV工艺的堆叠技术则显著提升了带宽，并降低功耗和封装尺寸。更有数据显示，3D TSV工艺较传统POP封装形式节省了35%的封装尺寸，降低了50%功耗，并且对比带来8倍带宽提升。

　　方正证券11月14日报告指出，HBM正成为HPC军备竞赛的核心。算力需求井喷叠加产能受限，HBM价格高增，市场规模高速增长。

　　从成本端来看， HBM平均售价至少是DRAM三倍；而此前受ChatGPT的拉动同时受限产能不足，HBM价格一路上涨，与性能最高的DRAM相比，HBM3的价格上涨了五倍。

　　TrendForce认为，高端AI服务器GPU搭载HBM芯片已成主流。2022年全球HBM容量约1.8亿GB，2023年增长约60%达2.9亿GB，2024年将再增长30%。券商以HBM每GB售价20美元测算，2022年全球HBM市场规模约为36.3亿美元，预计至2026年市场规模将达127.4亿美元，对应CAGR约37%。

　　▌HBM需要什么？

　　落实到产业链环节上，民生证券认为，HBM将拉动上游设备及材料用量需求提升。

　　（1）设备端：TSV和晶圆级封装需求增长。前道环节，HBM需要通过TSV来进行垂直方向连接，增加了TSV刻蚀设备需求；中段环节，HBM带来了更多的晶圆级封装设备需求；后道环节，HBM的多芯片堆叠带来diebond设备和测试设备需求增长。

　　（2）材料端：HBM的独特性主要体现在堆叠与互联上。对于制造材料：多层堆叠对于制造材料尤其是前驱体的用量成倍提升，制造材料核心厂商包括：雅克科技、神工股份等；对于封装材料：HBM将带动TSV和晶圆级封装需求增长，而且对封装高度、散热性能提出更高要求，封装材料核心厂商包括：联瑞新材、华海诚科、飞凯材料等。

　　方正正补充称，国内产业链有望在各品类半导体设备、材料受益：1）固晶机：新益昌；2）测试机、分选机等：长川科技；3）特种气体：华特气体；4）电子大宗气体：金宏气体、广钢气体；6）前驱体：雅克科技；7）电镀液：天承科技；8）环氧塑封料：华海诚科。

　　据《科创板日报》不完全统计，A股中：