電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）根據(jù)韓媒sedaily 的最新報道，三星華城17號產(chǎn)線已開始量產(chǎn)并向英偉達供應HBM3內(nèi)存。同時，美光已經(jīng)為英偉達供應HBM3E。至此，高端HBM內(nèi)存的供應由SK海力士一家獨大，變?yōu)槿恰K海力士和美光的“三分天下”。

當然，國產(chǎn)HBM也迎來了積極進展，國芯科技和紫光國微都公開透露過進展。

HBM對高性能計算至關重要

HBM也就是?高帶寬存儲器，?以其高帶寬和快速的數(shù)據(jù)傳輸速度，?在高性能計算領域扮演著核心角色。HBM是典型的3D結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，利用了業(yè)界最領先的3D封裝技術，也是2D封裝轉(zhuǎn)向2.5D封裝的重要組成部分。

HBM利用TSV硅穿孔技術和微凸點（Microbump）技術將DRAM Die和Logic Die堆疊在一起，進而形成具有高速和高存儲密度的內(nèi)存形態(tài)。然后通過先進封裝技術，HBM可以與GPU或其他計算芯片相連，能夠大大增加計算的內(nèi)存帶寬。

比如，在業(yè)界知名的英偉達計算卡上，HBM是發(fā)揮高性能計算能力的關鍵。在英偉達新一代GPU芯片B200上，每顆B200芯片都配備了高達192GB的HBM內(nèi)存，提供高達8TB/s的帶寬速度，這款計算卡上的HBM為HBM3E。此外，英偉達A100、H100、H200均采用了不同規(guī)格的HBM內(nèi)存，打破了困擾高性能計算的“內(nèi)存墻”。

過去幾年，SK海力士一直都是英偉達HBM的主要供應商。由于英偉達是高端HBM的主要采購商，因此SK海力士也被認為是主導HBM市場發(fā)展。從數(shù)據(jù)方面來看，根據(jù)市場研究公司TrendForce的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023年SK海力士占全球HBM市場規(guī)模的53%，比三星和美光加起來還要多，后兩者的市場占比分別為38%和9%。

HBM讓SK海力士賺得盆滿缽滿，根據(jù)SK海力士公司財報，該公司今年一季度銷售額高達12.4萬億韓元（約合90億美元），同比增長144%，顯著好于市場預期，此前市場估計的數(shù)額是1.8萬億韓元（約合13億美元）。SK海力士首席財務官 Kim Woohyun表示，“憑借HBM引領的AI內(nèi)存領域業(yè)界最頂尖的技術，我們已經(jīng)進入明顯的復蘇階段。”根據(jù)此前的報道，雖然SK海力士2024年計劃要讓HBM產(chǎn)能實現(xiàn)翻番，不過該公司HBM內(nèi)存生產(chǎn)配額已經(jīng)全部售罄。

三星和美光加大追趕力度

有分析師預估，SK海力士在HBM業(yè)務方面的營業(yè)利潤率是普通DRAM內(nèi)存業(yè)務的兩倍。如此賺錢的生意，三星和SK海力士定然虎視眈眈。根據(jù)三星內(nèi)部人士透露，三星內(nèi)部已經(jīng)定下目標，那就是取得英偉達的測試認證，并持續(xù)引領HBM內(nèi)存技術發(fā)展。

目前，在三星官網(wǎng)主推的是HBM3 Icebolt ，能夠完全滿足HBM3內(nèi)存標準，采用12層高速DRAM，提供6.4Gbps處理速度和高達819GB/s的帶寬。從容量來看，三星HBM3 Icebolt單Die容量為16Gb，單顆HBM內(nèi)存的容量可以達到24GB，以目前大部分2.5D封裝1個計算核心加上4顆HBM的配置，那么單個計算卡就可以提供96GB的大容量內(nèi)存。如果是1個計算核心配8顆HBM，那么容量將達到192GB。

在高端HBM供應上，要想引領市場的發(fā)展，就需要獲得英偉達的認可，因為該公司計算芯片占據(jù)全球超過80%的市場份額。近一段時間以來，三星和英偉達之間的項目似乎并不順暢，接連傳出“三星HBM良率過低”，“英偉達要求三星更改HBM芯片設計”等傳聞，雖然三星對上述不利傳聞都進行了否認，但遲遲不見工廠量產(chǎn)，確實對三星不利。

根據(jù)韓媒的最新報道，三星華城17號產(chǎn)線已經(jīng)開始量產(chǎn)HBM3內(nèi)存，并為英偉達供貨，目前這一消息沒有得到三星和英偉達方面的證實。然而，相比過往，目前三星HBM開始有好消息了。同時，有三星供應鏈人士稱，三星在HBM3、HBM3E和HBM4產(chǎn)能規(guī)劃上非常積極，目前已經(jīng)暫緩NAND閃存產(chǎn)線投資計劃，并將平澤P4工廠轉(zhuǎn)為DRAM專用生產(chǎn)線以彌補通用DRAM供應不足，保障HBM和DDR5內(nèi)存的供應。

