HBM行业深度：AI的内存瓶颈，高壁垒高增速
夜长梦山
2024-03-29 11:44:41
【中信建投电子】HBM行业深度：AI的内存瓶颈，高壁垒高增速
#HBM是当前算力的内存瓶颈。从存储器到处理器，数据搬运会面临带宽和功耗的问题。HBM由于采用了TSV、微凸块等技术，DRAM裸片、计算核心间实现了较短的信号传输路径、较高的I/O数据速率、高位宽和较低的I/O电压，因此具备高带宽、高存储密度、低功耗等优势。即便如此，当前HBM的性能仍然跟不上算力卡的需求。
#三大原厂持续加大研发投入、HBM性能倍数级提升。目前最先进的HBM3e版本，理论上可实现16层堆叠、64GB容量和1.2TB/s的带宽，分别为初代HBM的2倍、9.6倍和4倍。2024年上半年，海力士、三星、美光均会推出24GB容量的HBM3e，下半年将推出36GB版本的HBM3e。此外，HBM4有望于2026年推出。
#HBM制造集成前道工艺与先进封装、TSV/EMC/键合工艺是关键。目前主流的HBM制造工艺是TSV+Micro bumping+TCB，如三星TC-NCF工艺，而海力士采用MR-MUF工艺，在键合应力、散热性能、堆叠层数方面更有优势。随着HBM堆叠层数增加，以及HBM对速率、散热等性能要求的提高，HBM4开始可能引入混合键合工艺，TSV、GMC/LMC的要求也将提高。
#AI刺激服务器存储容量扩充、HBM需求强劲。相较于一般服务器，AI服务器增加GPGPU，NVIDIA DGX/HGX的HBM用量为640GB，超越常规服务器，H200、B100等将搭载更高配置HBM。随着算力卡单卡HBM容量提升、算力卡出货量提升、技术迭代带来HBM单价提升，预计2024年HBM市场规模增长至148亿美元，2026年242亿美元，2023~2026年CAGR为82%。
#投资建议：目前HBM供应链以海外厂商为主、部分国内厂商打入了海外存储/HBM供应链。国产HBM正处于0到1的突破期，HBM供应主要为韩系、美系厂商，国内能获得的HBM资源较少。随着国产算力卡需求快速增长，对于算力卡性能至关重要的HBM也有强烈的供应保障诉求和国产化诉求。建议关注：封测、设备、材料等环节。
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