【AI 時代新需求，HBM 應(yīng)運而生】

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的 GDDR 內(nèi)存逐漸達到其技術(shù)發(fā)展的瓶頸：

1)GDDR5 無法跟上 GPU 性能發(fā)展：AI 訓(xùn)練的參數(shù)量每兩年增長 410 倍，而單 GPU 內(nèi)存僅以每兩年 2 倍的速度增長;硬件的峰值計算能力 20 年中提升了 60,000 倍，但 DRAM 帶寬的增長卻僅提高了 100 倍，互連帶寬只提升了 30 倍。 內(nèi)存難以跟上AI硬件的計算速度，限制了AI 芯片性能發(fā)揮，形成了“ 內(nèi)存墻 ” ;

2)GDDR5限制了外形尺寸：為實現(xiàn)高帶寬，越來越多的 GDDR5 和電路要集成在一起會限制產(chǎn)品的尺寸;

3)片上集成并非萬能：片上集成的兼容和可拓展性受到限制。

HBM 的出現(xiàn)克服傳統(tǒng) GDDR 在帶寬上的局限，并突破內(nèi)存墻的限制，以適應(yīng)AI 時代對高算力和高帶寬內(nèi)存的需求。

在HBM出現(xiàn)之前，DRAM按照產(chǎn)品分類主要分為 DDR、LPDDR 和 GDDR。其中 DDR 適用于計算機、服務(wù)器和其他高性 能計算設(shè)備等領(lǐng)域;LPDDR 適合移動設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)等需要長時間使用的場景，如手機、平板、穿戴等;GDDR是為了 設(shè)計高端顯卡而特別設(shè)計的高性能 DDR存儲器規(guī)格，它比主內(nèi)存中使用的普通 DDR存儲器時鐘頻率更高，發(fā)熱量更小，所以更適合搭配高端顯示芯片。

HBM全稱為 High Bandwidth Memory，即高帶寬內(nèi)存，它將多個DDR 芯片垂直堆疊在一起后和GPU封裝在一起。與傳統(tǒng)的DRAM相比，它確保了更多的 I/O (Input/Output，輸入/輸出)通道，一次可以傳輸大量的數(shù)據(jù)，在較小的物理空間內(nèi)實現(xiàn)高帶寬、低延遲和低功耗，從而成為數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用場景的新一代內(nèi)存解決方案。

【國內(nèi)HBM 初起步，三大巨頭推進產(chǎn)線建設(shè)】

全球 HBM 市場長久以來都由三大存儲原廠牢牢占據(jù)龍頭地位。根據(jù)高盛的數(shù)據(jù)，2023 年 HBM市場的競爭格局中，海力士約占 54%，三星占 41%，美光占 5%。 海力士目前占據(jù)市場主導(dǎo)地位，三星緊隨其后追擊，而美光雖然目前市場份額較 小，但正在積極擴大產(chǎn)能和技術(shù)。由于HBM3E 產(chǎn)能不足，三大巨頭或都進入英偉達供應(yīng)鏈，目前美光搶先獲得英偉達 H200 訂單，海力士也開始量產(chǎn)供貨英偉達， 三星已通過 AMD MI350 的驗證，英偉達方面的驗證時間稍晚于其他兩家。

內(nèi)DRAM 市場大部分份額仍然被三星、海力士和美光等占據(jù)，還有部分臺灣廠商南亞科技、華邦電子等角逐市場份額，國內(nèi)廠商的市場份額相對較小，主要DRAM 廠商有兆易創(chuàng)新、北京君正、東芯股份、長鑫存儲、紫光國微、福建晉華等。

國內(nèi)存儲廠商武漢新芯和長鑫存儲正處于 HBM 制造的早期階段，主要是為了應(yīng)對未來人工智能(AI)和高性能計算(HPC)領(lǐng)域的應(yīng)用需求。其中武漢新芯正在針對 HBM 建造月產(chǎn)能 3000 片晶圓的 12 英寸工廠，長鑫存儲則與封裝和測試廠通富微電合作開發(fā)了HBM 樣品，并向潛在的客戶展示。

除存儲大廠以外，華為也準(zhǔn)備建立其內(nèi)部 HBM 供應(yīng)鏈。據(jù) The Information 報道，華為已開始將其重點轉(zhuǎn)移到有吸引力的HBM 市場。該聯(lián)盟現(xiàn)在與從事存儲器業(yè)務(wù)的公司合作。HBM在AI 市場的動態(tài)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，特別是在 制造AI加速器時，HBM 在中國的供應(yīng)受到更大程度的限制下，建立 HBM 內(nèi)部生產(chǎn)鏈將有利提振未來國內(nèi)AI 能力。

