2024年中國(guó)HBM行業(yè)現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)分析：行業(yè)發(fā)展前景廣闊，國(guó)內(nèi)亟需加快突破技術(shù)壁壘[圖]

一、HBM基本情況概述

HBM (High Bandwidth Memory）即高帶寬存儲(chǔ)器，是易失性存儲(chǔ)器的一種。作為全新一代的CPU/GPU內(nèi)存芯片，HBM本質(zhì)上是指基于2.5/3D先進(jìn)封裝技術(shù)，把多塊DRAM堆疊起來后與GPU芯片封裝在一起，實(shí)現(xiàn)大容量，高位寬的DDR組合陣列。

HBM產(chǎn)業(yè)鏈工藝流程包括晶圓測(cè)試、中段制造、后段封測(cè)等環(huán)節(jié)。目前，SK 海力士、三星電子等廠商在HBM 產(chǎn)業(yè)鏈中承擔(dān)前道晶圓廠和中道封測(cè)廠的角色，臺(tái)積電等廠商承擔(dān)后道封測(cè)廠的角色。SK 海力士、三星電子、美光科技、臺(tái)積電四家企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中最具地位。目前國(guó)內(nèi)廠商則主要處于上游領(lǐng)域。HBM制造工藝包括TSV打孔、電鍍、拋光等前道工藝以及混合鍵合等后道工藝。這些工藝環(huán)節(jié)對(duì)設(shè)備和材料的要求極高，因此HBM的生產(chǎn)成本也相對(duì)較高。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和工藝的不斷優(yōu)化，HBM的生產(chǎn)成本正在逐步降低。

HBM是通過先進(jìn)封裝工藝的方式提高存儲(chǔ)芯片的帶寬。HBM采用2.5D+3D封裝工藝，采用的核心封裝工藝包括Bumping、RDL、FC、TSV、CoWoS等。封裝工藝主要有四項(xiàng)功能：①保護(hù)芯片免受外部沖擊或損壞；②將外部電源傳輸至芯片，保證芯片的正常運(yùn)行；③為芯片提供線路連接，以便執(zhí)行信號(hào)輸入和輸出操作；④合理分配芯片產(chǎn)生的熱量，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2024年中國(guó)HBM行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及未來趨勢(shì)研判報(bào)告》

二、HBM市場(chǎng)規(guī)模

HBM需求主要集中在英偉達(dá)、谷歌、AMD等國(guó)際芯片大廠，其中英偉達(dá)是HBM市場(chǎng)的最大買家，所需HBM占全球比重超50%，國(guó)內(nèi)廠商受成本、技術(shù)、海外貿(mào)易政策等因素影響，需求占比較小，占比約6-7%，且型號(hào)以HBM2E為主，比HBM3E版本落后兩代，主要來源于三星電子、SK海力士?jī)杉夜尽?023年5月，據(jù)網(wǎng)信辦發(fā)布，美光公司產(chǎn)品存在較嚴(yán)重網(wǎng)絡(luò)安全問題隱患，對(duì)我國(guó)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈造成重大安全風(fēng)險(xiǎn)，影響我國(guó)國(guó)家安全。為此，網(wǎng)絡(luò)安全審查辦公室依法作出不予通過網(wǎng)絡(luò)安全審查的結(jié)論。按照《網(wǎng)絡(luò)安全法》等法律法規(guī)，我國(guó)內(nèi)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)者應(yīng)停止采購(gòu)美光公司產(chǎn)品，自此美光不再向中國(guó)出口HBM芯片。數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)HBM市場(chǎng)規(guī)模約為25.3億元。

三、HBM企業(yè)格局

技術(shù)門檻高導(dǎo)致HBM行業(yè)高度集中，目前，全球僅有的三家HBM供應(yīng)商，分別為韓國(guó)SK海力士、韓國(guó)三星電子、美國(guó)美光。其中SK海力士憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)與領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在全球HBM領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。2023年SK海力士市占率為53%，三星電子市占率38%、美光市占率9%。

在高技術(shù)壁壘、國(guó)外技術(shù)封鎖等因素下，我國(guó)在芯片領(lǐng)域一直處于被動(dòng)地位，HBM作為高端顯存芯片，研發(fā)難度更大，技術(shù)壁壘更高。目前HBM供應(yīng)鏈以海外廠商為主，供應(yīng)商主要為韓系、美系廠商。國(guó)產(chǎn)HBM正處于0到1的突破期，國(guó)內(nèi)能獲得的HBM資源較少。雖然目前尚無國(guó)產(chǎn)企業(yè)具備HBM供給能力，但已有部分企業(yè)通過自主研發(fā)、收購(gòu)等方式布局產(chǎn)業(yè)鏈上游核心環(huán)節(jié)，并取得了實(shí)質(zhì)性突破。如通富微電、長(zhǎng)電科技、深科技等半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)；拓荊科技、賽騰股份、中微公司、北方華創(chuàng)、華海清科、精智達(dá)、新益昌等半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)；雅克科技、聯(lián)瑞新材、華海誠(chéng)科、強(qiáng)力新材等半導(dǎo)體材料企業(yè)。少數(shù)企業(yè)更是成功進(jìn)入海外HBM供應(yīng)鏈。

在HBM的技術(shù)演進(jìn)路線中，追求更大的容量，更高的帶寬始終是其主線。目前最先進(jìn)的HBM3e版本，理論上可實(shí)現(xiàn)16層堆疊、64GB容量和1.2TB/s的帶寬，分別為初代HBM的2倍、9.6倍和4倍。未來，HBM技術(shù)將繼續(xù)沿著提升帶寬和容量的道路前進(jìn)。HBM4甚至HBM5將可能實(shí)現(xiàn)更高的性能標(biāo)準(zhǔn)，為AI和HPC等數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用提供更加強(qiáng)大的支持。同時(shí)，隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷進(jìn)步，HBM技術(shù)將采用更小的制程節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)更高的集成度和更低的功耗。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《2024年中國(guó)HBM行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及未來趨勢(shì)研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。