2024年中国HBM行业现状及未来趋势分析:行业发展前景广阔,国内亟需加快突破技术壁垒[图]

一、HBM基本情况概述


HBM (High Bandwidth Memory)即高带宽存储器,是易失性存储器的一种。作为全新一代的CPU/GPU内存芯片,HBM本质上是指基于2.5/3D先进封装技术,把多块DRAM堆叠起来后与GPU芯片封装在一起,实现大容量,高位宽的DDR组合阵列。

HBM结构图


HBM产业链工艺流程包括晶圆测试、中段制造、后段封测等环节。目前,SK 海力士、三星电子等厂商在HBM 产业链中承担前道晶圆厂和中道封测厂的角色,台积电等厂商承担后道封测厂的角色。SK 海力士、三星电子、美光科技、台积电四家企业在产业链中最具地位。目前国内厂商则主要处于上游领域。HBM制造工艺包括TSV打孔、电镀、抛光等前道工艺以及混合键合等后道工艺。这些工艺环节对设备和材料的要求极高,因此HBM的生产成本也相对较高。然而,随着技术的不断进步和工艺的不断优化,HBM的生产成本正在逐步降低。


HBM是通过先进封装工艺的方式提高存储芯片的带宽。HBM采用2.5D+3D封装工艺,采用的核心封装工艺包括Bumping、RDL、FC、TSV、CoWoS等。封装工艺主要有四项功能:①保护芯片免受外部冲击或损坏;②将外部电源传输至芯片,保证芯片的正常运行;③为芯片提供线路连接,以便执行信号输入和输出操作;④合理分配芯片产生的热量,确保其稳定运行。

HBM产业链


相关报告:智研咨询发布的《2024年中国HBM行业市场现状分析及未来趋势研判报告


二、HBM市场规模


HBM需求主要集中在英伟达、谷歌、AMD等国际芯片大厂,其中英伟达是HBM市场的最大买家,所需HBM占全球比重超50%,国内厂商受成本、技术、海外贸易政策等因素影响,需求占比较小,占比约6-7%,且型号以HBM2E为主,比HBM3E版本落后两代,主要来源于三星电子、SK海力士两家公司。2023年5月,据网信办发布,美光公司产品存在较严重网络安全问题隐患,对我国关键信息基础设施供应链造成重大安全风险,影响我国国家安全。为此,网络安全审查办公室依法作出不予通过网络安全审查的结论。按照《网络安全法》等法律法规,我国内关键信息基础设施的运营者应停止采购美光公司产品,自此美光不再向中国出口HBM芯片。数据显示,2023年中国HBM市场规模约为25.3亿元。

2020-2023年中国HBM市场规模


三、HBM企业格局


技术门槛高导致HBM行业高度集中,目前,全球仅有的三家HBM供应商,分别为韩国SK海力士、韩国三星电子、美国美光。其中SK海力士凭借先发优势与领先的技术优势,在全球HBM领域占据绝对主导地位。2023年SK海力士市占率为53%,三星电子市占率38%、美光市占率9%。

2023年全球HBM企业竞争格局


在高技术壁垒、国外技术封锁等因素下,我国在芯片领域一直处于被动地位,HBM作为高端显存芯片,研发难度更大,技术壁垒更高。目前HBM供应链以海外厂商为主,供应商主要为韩系、美系厂商。国产HBM正处于0到1的突破期,国内能获得的HBM资源较少。虽然目前尚无国产企业具备HBM供给能力,但已有部分企业通过自主研发、收购等方式布局产业链上游核心环节,并取得了实质性突破。如通富微电、长电科技、深科技等半导体封测企业;拓荆科技、赛腾股份、中微公司、北方华创、华海清科、精智达、新益昌等半导体设备企业;雅克科技、联瑞新材、华海诚科、强力新材等半导体材料企业。少数企业更是成功进入海外HBM供应链。

国内HBM产业链环节设计企业


在HBM的技术演进路线中,追求更大的容量,更高的带宽始终是其主线。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。未来,HBM技术将继续沿着提升带宽和容量的道路前进。HBM4甚至HBM5将可能实现更高的性能标准,为AI和HPC等数据密集型应用提供更加强大的支持。同时,随着半导体制造工艺的不断进步,HBM技术将采用更小的制程节点,以实现更高的集成度和更低的功耗。


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本文采编:CY353
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2024年中国HBM行业市场现状分析及未来趋势研判报告
2024年中国HBM行业市场现状分析及未来趋势研判报告

《2024年中国HBM行业市场现状分析及未来趋势研判报告》对HBM概述、HBM产业链及关键工艺分析、全球HBM市场现状、全球HBM市场格局、中国HBM行业发展现状、中国HBM行业竞争格局及重点企业、中国HBM行业投资前景、中国HBM行业发展趋势等进行了深入的分析。

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