【AI 需求強勁驅(qū)動，HBM 量價齊升】

AI和高性能計算(HPC)領(lǐng)域的需求是 HBM 增長的主要驅(qū)動力。HBM顯著的高速、高帶寬和低功耗特性使得它在AI和高性能計算領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。AI 服務(wù)器主流 GPU 如 H100、 A100、A800 以及 AMD MI250、MI250X 等基本都配備了 HBM。后續(xù)推出的王牌產(chǎn)品也持續(xù)升級 HBM 最新迭代版本，對 HBM 需求居高不下。

全球各大科技巨頭都在競購 HBM，AI 浪潮下HBM 市場規(guī)模將快速增長。根據(jù)騰訊科技的測算，2024 年全年，全球經(jīng)由CoWoS 封裝的 GPU 產(chǎn)品，產(chǎn)能約為 900 萬顆。按照單顆 GPU 邏輯芯片搭配 6 顆 HBM內(nèi)存顆粒的標(biāo)準(zhǔn)計算(部分搭配8 顆 HBM)，全球 2024年的 GPU，對 HBM 內(nèi)存的需求就在 5400 萬顆以上(12 層為主)。TrendForce 預(yù)估 2023 年全球 HBM 需求量將年增近 60%，2024 年將再成長 30%。

《2023-2024 中國人工智能計算力發(fā)展評估報告》指出，中國AI 算力市場規(guī)模正在快速成長擴大，2023 年中國AI服務(wù)器市場規(guī)模將達 91 億美元，同比增長 82.5%;智能算力規(guī)模預(yù)計達到 414.1EFLOPS(每秒百億億次浮點運算)， 同比增長 59.3%;2022-2027 年期間，年復(fù)合增長率預(yù)計達 33.9%。

隨著美國將限制 HBM 芯片對華出口，這種情況疊加 HBM 供不應(yīng)求使得國內(nèi)廠商購買到 HBM 的可能性大大下降，企業(yè)將轉(zhuǎn)向國內(nèi)HBM 廠商，未來中國 HBM 市場空間廣闊。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，2022 年上半年到 2023 年上半年，中國AI 加速卡出貨約 109 萬張，英偉達市場份額為 85%，華為市占率為 10%，百度市占率為 2%、 寒武紀(jì)和燧原科技均為 1%。隨著國內(nèi)HBM 從 0 到 1 實現(xiàn)突破后，市占約 15%的國產(chǎn)算力芯片廠商將會逐步切換為國產(chǎn) HBM，替代空間廣闊。

DRAM 市場經(jīng)歷了 2022 年平均銷售單價的下滑后，三星在 2023 年 Q4 大幅減產(chǎn)，庫存壓力改善后 DRAM 出貨拉升帶動價格從 2023 年 9 月中旬開始持續(xù)上漲， 2024 年 Q1 投片量開始回升，產(chǎn)能利用率達到80%左右，下半年是旺季，需求預(yù)期將較上半年明顯增加，產(chǎn)能會持續(xù)提升至 Q4。而 HBM 此前受ChatGPT 的 拉動同時受限產(chǎn)能不足，HBM 價格一路上漲，與性能最高的DRAM 相比，HBM3 的價格 上漲了五倍，預(yù)計 2024 年 HBM 價格還會再上漲 5-10%。HBM 呈現(xiàn)量價齊升的態(tài)勢， SEMI 預(yù)計 2024 年市場規(guī)模達 70 億美元，2030 年達 400 億美元，2022- 2030 年CAGR 達 63.85%。

我們篩選出以下潛力標(biāo)的

雅克科技(002409)公司是全球著名的磷酸酯阻燃劑生產(chǎn)企業(yè)，海力士為其前驅(qū)體業(yè)務(wù)第一大客戶，配套供應(yīng) HBM 所需前驅(qū)體。

長電科技(600584)在半導(dǎo)體存儲市場領(lǐng)域，公司的封測服務(wù)覆蓋 DRAM、Flash 等各種存儲芯片產(chǎn)品，擁有 20 多年 Memory 封裝量產(chǎn)經(jīng)驗，16 層 NAND Flash 堆疊，35um 超薄芯片制程能力，Hvbrid 異型堆疊等，都處于國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先的地位。

盛美上海(688082)公司有刷洗設(shè)備、涂膠設(shè)備等 7 款產(chǎn)品用于先進封裝。產(chǎn)品可覆蓋完整的工藝流程，包括清洗、涂膠、顯影、電鍍、平坦化電拋光、光刻膠去除及濕法蝕刻等。年初以來盛美上海已多次收到先進封裝清洗設(shè)備的采購訂單， 及電鍍設(shè)備的批量訂單，最近又推出升級版的涂膠設(shè)備，該款設(shè)備在性能和外觀進行了優(yōu)化，應(yīng)用于先進晶圓級封裝。

參考資料：華鑫證券-HBM 專題報告：跨越帶寬增長極限，HBM 賦能AI新紀(jì)元.pdf

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審核編輯 黃宇