在人工智能大模型高算力需求推動下,HBM(高頻寬存儲器)成為存儲廠商布局的重點。近日英偉達宣布推出的新一代圖形處理器,搭載了HBM3e內存,帶來容量、帶寬和性能的全面升級,也令SK海力士、三星、美光公司等供應商紛紛加大HBM產能。
集邦咨詢分析師汝合媛向《證券日報》記者表示:“高端人工智能服務器的圖形處理器搭載HBM已經逐步成為主流,2023年全球搭載HBM總容量將達2.9億GB,同比增長近六成?!?/p>
而中國電子商務專家服務中心副主任郭濤告訴《證券日報》記者:“已有多家A股上市公司在HBM領域布局,隨著算力需求的持續增長,預計會有更多的公司加入HBM領域的競爭中?!?/p>
HBM有望大規模商用
HBM屬于DRAM(動態隨機存取存儲器)中的一個類別,通過將多個存儲器堆疊在一起,形成高帶寬、高容量、低功耗等優勢,突破了內存容量與帶寬瓶頸。
HBM受到了存儲巨頭的高度重視。自2013年SK海力士首次成功研發HBM以來,三星、美光等存儲巨頭也紛紛入局,展開了HBM的升級競賽,從第一代HBM開始,逐步迭代到第四代HBM3、第五代HBM3e。
今年以來,人工智能大模型興起,HBM成為當前人工智能服務器圖形處理器存儲單元的主流解決方案。中國信息協會常務理事、國研新經濟研究院創始院長朱克力在接受《證券日報》記者采訪時表示:“從技術演進看,HBM技術從首次提出到現在已經歷了多代發展,技術不斷進步,盡管在實際應用中還面臨成本、良率、可靠性等層面的挑戰,HBM的帶寬、容量和能效等關鍵指標卻均在持續提升。HBM作為一種高性能的存儲器技術,有望在未來幾年迎來大規模商用?!?/p>
汝合媛表示:“從競爭格局來看,HBM目前主要由SK海力士、三星與美光公司供應,其中SK海力士具有一定領先優勢,三星、美光公司正在加速追趕。從規格上看,HBM主流將在2024年移轉至HBM3與HBM3e?!?/p>
海量算力需求為HBM帶來廣闊的市場空間。汝合媛分析:“如果以全球范圍內產生5款ChatGPT這類超大型生成式人工智能產品、25款中型生成式人工智能產品以及80款小型生成式人工智能產品估算,至少需要14.56萬顆至23.37萬顆A100圖形處理器?!?/p>
上市公司前瞻布局
當下,HBM成為存儲大廠“兵家必爭之地”,產業鏈上下游企業在HBM領域的布局受到關注。在投資者互動平臺上,近日多家上市公司被密集追問HBM領域的業務情況。
上游材料企業聯瑞新材在投資者互動平臺表示:“HBM是提高存儲芯片間互通能力的重要解決方案。這種方案會帶來堆疊層數提升、散熱需求大的技術難題,同時對封裝材料要求越來越高,對粉體顆粒及性能要求也越來越高。對添加的超細粉體材料,需要用到TOPCUT20um以下的Lowα球硅和Lowα球鋁產品。公司部分封裝材料客戶是全球知名企業,公司已配套并批量供應了Lowα球硅和Lowα球鋁產品?!?/p>
芯片設計企業國芯科技表示:“公司目前已與合作伙伴一起正在基于先進工藝開展流片驗證相關chiplet芯片高性能互聯IP技術工作,和上下游合作廠家積極開展包括HBM技術在內的高端芯片封裝合作?!?/p>
概倫電子也表示:“公司在存儲器、模擬和混合信號等定制類電路的芯片設計領域,掌握了部分具備國際領先能力的核心技術,獲得了眾多全球領先半導體企業包括存儲器頭部企業的量產應用,據了解,公司的EDA工具可被部分客戶用于HBM相關的設計制造環節?!?/p>
“HBM會在人工智能應用驅動下成為數據中心內存的重要發展方向,預計HBM與其他存儲器產品將遵循經濟效率的原則長期共存、互為補充?!卑劬S存儲相關負責人向《證券日報》記者表示:“公司一直關注著HBM等存儲新技術的發展,以及對內存測試技術演進的影響。目前公司正在籌備的先進封裝項目,涵蓋了Bump、TSV等HBM所需的封裝基礎工藝技術?!?/p>
朱克力表示:“目前,全球范圍內的半導體大廠紛紛布局HBM技術,一些初創公司正在涌現。在這種背景下,擁有自主研發能力和技術優勢的公司將更具競爭力。從生態系統建設來看,HBM的普及和應用不僅需要存儲器本身的技術進步,還需要與處理器、互連等其他組件的協同優化。因此,構建一個完整的HBM生態系統將是未來發展的重要方向。”
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