随着生成式 AI 大模型规模化落地,AI 服务器市场呈现爆发式增长,直接带动高带宽内存(HBM)需求激增。目前全球 HBM 核心供应商三星、SK 海力士、美光均启动产能扩充计划,且 2026 年产能已基本售罄。市场研究机构预测,2025 年全球 HBM 市场规模将达 180 亿美元,2027 年有望突破 500 亿美元,年复合增长率超 80%。与此同时,HBM 与 DDR5 内存的协同适配需求推动存储行业技术升级,国内龙头长鑫存储已启动 HBM 研发,计划 2027 年推出首款产品,剑指海外厂商垄断格局。
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需求爆发:AI 算力倒逼 HBM 成为刚需
HBM 的需求井喷源于 AI 服务器对高带宽内存的刚性需求。与传统 DDR5 内存相比,HBM 采用 3D 堆叠架构,通过硅通孔(TSV)技术垂直连接多层 DRAM 芯片,并借助中介层与处理器直连,大幅缩短数据传输距离。以当前主流的 HBM3E 产品为例,单堆栈带宽可达 1.2TB/s,是 DDR5 单通道 6.4Gbps 带宽的近 200 倍,单位带宽功耗仅为传统 GDDR 内存的 1/3,同时能节省 94% 的 PCB 面积。
这种性能优势使其成为 AI 大模型训练的核心支撑。NVIDIA H100 GPU 单卡搭载 80GB HBM3 内存,AMD MI300X 更是配备 128GB HBM3E,正是依托 HBM 的高带宽特性,才能满足千亿级参数模型的实时数据交互需求。行业数据显示,单台 8 路 AI 服务器需搭载 32-64 颗 HBM 芯片,而传统通用服务器仅需 2-4 颗 DDR5 芯片,AI 服务器的 HBM 单机搭载量是传统服务器的 15 倍以上,需求弹性显著高于传统存储产品。
巨头卡位:三大厂商扩产仍难平供需缺口
面对激增的需求,全球 HBM 三巨头正加速产能布局,但供应紧张格局短期难以缓解。三星在第三季度向英伟达交付 HBM3E 后,其存储业务执行副总裁金在俊证实,2026 年下一代 HBM4 产能已全部售罄,目前正评估进一步扩产方案,平泽工厂的 HBM 产能预计明年提升 3 倍。
SK 海力士则凭借 HBM3E 实现业绩爆发,第三季度营收创历史新高,其中 12GB 及以上容量 HBM3E 贡献显著。公司透露 2026 年 HBM 供应谈判已全部完成,第四季度将启动 HBM4 出货,同时推进华城工厂新产线建设,目标 2026 年全球市场份额提升至 50% 以上。美光同样传来产能售罄消息,首席执行官桑杰・梅赫罗特拉表示,2026 年 HBM3E 绝大部分产能已与六家客户达成定价协议,正洽谈 HBM4 规格与订单,预计短期内 “严重短缺” 状态将持续,带动利润率大幅提升。
从技术迭代看,三大厂商已形成明确路线图:三星、SK 海力士的 HBM4 均计划采用 14 层堆叠技术,带宽提升至 1.6TB/s;美光则聚焦 HBM3E 良率提升,目标将良率从当前的 70% 提升至 2026 年的 90%,以缓解供应压力。
国产突围:长鑫存储攻坚核心技术
在海外巨头垄断的 HBM 市场,国内存储企业正加速突破。长鑫存储已明确将 HBM 纳入核心研发路线,计划 2027 年推出首款产品,重点攻关 3D 堆叠、TSV 硅通孔、中介层互联等核心技术。据行业人士透露,长鑫存储已联合国内封测厂商开发 HBM 封装工艺,初期产品可能采用 10 层堆叠设计,带宽目标瞄准 800GB/s,适配中高端 AI 服务器需求。
除长鑫存储外,国内产业链协同攻关态势已形成。封测龙头长电科技、通富微电均已布局 HBM 封装技术,开发硅通孔和芯片堆叠工艺;材料领域的安集科技、江丰电子则在抛光液、靶材等环节推进国产化替代,为 HBM 量产奠定基础。不过行业分析师指出,HBM 研发需巨额资本投入,单条产线投资超百亿元,且良率控制难度极高,国内企业仍需 3-5 年才能形成规模化竞争力。
市场格局:协同需求重塑行业生态
HBM 的爆发并未削弱 DDR5 的市场地位,二者形成 “高低搭配” 的协同格局。AI 服务器中,HBM 主要承担 GPU 与加速器的高带宽数据交互任务,DDR5 则负责承载操作系统、应用程序等通用数据存储,这种组合既满足性能需求又平衡成本。TrendForce 数据显示,2025 年全球 DDR5 服务器内存市场规模将达 320 亿美元,与 HBM 形成互补增长。
从行业影响看,HBM 的高景气度正向上游传导。晶圆代工厂台积电、联电均已开辟 HBM 专用产线,为存储厂商提供晶圆制造服务;设备厂商应用材料、东京电子的 HBM 专用设备订单排期已至 2027 年。分析机构 Omdia 指出,HBM 与 AI 服务器的需求共振将持续至少 5 年,2030 年全球 HBM 市场规模有望突破 1200 亿美元,同时带动存储行业从 “规模竞争” 转向 “技术溢价” 的新周期。
(综合自太平洋科技、CSDN 技术博客、TrendForce 行业报告、长鑫存储官方披露)
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