随着AI大模型和智能驾驶等新技术的快速发展,市场对高带宽内存芯片的需求不断增长。HBM产品凭借其高带宽和快速数据传输的特性,正受到市场广泛关注。据近日报道,英伟达已与多家芯片大厂签订了HBM产品的大额订单,HBM产业风口已至。
HBM广泛应用于高性能计算、人工智能、图形处理和其他需要大规模数据并行处理的领域。随着计算机体积不断减小和新技术对内存带宽需求的增加,HBM逐渐成为关键技术之一。
从原理上讲,与传统的GDDR相比,HBM通过将一系列DRAM芯片垂直整合成堆叠式结构,每层之间通过硅互连进行通信,从而实现较大容量和更高带宽的特性,具备更高的数据传输速率。
目前,HBM产品以HBM(第一代)、HBM2(第二代)、HBM2E(第三代)、HBM3(第四代)、HBM3E(第五代)的顺序开发,最新的HBM3E是HBM3的扩展版本。
从传输速率来看,SK海力士、美光宣布推出的HBM3E芯片,皆可实现超过1TB/s的带宽。这样的速度代表了什么?理论上,下载一部长达163分钟的全高清(Full-HD)电影(1TB)只需不到1秒钟的时间。
此前有报道称,全球多个科技巨头包括AMD、微软和亚马逊等,都在竞购SK海力士的第五代高带宽内存HBM3E。
随着ChatGPT的火爆出圈,数据与算力需求持续增长,HBM因其高带宽和快速数据传输的特性受到市场的广泛关注。例如,人工智能领域的巨头英伟达就对HBM技术寄予厚望。
通过采用HBM技术,英伟达的GPU在处理大规模图像和数据时能够实现更高的性能和能效比,使其产品在高性能计算、深度学习和人工智能等领域具备竞争优势。
据12月27日报道,为了确保HBM的稳定供应,英伟达已向SK海力士和美光支付了数亿美元的预付款。近期,三星电子也结束了产品测试,并与英伟达签订了HBM产品供应协议。
美光首席执行官Sanjay Mehrotra曾透露,该公司正处于“为英伟达下一代AI加速器供应HBM3E的最后验证阶段”。据介绍,美光的HBM3E预计2024年初量产,有望在2024会计年度为该公司带来数亿美元的营收——在这极为乐观的销售预期背后,美光2024年全年的HBM预估供给已全数售罄。
从目前市场格局来看,SK海力士、三星和美光这三家国际内存芯片企业是主攻HBM领域的。其中,SK海力士是技术领先并拥有最高市场份额的公司,其市占率为50%。紧随其后的是三星,市占率约为40%,而美光占据了大约10%的市场份额。
根据机构预测,2023年SK海力士的市场份额有望提升至53%,而三星和美光的市场份额将分别为38%和9%。申万宏源表示,存储芯片周期有望迎来复苏,AI服务器引爆HBM新型存储需求。
国内方面,由于起步较晚,目前HBM相关产业链布局相对较小,其中多数与上游原材料相关。据悉,HBM产业链上游原材料包括前驱体、环氧塑封料、Low-a球铝、环氧树脂、封装基板、底部填充胶等细分领域。
在A股上市公司中,华海诚科(688535.SH)的颗粒状环氧塑封料(GMC)可以用于HBM的封装,相关产品已通过客户验证,现处于送样阶段;唯特偶(301319.SZ)生产的微电子材料可以用于HBM的堆叠和高速串行的连接;圣泉集团(605589.SH)的特种酚醛树脂、封装用环氧树脂等多款材料可应用于HBM;德邦科技(688035.SH)生产的芯片级underfill、AD胶、Tim1、DAF/CDAF等材料均是集成电路先进封装领域的核心材料。