正如上述提到的，三星現(xiàn)在的競爭對手不只有SK海力士，還有同樣覬覦SK海力士訂單的美光。美光在2022年大膽放棄了HBM3的研發(fā)和量產(chǎn)計劃，將精力集中在HBM3E內(nèi)存的研發(fā)和改進上。這一決策取得了巨大的成功，目前美光HBM3E內(nèi)存已經(jīng)向英偉達供貨，并且產(chǎn)品的能效比很有優(yōu)勢。按照美光的官方數(shù)據(jù)，8Hi堆疊的24GB HBM3E內(nèi)存功耗比競品低30%。

當前，美光已經(jīng)開始向英偉達H200 AI GPU出貨HBM3E內(nèi)存，今年三季度這款高性能的計算芯片就將開始大規(guī)模量產(chǎn)。

從目前的進度來看，三星似乎落后了，不過中國臺灣供應鏈方面的消息稱，三星電子之前要求其合作伙伴撥出與HBM3E供應有關的產(chǎn)能準備，三星HBM3E已經(jīng)于今年4月份實現(xiàn)量產(chǎn)。當前三星HBM3E已經(jīng)通過了英偉達的驗證，將會在今年三季度大規(guī)模供貨。按照三星的時間節(jié)點，該公司將會在7月31日舉行財務報告會議，相當一部分分析師認為，三星將會在這場會議里官宣HBM3E的進度。

進入2024年，三星半導體團隊據(jù)悉已經(jīng)開展四次改組和調(diào)整，目標就是打造出一個具有行業(yè)競爭力的HBM團隊，將專注于HBM3、HBM3E和HBM4技術研發(fā)，目標讓三星取得HBM技術發(fā)展領軍者的地位。

目前，三星、SK海力士和美光在HBM3E方面的進展已經(jīng)同步，單顆HBM容量步調(diào)一致。不過，美光和三星的挑戰(zhàn)都在于良率，據(jù)悉SK海力士在HBM3E方面的良率在5月份就已經(jīng)超過了80%，到英偉達產(chǎn)品開始上量的時候，SK海力士在HBM3E良率方面應該會具備一定的優(yōu)勢。當然，SK海力士的挑戰(zhàn)在于產(chǎn)能。

國產(chǎn)廠商積極參與HBM打造

HBM是先進封裝重要的組成部分，主流的HBM制造工藝是TSV+Micro bumping+TCB，要實現(xiàn)這些步驟就需要對應的設備和材料。有業(yè)內(nèi)人士表示，IC設備和材料供應商已經(jīng)接到來自中國大陸廠商的訂單需求。

從生產(chǎn)廠商進展來看，目前國內(nèi)頭部的封裝企業(yè)都能夠提供支持HBM生產(chǎn)的先進技術，比如TSV和Micro bumping，不過在精度方面，預計和國際大廠還有一定的差距。

從產(chǎn)品研發(fā)進展來看，國內(nèi)國芯科技和紫光國微等廠商都在布局HBM研發(fā)。此前，國芯科技在回答投資者問時表示，該公司在客戶定制服務產(chǎn)品中使用HBM接口IP技術，目前正在基于先進工藝開展流片驗證工作。紫光國微也回應投資者稱，該公司的HBM產(chǎn)品目前還處于研發(fā)階段，已經(jīng)通過初樣測試。

由于先進制程的問題，國產(chǎn)芯片在先進封裝方面的布局很難跟隨臺積電、英特爾和三星方面的技術路線，這就導致國產(chǎn)芯片對于HBM的需求也定然和英偉達等公司的需求不同。當然，說這些還為時尚早，目前國產(chǎn)HBM內(nèi)存仍處于從0到1的技術攻關階段。

結(jié)語

HBM因為高性能、高帶寬和高存儲密度的優(yōu)點，在高性能計算芯片打造的過程中，具有明顯的優(yōu)勢，打破了長期困擾高性能計算芯片發(fā)展的“內(nèi)存墻”問題。相較于傳統(tǒng)DRAM，HBM具有更高的溢價空間，這讓SK海力士賺得盆滿缽滿。隨著三星和美光在HBM、HBM3E以及未來的HBM4上持續(xù)發(fā)力，HBM市場將由一家獨大，轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭痔煜隆薄?br />
對于國產(chǎn)廠商而言，HBM是打造先進封裝非常重要的一環(huán)，目前國內(nèi)也在積極地籌備，爭取盡早實現(xiàn)0到1的突破。