HBM4已成為AI領域的核心，SK海力士、三星、美光三巨頭展開激烈競爭，市場前景廣闊但也存在風險。

如今，HBM不再小眾，成為AI革命的核心。作為推動AI技術進步的基礎設施，HBM通過垂直堆疊多個內(nèi)存Die，提升了帶寬和數(shù)據(jù)傳輸效率，突破了傳統(tǒng)內(nèi)存瓶頸。與傳統(tǒng)的GDDR和LPDDR內(nèi)存相比，HBM迭代速度快，帶寬增長顯著。

在HBM市場中，SK海力士和三星占據(jù)主導地位。2024年，二者合計占據(jù)超90%的市場份額，其中SK海力士占54%，三星占39%，美光以7%的份額處于追趕行列。

這三家巨頭都在為下一代“王牌”HBM4積極籌備。在2025年閃存峰會（FMS）上，它們紛紛展示實力，給HBM4貼上“重新定義內(nèi)存”“下一代里程碑”等標簽。爭奪HBM領導地位的競爭已成為全球戰(zhàn)略性競賽。

巨頭們的三國殺

SK海力士：追求性能與效率的平衡

隨著功耗成為重要限制因素，HBM向性能和效率平衡的方向發(fā)展。SK海力士認為，HBM能顯著提升AI性能和質(zhì)量，打破“內(nèi)存墻”瓶頸。

SK海力士將HBM定位為“近內(nèi)存”，比傳統(tǒng)主內(nèi)存更接近計算核心，具有更高帶寬和更快響應速度。

SK海力士的底氣源于HBM的三大結構優(yōu)勢：3D TSV堆疊實現(xiàn)高容量；寬通道并行傳輸實現(xiàn)高帶寬；單位比特傳輸能耗低于傳統(tǒng)DRAM，能效更高。這些創(chuàng)新使HBM在AI等高吞吐量應用中發(fā)揮關鍵作用。

在HBM的代際演進中，SK海力士實現(xiàn)了帶寬顯著提升和能效提高。從HBM3E到HBM4，帶寬提升到原來的三倍。

SK hynix已出貨世界首批HBM4樣品。HBM4在美元/帶寬/功耗/散熱方面優(yōu)勢比前代提升60%，容量最高達36GB，帶寬超2TB/s，能效比HBM3E低約40%多，散熱性能提升約4%。

三星：穩(wěn)步推進

三星也將HBM視為近存。在FMS上，三星介紹了HBM的演進路線，從2018年到2027年，帶寬不斷提升。預計2026年HBM4帶寬達2.048 TB/s，2027年HBM4E將超越HBM4。

三星HBM的技術指標

從HBM2到HBM4E，為實現(xiàn)更高容量和帶寬，芯片尺寸增加，功耗上升，對散熱設計提出挑戰(zhàn)。盡管總功耗增加，但能源效率持續(xù)降低。

三星將HBM4& HBM4E視為下一代里程碑，HBM4的關鍵技術變革是從傳統(tǒng)工藝到FinFET工藝，帶來提升高達200%、面積減少高達70%、功耗減少高達50%的優(yōu)勢。

三星還介紹了用于HBM堆疊的創(chuàng)新封裝技術HCB，即混合鍵合技術。與傳統(tǒng)技術相比，HCB實現(xiàn)了無縫、直接連接，支持堆疊層數(shù)提升高達33%，熱阻提升高達20%。

美光：后來者追趕

美光在介紹中對HBM4提及較少，更多介紹了其他內(nèi)存產(chǎn)品。在HBM競賽中，美光起步稍晚，但步伐堅定，跳過HBM3，用HBM3E進入市場，成為英偉達H200 GPU的重要供應商。

美光計劃2026年推出HBM4，采用12層內(nèi)存Die堆疊設計，以36 GB為主要規(guī)格，帶寬從HBM3E的1.2 TB/s大幅提升至超2 TB/s，能效較前代提升超20%。

