在AI大模型爆火的當(dāng)下，GPU被瘋搶，連帶HBM內(nèi)存芯片也在一片寒冬的存儲(chǔ)市場(chǎng)脫穎而出，成為三大原廠積極擴(kuò)產(chǎn)的目標(biāo)，并持續(xù)在該領(lǐng)域發(fā)力。

HBM是什么？

HBM（高帶寬存儲(chǔ)器， HighBandwidth Memory） 是一款新型的 CPU/GPU 內(nèi)存芯片，是由 AMD 和 SK Hynix 發(fā)起的基于 3D 堆棧工藝的高性能 DRAM，適用于高存儲(chǔ)器帶寬需求的應(yīng)用場(chǎng)合。HBM 以位元計(jì)算，通過(guò)增加帶寬，擴(kuò)展內(nèi)存容量，讓更大的模型、更多的參數(shù)留在離核心計(jì)算更近的地方，從而減少內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案帶來(lái)的延遲，目的實(shí)現(xiàn)大容量，高位寬的 DDR 組合陣列，目前 HBM 占整個(gè)DRAM 市場(chǎng)比重約 1.5%，為新型高性能存儲(chǔ)產(chǎn)品。

由于AI 大模型處理數(shù)據(jù)的吞吐量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，需要應(yīng)用并行處理數(shù)據(jù)的 GPU 作為核心處理器，GPU搭載的內(nèi)存芯片帶寬關(guān)聯(lián) GPU 數(shù)據(jù)處理能力，高帶寬的內(nèi)存芯片可以為 GPU 提供更快的并行數(shù)據(jù)處理速度，對(duì)GPU的性能起到了決定性作用，HBM也順勢(shì)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。

一系列配套性能自然決定了HBM的需求正不斷飆升，三大存儲(chǔ)原廠也看到了機(jī)遇，陸續(xù)決定擴(kuò)產(chǎn)。

三大原廠積極擴(kuò)產(chǎn)

據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示，2022年三大原廠HBM市占率分別為SK海力士50%、三星約40%、美光約10%。此外，高階深度學(xué)習(xí)AI GPU的規(guī)格也刺激HBM產(chǎn)品更迭，2023下半年伴隨英偉達(dá) H100與AMD MI300的搭載，三大原廠也已規(guī)劃相對(duì)應(yīng)規(guī)格HBM3的量產(chǎn)。

SK海力士方面，正在擴(kuò)建HBM產(chǎn)線，計(jì)劃將HBM產(chǎn)能翻倍，擴(kuò)產(chǎn)焦點(diǎn)在于HBM3。據(jù)韓媒消息，SK海力士正在準(zhǔn)備投資后段工藝設(shè)備，擴(kuò)建封裝HBM3的利川工廠，預(yù)計(jì)到今年年末，后段工藝設(shè)備規(guī)模將增加近一倍。值得一提的是，SK海力士在去年6月已率先量產(chǎn)了DRAM HBM3，且已供貨英偉達(dá)的H100。另?yè)?jù)Business Korea報(bào)道顯示，英偉達(dá)已要求SK 海力士提供HBM3E樣品，后者正在準(zhǔn)備出貨樣品。

HBM3E是DRAM HBM3的下一代產(chǎn)品，目前SK海力士正在開發(fā)，目標(biāo)明年上半年量產(chǎn)。

三星方面，據(jù)韓國(guó)ET News消息，三星電子將投資1萬(wàn)億韓元（約合7.66億美元）擴(kuò)大HBM產(chǎn)能，目標(biāo)是到2024年底將HBM產(chǎn)能翻一番，并且已經(jīng)下了主要設(shè)備的訂單。

美光方面，3月份的時(shí)候就宣布旗下第二代高帶寬存儲(chǔ)器（HBM2）即將開始出貨。HBM2主要用于高性能顯卡、服務(wù)器處理器以及各種高端處理器中。

價(jià)格是傳統(tǒng)DRAM的2~3倍

價(jià)格方面，目前HBM的價(jià)格比較昂貴，原本就是傳統(tǒng)DRAM的2~3倍。而在2023年開年后，隨著三星、SK海力士的HBM訂單快速增加，之前另有消息稱HBM3較DRAM價(jià)格上漲5倍。需求方面，由于谷歌、蘋果、微軟等科技巨頭都在籌劃擴(kuò)大AI服務(wù)，HBM需求自然水漲船高。

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，明年三星與SK海力士都將進(jìn)一步擴(kuò)大投資規(guī)模。，“但若想滿足未來(lái)需求，三星、SK海力士都必須將產(chǎn)能提高10倍以上。

TrendForce表示，從高階GPU搭載的HBM來(lái)看，英偉達(dá)高階GPU H100、A100主要采用HBM2e、HBM3。隨著英偉達(dá)的A100/H100、AMD的MI200/MI300、谷歌自研的TPU等需求逐步提升，預(yù)估2023年HBM需求量將同比增長(zhǎng)58％，2024年有望再增長(zhǎng)約30％。

國(guó)盛證券指出，HBM最適用于AI訓(xùn)練、推理的存儲(chǔ)芯片。受AI服務(wù)器增長(zhǎng)拉動(dòng)，HBM需求有望在2027年增長(zhǎng)至超過(guò)6000萬(wàn)片。廣發(fā)證券也補(bǔ)充，HBM方案目前已演進(jìn)為高性能計(jì)算領(lǐng)域擴(kuò)展高帶寬的主流方案，并逐漸成為主流AI訓(xùn)練芯片的標(biāo)配。

Omdia則預(yù)計(jì)，2025年HBM市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)25億美元。