2022年4月20日，SK海力士宣布，已在全球首次实现垂直堆叠12个单品DRAM芯片，成功开发出最高容量24GB的HBM3 DRAM新产品，容量较上一代HBM3 DRAM提升50%，已向客户提供样品，正在接受客户公司的性能验证，将在上半年内完成量产准备，以加强尖端DRAM市场主导权。同时市场疯狂在传合肥长鑫存储计划以150亿以上估值寻求上市，因为本身做半导体一级投资，对存储新技术路线HBM算比较了解，特意写篇文章科普下。

一、HBM是什么？

HBM（High Bandwidth Memory，高带宽内存）是一款新型的CPU/GPU+内存芯片，其实就是将很多个DDR芯片堆叠在一起后和GPU封装在一起，实现大容量，高位宽的DDR组合阵列。如下HBM的DRAM设计产品图，可明显看到DRAM的堆叠及CPU/GPU等算力芯片的组合封装。HBM使DRAM从传统2D转变为立体3D，充分利用空间、缩小面积，契合半导体行业小型化、集成化的发展趋势。HBM突破了内存容量与带宽瓶颈，被视为新一代DRAM解决方案。

图片来源：半导体行业观察

二、HBM主要优势

相对于传统的DRAM产品，HBM主要优势在于以下几点：

（1）大幅提高了存储容量

（2）提升数据传输速率与I/O数量，让更大的模型，更多的参数留在离核心计算更近的地方，减少内存和存储解决方案带来的延迟。

（3）具有更小的功耗

（4）具备存算一体的能力，HBM中同时封装了一款CPU/GPU芯片

（5）芯片尺寸更小

（6）实现存算一体的能力

（7）新型HBM-PIM（存内计算）芯片将AI引擎引入每个存储库，从而将处理操作转移到HBM。

三、主要巨头进展

（1）SK海力士

2013年，SK海力士将TSV技术应用于DRAM，在业界首次成功研发出HBM。HBM1的工作频率约为1600 Mbps，漏极电源电压为1.2V，芯片密度为2Gb（4-hi）。HBM1的带宽高于DDR4和GDDR5产品，同时以较小的外形尺寸消耗较低的功率，更能满足GPU等带宽需求较高的处理器。

2019年8月，SK海力士宣布成功研发出新一代“HBM2E”；2020年2月，三星也正式宣布推出其16GB HBM2E产品“Flashbolt”，于2020年上半年开始量产。

2021年10月就开发出全球首款HBM3，2022年6月量产了HBM3 DRAM芯片，并将供货英伟达，持续巩固其市场领先地位。随着英伟达使用HBM3 DRAM，数据中心或将迎来新一轮的性能革命。

2022年4月20日，SK海力士宣布，已在全球首次实现垂直堆叠12个单品DRAM芯片，成功开发出最高容量24GB的HBM3 DRAM新产品，容量较上一代HBM3 DRAM提升50%，已向客户提供样品，正在接受客户公司的性能验证，将在上半年内完成量产准备，以加强尖端DRAM市场主导权。

（2）三星

2016年1月，三星宣布开始量产4GB HBM2 DRAM，并在同一年内生产8GB HBM2 DRAM；

2018年1月，三星宣布开始量产第二代8GB HBM2“Aquabolt”。

2020年2月，三星正式宣布推出其16GB HBM2E产品“Flashbolt”，于2020年上半年开始量产。据三星介绍，其16GB HBM2E Flashbolt通过垂直堆叠8层10纳米级16GB DRAM晶片，能够提供高达410GB/s的内存带宽级别和每引脚3.2 GB/s的数据传输速度。

（3）美光

2020年8月，美光发布HBM2e，提供两种规格，一是四堆栈、单Die容量8Gb，二是八堆栈、单Die容量16Gb，对应单颗容量8GB、16GB，数据率3.2Gbps或更高，搭配1024-bit位宽的话就是410GB/s的总带宽。

四、HBM的核心技术环节及对应上市公司

对于HBM来说，核心点有两个：首先是HBM架构的芯片设计，主要便是存储芯片设计公司或者IDM公司。其次HBM需要TSV封装工艺实现DRAM芯片的堆叠以及与计算芯片（CPU/GPU等）封装在一款芯片中，那核心便是具备TSV封装工艺的存储芯片封装公司。

第一类：国产HBM芯片公司或者潜在具备能力公司

相关公司如下：

图片来源：财联社

第二类：HBM关键封装工艺TSV能力公司

深科技：国内最大的独立DRAM内存芯片封测企业，全球第二大硬盘磁头制造商，子公司沛顿主要客户为国内的长鑫存储，具备先进封装 FlipChip/TSV技术与DDR4封装能力。

长电科技：公司具备硅通孔（TSV）技术，主要应用于高性能计算，服务器，人工智能，游戏等领域

通富微电：在国内首家完成基于TSV技术的3DS DRAM封装开发