HBM技术的重要性与市场地位 - HBM已成为AI革命的核心基础设施 通过垂直堆叠多个内存Die显著提升带宽和数据传输效率 突破传统内存瓶颈 [1] - 与GDDR和LPDDR相比 HBM迭代速度呈飞跃式发展 带宽增长远超历史标准 [1] - 2024年SK海力士占据54%市场份额 三星占39% 美光以7%份额处于追赶地位 [1] 主要厂商技术路线与竞争格局 - SK海力士将HBM定位为"近内存"结构 通过3D TSV堆叠实现高容量 宽通道并行传输实现高带宽 单位比特能耗低于传统DRAM [2] - SK海力士HBM3E到HBM4带宽提升200% HBM4样品整体优势比前代提升60% 容量达36GB 带宽超2TB/s 能效降低40%多 散热提升4% [2][3] - 三星HBM带宽从2018年HBM2的307GB/s提升至2024年HBM3E的1.17TB/s 预计2026年HBM4达2.048TB/s 2027年HBM4E实现更大容量和更高带宽 [4] - 三星HBM能效从HBM2的6.25 pJ/bit持续下降至HBM3E的4.05 pJ/bit HBM4采用FinFET工艺 预计性能提升200% 面积减少70% 功耗减少50% [5][6] - 美光跳过HBM3直接推出HBM3E 成为英伟达H200 GPU供应商 计划2026年推出HBM4 采用12层堆叠 容量36GB 带宽超2TB/s 能效提升超20% [8][9] HBM制造工艺与技术挑战 - HBM生产需经过前端和后端七大步骤 包括硅刻蚀 TSV铜填充 芯片堆叠和封装等复杂工序 [10] - 核心技术通过前端工艺改进提升带宽和单Die密度 需增加TSV和凸点数量 但Die尺寸增大会导致每GB成本更高 [10] - 三大供应商采用不同堆叠技术：SK海力士使用MR-MUF 三星和美光主要使用TC-NCF [10][11] - 16层堆叠需采用混合键合或TC-NCF技术 Die间隙仅5微米 对核心高度要求严格 [11] - 2026年HBM4和HBM4e可能采用新键合技术 2028年HBM5将以晶圆到晶圆混合键合为主流 [12] 市场前景与增长预测 - 全球HBM收入预计从2024年170亿美元增长至2030年980亿美元 复合年增长率33% [16] - HBM在DRAM市场收益份额从2024年18%扩大至2030年50% [16] - 位出货量从2023年1.5B GB增长至2024年2.8B GB 2030年预计达7.6B GB 占DRAM总出货量10% [16] - 晶圆生产量从2023年216K WPM增长至2024年350K WPM 2030年预计达590K WPM 占DRAM总产量15% [16] - HBM每比特成本是DDR的3倍 HBM4时将增至4倍 但定价达DDR的6倍 HBM4为8倍 毛利率高达70% [16] 行业风险与周期性特征 - 主要供应商产能增加可能导致供应过剩 引发市场修正 增长率将从2024/2025年100%下降至2026年20% [17] - 需警惕库存增长 利润增长放缓 供应突然增加等周期性调整信号 [18][20] - 中国正加大HBM生产本地化力度 凭借AI加速器需求 政府支持和产业网络寻求市场立足点 [18]