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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?

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  本文源自:科创板日报

(图片来源网络,侵删)

  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:

最后编辑于:2024/12/22作者:xinfeng335

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