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得益于AI东风,存储赛道或率先“苏醒”,HBM将独占鳌头

文章作者:作者 人气:发表时间:2023-11-08 10:26:10

存储市场消费电子应用疲软的环境下,HBM成为发展新动能,备受大厂重视。近期,三星、美光传出将扩产HBM的消息。

大厂积极布局HBM

近期,媒体报道三星为了扩大HBM产能,已收购三星显示(Samsung Display)韩国天安厂区内部分建筑及设备,用于HBM生产。据悉,三星计划在天安厂建立一条新封装线,用于大规模生产HBM,该公司已花费105亿韩元购买上述建筑和设备等,预计追加投资7000亿-1万亿韩元。

得益于AI东风,存储赛道或率先“苏醒”,HBM将独占鳌头

此前,据三星电子副社长、DRAM产品与技术团队负责人黄尚俊透露,三星已开发出9.8Gbps的HBM3E,计划开始向客户提供样品。同时,三星正在开发HBM4,目标2025年供货。据悉,三星电子正开发针对高温热特性优化的非导电粘合膜(NCF)组装技与混合键合(HCB)等技术,以应用于HBM4产品。

11月6日,美光科技宣布台湾地区台中四厂正式启用。美光表示,台中四厂将整合先进探测与封装测试功能,量产HBM3E及其他产品,从而满足人工智能、数据中心、边缘计算及云端等各类应用日益增长的需求。

稍早之前,美光首席执行官Sanjay Mehrotra透露,美光计划于2024年初开始大量出货HBM3E。美光HBM3E目前正在进行英伟达认证,首批HBM3E采用8-Hi设计,提供24GB容量和超过1.2TB/s频宽。公司计划于2024年推出超大容量36GB 12-Hi HBM3E堆叠。此前美光曾透露,预计2024年新的HBM将带来「数亿」美元的收入。

存储赛道走出底部形态

AI人工智能行业今年快速扩张,算力需求大幅提振之后,存储需求水涨船高,全球存储市场规模预计在万亿之上,存储器核心为DEAM和NAND。对于我们国产自主可控的芯片产业链而言,存储领域的新一轮的国产替代在加速。

从存储市场结构上来看,DRAM一般是内存,主要是运行软件,对应PC电脑和服务器;NAND就是我们一般常说的物理存储器,比如硬盘、U盘、刻录光盘等,主要是做数据存储。从市场规模来看,二者接近,都是是5000亿RMB左右的规模,年化增速为10%。

对于当下数据存储赛道的情况,我们做出以下三点分析。

其一,目前是存储器产品周期的底部,三季度看好存储产品去库完成,终端产品价格有望回暖。2022年存储芯片,我们的市场销售额达5938亿元,预计2023年中国存储芯片市场规模将逼近6500亿元。

一季度,存储器的价格实际是走弱的,终端手机与服务器出货量下降,二者是强相关关系。消费市场来看,颗粒价格触底,然而海外经济周期疲弱,需求并未见到放量。6月份,老美有停止加息的预期,叠加全球各经济体会拿出更多刺激经济措施,本月各行业出现拐点的可能性较大。存储器预计供需改善,但产能不足,存储器进入涨价周期可能性较大。

其二,自主可控2.0时代,存储产业国产化替代加速,产业链也正在变迁之中。

再从市场结构来看。DRAM赛道,三星、美光、海力士占据全球95%的份额,合肥长鑫是我们的市场上最大的DRAM全产业链厂商。19纳米DRAM目前量产稳定,17纳米处于研发之中,长鑫是全球第四家可以生产20纳米以下DRAM产品的厂商。但产品仍处于DDR4阶段,与海力士10纳米DDR5内存相比仍有较大技术差距。但从中低端产品序列来看,国产替代再加速。

得益于AI东风,存储赛道或率先“苏醒”,HBM将独占鳌头

在外置硬件NAND赛道来看,三星、凯侠、海力士、西部数据、美光五家共占全球97%以上的市场份额。其中,三星一家独大,其他四家平分秋色。

长江存储是我们最大的NAND厂商,全球份额低于5%。目前全球先进制程上,存储器已经开始规模量产232层NAND,美光是现在目前支撑产能最高的企业,长江存储的NAND已经逐步赶上国际领先水平。但缺点也明显,在存储颗粒的稳定性和接口速率方面,仍需加强。

其三,AI赛道中,HBM是技术核心。HBM实质上是一种封装工艺,这或将成为一个新的A股概念。HBM将通过3D堆栈工艺,让DRAM与GPU紧密结合,而GPU是算力技术的核心芯片,进而形成高性能的DRAM。

高带宽的HBM3可以达到819GB每秒,数据的存储和调用速度大大加快,普通的DRAM仅为96G每秒的带宽。因此,HBM是AI芯片的主流服务器,英伟达和AMD的架构都大量采用了HBM存储器。从终端来看,HBM3存储器的价格已经翻了5倍,是AI诸多硬件赛道中的涨价之王。

2024年市场需求将大幅转往HBM3

当前HBM市场以HBM2e为主,随着原厂不断发力,未来HBM3与HBM3e将挑起大梁。

集邦咨询调查显示,当前HBM市场主流为HBM2e,包含NVIDIA A100/A800、AMD MI200以及多数CSPs自研加速芯片皆以此规格设计。同时,为顺应AI加速器芯片需求演进,各原厂计划于2024年推出新产品HBM3e,预期HBM3与HBM3e将成为明年市场主流。

以HBM不同世代需求比重而言,据TrendForce集邦咨询表示,2023年主流需求自HBM2e转往HBM3,需求比重分别预估约是50%及39%。随着使用HBM3的加速芯片陆续放量,2024年市场需求将大幅转往HBM3,而2024年将直接超越HBM2e,比重预估达60%,且受惠于其更高的平均销售单价(ASP),将带动明年HBM营收显著成长。