AI热潮带动算力需求，而强大处理器也需要更高带宽的内存，HBM让存储芯片厂迎来新一波商机，SK海力士、三星、美光俨然成为供应HBM的三巨头。到底HBM的技术在AI时代有多重要？市场规模有多大？ HBM是康庄大道还是荆棘路？
HBM（High Bandwidth Memory）是种可以用于高速运算、能运送大量数据的内存，其应用了3D堆叠封装技术，将多个DRAM晶粒垂直堆叠，并以硅穿孔（Through-Silicon Via， TSV）相连，不仅提升内存的频宽，也减少了有关功耗和体积空间的问题。HBM能以更快的速度存取内存，让数据可轻易的传送与存储，专门为高性能运算的应用量身打造，适用于AI服务器、自驾车市场、高性能运算和高速网络设备等领域。TrendForce预估，2024年的HBM需求位年增长率近200%，2025年有望再翻倍。研究公司Mordor Intelligence预计，在2024年HBM的全球市场规模会达到25.2亿美元，并以逾25%的年复合增长率增长，于2029年增长为将近80亿美元的规模。高盛看好HBM的市场规模在2026年将达300亿美元，并重申未来几年HBM供不应求的观点。Yole Group则预测，2024年HBM市场规模约为141亿美元，2025年略接近199亿美元，2027年将发展为377亿美元。即便市场规模具备庞大潜力，却不代表相关发展能就此一路顺畅，当前HBM尚须面对成本和良率的各式挑战。HBM的厚度受更先进的DRAM制程所左右，因其需要以堆叠DRAM来制作，而堆叠精准度与散热也都是攸关HBM成败与否的关键，堆叠结构亦为HBM的封装和测试添增不少难度，导致生产成本提高。TrendForce提到，当前HBM的良率介于50~60%之间，即便业界尝试采用优化设计、改进材料、升级制程等诸多手段来提升HBM的性价比，但要让HBM达到与其它内存成本对等的实际时间仍是未知数。
韩、美大厂逐鹿HBM市场
2024年的HBM市场几乎被三家大厂所垄断，其中，SK海力士约有52%的市占率，三星占42.4%，美光约5%。若以现阶段主流产品HBM3产品来看，SK海力士于HBM3市场比重超过9成，而三星与美光紧追在后。据CNBC报道引述SK海力士与美光的说法，两家2024年的HBM已经售罄，就连2025年的HBM产量也几乎被预订一空。展望2025年，市场需求将大幅转向HBM3E，更多12hi产品的出现将提升单芯片搭载HBM的容量。三大内存厂积极扩充HBM产能，市场估计2025年新增投片量约27.6万片，总产能将拉升至54万片，年增105%。而内存三雄为了应付广大市场，也积极投入更多资源研发。当前，HBM市场执牛耳的SK海力士将投资20兆韩元（约145亿美元）在韩国清州市建厂，并与台积电合作生产新一代的HBM4或第六代HBM系列芯片，规划自2026年开始量产。SK海力士的HBM技术团队负责人Kwi Wook Kim于5月表示，新一代HBM的更新周期由2年缩短至1年，第七代HBM量产时间将提前至2026年。此外，SK海力士还宣布，计划在2028年前的四年之内投资103兆韩元（750亿美元），并将其中的80%用于HBM研发和生产。三星的HBM正反消息则层出不穷，当中包含未能通过英伟达用在AI处理器的测试，或是已通过英伟达质量验证等内容，虽这些都被英伟达与三星否认，但三星股价的涨跌仍然受到波动，进而引发市场关注。据韩媒报道，三星近期成立了一个专责开发HBM的新部门，着眼于下一代HBM4、HBM3和HBM3E等产品的研发，希望藉此重返市场领先地位，三星明确透露HBM4技术的研发时间表，计划于2025年首次亮相，但此次改革的成效尚待观察，尤其是三星正面临史上第一次罢工，工会放话若无法达成诉求，下个罢工目标就会转向平泽市的HBM生产线， 使得三星的HBM生产线可能受到影响。雪上加霜的是，其竞争对手SK海力士正在大举招募HBM相关的新职位，让三星可能发生被大量挖角的窘境。美光抢先在今年2月量产最新HBM3E芯片，顺利夺下辉达H200 AI GPU订单，在获得日本政府半导体补助后，美光宣布将在日本广岛县斥资6,000亿~8,000亿日元（约38亿~51亿美元），兴建一座采用极紫外光刻设备（EUV）的先进DRAM芯片厂，最快2026年初动工，2027年底开始营运。日媒指出，美光要在2025年底把其HBM市占率大幅提升至目前的3倍之上，即达到25%附近。知情者透露，为提升HBM产量，美光正在美国打造多条测试生产线，并首度考虑在马来西亚生产HBM，同时扩大台湾产能。
中国力拼芯片自主
为了突破美国封锁并实现芯片自主，之前市场还盛传中国手机大厂联合多家半导体厂商要在HBM领域发力。从中国官方及民间企业的布局可以看出，中国日益重视HBM芯片技术。由政府牵头组织的“大基金三期”计划注资高达人民币3440亿元，主要目的为发展半导体产业，而HBM产业链就有可能是其中一个投资重点。中国在HBM研发仍处于早期阶段，尽管国际上已有更先进的HBM3和HBM3E，但中国目前的工作重点仍在HBM2的研发和制造阶段，此外，美国虽未限制HBM芯片出口，但HBM3芯片使用美国技术制造，中企无法获得。