美光未明確HBM4E的路線圖，只表示未來將朝更高帶寬、更大容量、更高能效及更強定制化方向發(fā)展。

HBM制造的復雜性

HBM制造過程復雜。SK海力士信息顯示，HBM生產(chǎn)需經(jīng)過前端和后端七大主要步驟，包括硅刻蝕、TSV銅填充等。

TrendForce分析師認為，HBM技術核心發(fā)展策略是通過前端工藝改進提升帶寬和單Die密度，但Die尺寸增大導致每GB成本更高。

后端工藝進步也是HBM技術發(fā)展的重要方面，核心目標是增加堆疊層數(shù)。三大供應商采用不同堆疊技術，海力士以MR - MUF著稱，三星和美光主要使用TC - NCF。

HBM 堆疊技術的解讀：

TC - NCF：使用非導電薄膜進行熱壓鍵合的技術，制造工藝需在堆疊每層芯片時采用高溫高壓，循環(huán)時間長。

MUF：在封裝過程中用塑封材料填充芯片間隙的技術，海力士有獨特優(yōu)勢。MR - MUF工藝是將所有存儲芯片放置到緩沖芯片上后一次性進行大規(guī)?；亓骱?，采用低溫。

16層堆疊工藝尚不確定，可能采用Hybrid Bonding或繼續(xù)使用TC - NCF/TC Bonding。Market and technology Trends分析師認為，2026年HBM4和HBM4e可能采用新鍵合技術，2028年HBM5開始，晶圓到晶圓混合鍵合將成主流。

HBM架構也在從“標準HBM”向“定制HBM”發(fā)展，定制HBM能提升系統(tǒng)性能和降低總擁有成本。

HBM市場前景光明，但并非一帆風順

根據(jù)Yole Group數(shù)據(jù)，HBM市場未來幾年將高速增長。從收入、位出貨量和晶圓生產(chǎn)量來看，都呈現(xiàn)上升趨勢。

收入方面，預計2024年到2030年全球HBM收入從170億美元增長至980億美元，復合年增長率達33%，收益份額從18%擴大到50%。

位出貨量方面，從2023年的1.5 B GB到2024年的2.8 B GB，預計2030年達到7.6 B GB，占DRAM市場總出貨量份額到2030年預計達10%左右。

晶圓生產(chǎn)量方面，從2023年的216 K WPM到2024年的350 K WPM，預計2030年達到590 K WPM，占DRAM市場總晶圓生產(chǎn)量份額到2030年預計達15%左右。

盡管HBM位出貨量占比相對較小，但收入占比接近50%，凸顯其高附加值和高單價。目前HBM每比特成本是DDR的約3倍，到HBM4時增至4倍，定價是DDR的約6倍（HBM4將是8倍），毛利率達70%。

不過，MKW Ventures Consulting LLC的分析師警告，要警惕過度炒作風險。隨著主要供應商產(chǎn)能增加，可能導致供應過剩，引發(fā)市場修正。HBM市場超高速增長率將從2024/2025年的100%下降到2026年的20%。

半導體（特別是內(nèi)存市場）即將進入修正期的一些關鍵指標可作參考，如終端客戶收入增長問題、庫存增長、位增長但利潤增長放緩等。

因此，HBM市場前景雖好，但發(fā)展會經(jīng)歷周期性調(diào)整。同時，中國正加大力度實現(xiàn)HBM生產(chǎn)本地化，有望在未來HBM市場贏得一席之地。

本文來自微信公眾號“半導體行業(yè)觀察”（ID：icbank），作者：杜芹DQ，36氪經(jīng)授權發(fā)布。

本文僅代表作者觀點，版權歸原創(chuàng)者所有，如需轉載請在文中注明來源及作者名字。

免責聲明：本文系轉載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權或非授權發(fā)布，請及時與我們聯(lián)系進行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com