存储三巨头种种动向表明，HBM的争夺已是“刺刀见红”。
因应HBM浪潮汹涌，三星总裁兼执行长Kye Hyun Kyung（庆桂显）称：“输掉了第一回合的战斗，但第二回合非赢不可。”三星正迅速增加对英伟达的供应，以获得更高的市占率。SK海力士执行长Kwak Noh-jung（郭鲁正）提出：“竞争优势绝非一蹴而就，但我们不会因此自满。”得益于HBM助推，SK海力士第一季度营业利润以2.9万亿韩元的规模压过竞争对手。而美光光科技总裁兼首席执行官Sanjay Mehrotra则隔着大洋喊话，HBM芯片2024年已售罄，2025年大部分供应也已分配完毕！
结合天风国际证券分析师郭明錤日前对英伟达下一代AI芯片R100的预测：R100或在明年第四季度量产，采用台积电N3制程与CoWoS-L封装，预计将搭配8颗HBM4。HBM第二回合竞争的落脚点已经很明显。
自2013年在半导体市场崭露头角以来，首代（HBM）、第二代（HBM2）、第三代（HBM2E）、第四代（HBM3）、第五代（HBM3E）渐次登台。2024年，HBM牵动存储巨头加剧竞争，进一步“绞杀”DRAM产能的同时，正迅速冲向HBM家族第六代——HBM4。
英伟达插手？韩厂竞争“白热化”
以强悍的性能表现，HBM（高频宽存储器）在内存技术领域所向披靡，一路看涨。调研机构TrendForce预估，2024年HBM位元需求年增近200%，2025年可望再倍增。2024年HBM产能占DRAM比重约5%，2025年将逾10%。2024年HBM产值占DRAM比重将超20%，2025年有机会进一步突破三成。
面对这一巨大的增量市场，三星总会想起2019年那个错误的决定——因误判市场前景而解散其HBM团队，为SK海力士以HBM3拿下巨大市占率让开道路，直接导致“第一回合输了”。甚至2024年3月的股东大会上，还有三星高管反思“此前准备不足，不会再犯同样的错误”。
为专注HBM4开发，积极争取英伟达（Nvidia）订单，日前三星将HBM工作小组转为芯片部门下的一个常设办公室。这是继今年1月成立HBM特别工作组后，三星建立的第二个HBM专门团队，可见决心之大。
HBM 结构示意图
三星相信，HBM4是其“卷土重来”的一柄利剑。与竞争对手相比，三星HBM为热压缩非导电薄膜（TC-NCF），抗弯曲特性能制造更多层DRAM堆叠HBM。三星认为还有另一个优势，那就是自家有晶圆代工。
从时间线看，三星规划2025年提供HBM4样品，2026年量产。但据“IT之家”报道，SK海力士5月2日在韩国举行的记者招待会上表示，其HBM4量产时间已提至2025年。如果该消息真实无误，SK海力士又将先人一步。
具体来说，SK海力士计划在2025年下半年推出采用12层DRAM堆叠的首批HBM4产品，而16层堆叠HBM稍晚于2026年推出。就在今年4月，SK海力士与台积电就HBM4研发和下一代封装技术合作签署谅解备忘录，当时计划与台积电合作开发预计在2026年投产的HBM4。SK海力士以往的HBM产品，包括HBM3E都是基于自身制程工艺制造了基础裸片，但从HBM4产品开始计划采用台积电的先进逻辑工艺。
时下，三星与SK海力士已经“短兵相接”——在同一时间为全球唯一一家HBM3E客户英伟达提供相同的产品。另一方面，英伟达预计今年订单价值将超越73亿美元，甚至市场传出“英伟达故意煽动三星、SK海力士彼此竞争，顺势压低HBM价格”的消息，恐更加剧韩系两大存储厂的焦虑。
吃入AI红利，美光的“HBMnext”
美光科技，也开始赚钱了。
美东时间3月20日周三美股盘后，美光公布2024财年第二财季财报（截至2023年2月2日）营业利润扭亏为盈。其第二财季营收58.2亿美元，同比增长约57.7%，增速远超第一财季的15.6%，高于51亿~55亿美元的美光自身指引区间。
