本文来自微信公众号“中国电子报”，作者丨张心怡、夏冬阳(实习)。
近日，SK海力士CEO宣布其2024年和2025年高带宽内存(HBM)的产能均已售罄，并预测未来专用于人工智能的“超高速、高容量、低电力”存储器需求将会激增。无独有偶，美光科技也在第二财季财报中披露，该公司2024年的HBM产能已经售罄，2025年的绝大多数产能已经分配完毕。
HBM已成为存储厂商兵家必争之地。据Mordor Intelligence预测，从2024年到2029年，HBM市场规模预计将从约25.2亿美元激增至79.5亿美元，预测期内复合年增长率高达25.86%。为抢占这一增量市场，三星、SK海力士、美光等企业正在为HBM调配更多产能，并推动HBM的规格迭代。
美光HBM3E产品示意图
头部企业积极扩张HBM产能
AI是当前半导体市场的一抹亮色。随着云服务厂商积极部署AI大模型，AI服务器进入增长轨道。TrendForce集邦咨询预估，至2026年，AI服务器（包含搭载GPU、FPGA、ASIC等）出货量将占整体服务器的15%，成为撬动服务器市场的新增长点。
AI服务器对芯片内存容量和传输带宽提出更高要求，也拉动了高端存储芯片和高密度存储模组的出货成长，尤其是HBM技术的迭代升级和应用。据市场调查机构Yole数据，HBM今年以来平均售价是普通DRAM的5倍，加上近期SK海力士和美光的HBM产能售罄情况，进一步证实了市场对这一技术的高度认可和迫切需求。
在这样的趋势下，SK海力士、三星、美光正在积极扩张HBM产能，争夺市场份额。
作为HBM技术先行者的SK海力士，在2023年四季度率先迎来盈利，其中HBM和DDR5是较大业绩支撑。财报显示，SK海力士2024年一季度DRAM业务收入占比61%，ASP（平均销售价格）环比上涨超过20%。SK海力士表示：“凭借HBM等面向AI的存储器技术领导力，公司提升了面向AI服务器的产品销量，同时持续实施以盈利为主的经营活动，从而实现了营业利润环比增长734%的业绩。”此外，顺应面向AI的存储器需求增长的这一趋势，SK海力士决定加大于今年3月率先开始生产的HBM3E产品供应，并拓展其产品客户群。
而誓要捍卫存储第一大厂市场地位的三星自然也不甘示弱。三星存储业务副总裁Jaejune Kim在一季度财报电话会议中谈到：“我们计划到2024年年底，HBM芯片的供应量比去年增加3倍以上。我们已经协调了HBM芯片供应商，在共同努力下实现2025年让HBM芯片产量再翻一番的目标。”
虽与SK海力士、三星相比，美光当前所占的市场份额较小，但随着其开始量产HBM3E产品并将其应用于英伟达H200 Tensor Core GPU，有望在未来的GPU市场上取得更高市场占有率。最新财报显示，美光2024财年第二财季已实现DRAM营收42亿美元，占美光总营收的71%。此外，美光预计2024财年资本支出在75亿美元至80亿美元之间，均高于去年资本支出和此前规划，主要是为了支持HBM3E的产量增长。美光首席执行官Sanjay Mehrotra对外透露：“我们正处于为Nvidia（英伟达）下一代AI加速器提供HBM3E验证的最后阶段。”
综合多家市场研究机构分析，预计今年SK海力士和三星的HBM市占率均为47%~49%，美光则有望达到5%。有业内人士向记者表示：“盈利之后的原厂对市占的要求开始提高，尤其主要推动先进制程产能释出，预计三季度在一定利润水平下，对市占要求将进一步提高。”
新一轮技术竞赛已展开
自2014年首款硅通孔HBM产品问世至今，HBM技术已从HBM（第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）发展至HBM3E（第五代），最新的HBM3E是HBM3的扩展版本。
HBM代际升级主要体现在数据速率和容量密度上，HBM3的扩展版本HBM3E提供高达8Gbps的传输速度，比HBM3提高了50%；内存容量达16GB，是HBM3的两倍，且功耗更低，可满足下一代高性能计算应用的需求。
资料来源：SK海力士，中国电子报整理
自今年2月美光率先宣布量产8层24GB HBM3E并供货英伟达H200后，英伟达在GTC大会上确认了三星的HBM产品正处于验证阶段，而作为英伟达HBM内存长期供应商的SK海力士也宣布其HBM3E产品将从3月底开始量产。预计三星和SK海力士将围绕搭载在英伟达明年销售的下一代AI芯片中的HBM3E展开激烈的供应竞争。
数据来源：CFM闪存市场
在角逐HBM3E的同时，三大存储原厂已经开始排布下一代存储产品HBM4。
日前，SK海力士已宣布研发HBM4，并与台积电就HBM4研发和下一代封装技术合作签署谅解备忘录，计划从2026年开始批量生产HBM第六代产品——HBM4。据悉，SK海力士将采用台积电的先进逻辑工艺来提高HBM4的性能，针对搭载于HBM封装内最底层的基础裸片进行优化。台积电表示，将采用N5和N12FFC+工艺制造基础裸片，为HBM4提供更强的性能和能源效率。
在HBM4研发上，三星和美光也不会轻易罢手。尽管SK海力士目前稳坐HBM市场头把交椅，但三星正雄心勃勃地追赶SK海力士。今年以来，三星已成立两个全新HBM团队，并将HBM工作小组转为芯片部门下的一个常设办公室，以弥补其在2019年解散HBM业务和团队的市场误判。时下，三星与SK海力士已在HBM4研发上“短兵相接”，三星HBM团队计划于今年下半年量产HBM3E，并于2025年生产HBM4，2026年实现量产。
作为HBM市场后起之秀的美光也在积极布局HBM4，据悉，美光计划在2026年至2027年间，推出容量在36GB到48GB、12/16层垂直堆叠的HBM4产品，并于2028年推出带宽增加至2TB/s以上的HBM4E。