美光预计，2024财年第三财季营收约66亿美元，上下浮动2亿美元。美光认为，人工智能的蓬勃发展带动市场对HBM产品的需求，同时预计DRAM和NAND闪存定价在本年度内将进一步提高。
在HBM领域，SK海力士借助率先开发的优势拿下第一。有数据显示，SK海力士已获得五成市占率，其次是占四成的三星和占一成的美光。但以美光当前的体量而言，当务之急或许不是“争上游”，而是到2025年将HBM的市占率从一成左右提高到约25%。有业内人士判断，受美国地缘优势影响，美国本土科技巨头或加大采购力度，助力美光市场份额提升。
战略上看，美光选择跳过HBM3，直接开发HBM3E。2024年3月，美光宣布已开始量产其HBM3E高带宽内存解决方案，英伟达H200 Tensor Core GPU将采用美光8层堆叠的24GB容量HBM3E内存，并于今年第二季度开始出货。美光执行副总裁暨首席商务官 Sumit Sadana 表示：“公司拥有业界领先的HBM3E和HBM4产品路线图……为助力人工智能未来的大幅增长做足了准备。”
美光科技披露面向AI基础设施需求的解决方案路线图
美光“HBMnext”的消息并不够多，依据其披露的方案路线图显示，其HBM4的“生命周期”大致在2026年—2027年，而到2028年则正式步入HBM4E。
当前，美光对位于日本和美国的基地进行巨额投资，计划在今后数年内向广岛工厂投资5000亿日元，并于2025年量产新一代AI存储器；在美国，将在2040年代之前最多投资1250亿美元，在纽约州等地量产AI存储器。
HBM显现“排挤效应”，走向定制
HBM本质是将多个DRAM芯片堆叠在一起，提高数据处理能力的新结构半导体存储器。TrendForce数据显示，DRAM销售额中HBM占比将从2023年的8%增加到2024年底的20%。
由于存储大厂在过去两年间财报亏损，未有积极扩产，且HBM大热带来产能排挤效应，更加冲击DRAM产能；同时，受限于消费类产品复苏趋势的不明朗，大厂普遍对于非HBM晶圆产能的资本支出趋于保守。
制造困难和良率低更加剧了这一现象。钰创董事长卢超群也在日前发声，HBM还处在技术与良率的摸索期，良率瓶颈要完全打开至少要花上2～3年时间，因此HBM对传统DRAM产能的排挤才刚开始。另有数据显示，HBM平均良率约65%，但实际良率可能更低。
HBM 结构示意图
而更迷人的是，HBM4将展露革命性的一面，定制性的特点得到体现。有消息称，买家正在启动定制规范，超越与SoC相邻的传统布局，并探索将HBM直接堆叠在SoC顶部等选项。虽然这些可能性仍在评估中，但预计将针对HBM行业的未来采取更加量身定制的方法。
今年年初，SK海力士判断“定制”HBM需求将变得更加强劲。有消息人士透露，SK海力士与英伟达和Google签订HBM供应协议，这些合同包括定制条款；三星半导体业务负责人Kyung Kye-hyun（池庆贤）也曾透露，想要HBM4的客户正在与之做联合开发定制，虽然他没有透露合作方是哪家公司。
从时间线看，首代HBM到HBM2E的发布，耗时整整6年。而自HBM3起，几乎保持两年一代的速度演进，步伐明显加快。可以预见，今后两年将成为HBM4的“主舞台”，高盛公司也认为HBM4的收入将从2026年开始出现，与HBM供应商计划到2025年完成开发并在2026年开始大规模生产的时间线一致。
2025年，事关HBM4的“战争”即将打响！这场战斗中哪怕仅落后一步也是不被允许的，更遑论掉队。留给存储三巨头的时间已经非常紧张，这关系到三星能否夺回存储王座、SK海力士守擂成败，以及美光如何进一步获取市场。
普遍而言，新的市场扩张期，技术创新很快，市场份额变动的空间很大，机会也变得更大。从2024年下半年开始，AI存储器的下一代产品将进入量产阶段，试错空间收窄，存储大厂纷纷退掉子弹、装上刺刀，向着高地发起“白刃战”！
