HBM行业深度:驱动因素、工艺流程、市场供给及相关公司深度梳理-250113(33页).pdf
1、 1/33 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 HBM行业行业深度:驱动因素、深度:驱动因素、工艺流程工艺流程、市场市场供给供给及相关公司深度梳理及相关公司深度梳理 在当今数字化时代,人工智能的飞速发展对存储芯片提出了更高要求,HBM(高带宽内存)应运而生。HBM 凭借其高带宽、高容量、低功耗和小尺寸等显著优势,成为高性能计算领域的关键存储技术。从2014 年首款 HBM 产品问世,到如今 HBM3E 的量产以及 HBM4 的积极研发,其技术迭代不断推进,满足着日益增长的市场需求。当前,AI 大模型的爆发、英伟达等巨头的下一代
2、 GPU 发展以及云服务大厂的 AI 芯片出货,为 HBM 带来了强劲的需求增长动力。然而,HBM 市场主要被海外厂商垄断,国产化率几乎为零,这不仅制约着我国相关产业的发展,也成为国内半导体领域亟待突破的难题。本文将深入分析 HBM 行业的驱动因素、工艺流程和市场供给状况,并对 HBM 的国产化趋势进行展望。最后,本文将梳理产业链上国内相关企业,旨在为读者提供有价值的参考资料,共同关注这一关键领域的发展态势、机遇与挑战。目目录录 一、行业概述.1 二、驱动需求增长的因素.4 三、HBM 工艺流程及设备.9 四、市场供给分析.21 五、HBM 的国产化.27 六、相关公司.29 七、供需总结.3
3、3 八、参考研报.33 一、一、行业行业概述概述 1、HBM:高带宽低功耗的全新一代存储芯片:高带宽低功耗的全新一代存储芯片 HBM(High Bandwidth Memory)即高带宽内存)即高带宽内存,作为全新一代的 CPU/GPU 内存芯片,其本质上是指基于 2.5/3D 先进封装技术,把多块 DRAM Die 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。在结构上,在结构上,HBM 是由多个是由多个 DRAM 堆叠而成堆叠而成,主要利用 TSV(硅通孔)和微凸块(Micro bump)将裸片相连接,多层 DRAM die 再与最下层的 Basedie 连
4、接,然后通过凸块(Bump)与硅中阶层(interposer)互联。同一平面内,HBM 与 GPU、CPU 或 ASIC 共同铺设在硅中阶层上,再通过 2/33 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 CoWoS 等 2.5D 先进封装工艺相互连接,硅中介层通过 CuBump 连接至封装基板上,最后封装基板再通过锡球与下方 PCB 基板相连。2、HBM 相对优势明显相对优势明显 HBM 技术相较于传统内存技术,具有高带宽、高容量、低功耗和小尺寸四大优势:技术相较于传统内存技术,具有高带宽、高容量、低功耗和小尺寸四大优势:(1)高带宽:由于采用了串行接口和优化
5、的信号传输技术,HBM 能够提供远超传统 DRAM 的带宽,满足高性能计算的需求。(2)高容量:通过 3D 堆叠技术,HBM 在相同的芯片面积内可以集成更多的 DRAM 层,从而提供更大的内存容量。(3)低功耗:HBM 的垂直堆叠结构减少了数据传输的距离,从而降低了功耗;同时,TSV 技术的应用也有助于减少功耗。(4)小尺寸:HBM 的 3D 堆叠设计使得内存模块的尺寸大大减小,有助于实现更紧凑的系统设计。HBM 最大的特点是高带宽。最大的特点是高带宽。HBM 的 I/O 速率虽然慢于传统 GDDR,但其接口有 1024 个数据“线”,远高于传统 GDDR 的 32 条数据线,通过极宽的接口方
6、式实现了更高的带宽。qXvUrUxVqRoMoNbRbPaQtRrRpNtOlOmMmNeRoPsObRmMxOuOrQnONZtPvN 3/33 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 3、HBM 快速迭代,目前最新产品已到第五代产品快速迭代,目前最新产品已到第五代产品 HBM3E HBM 目前总共有五代产品,分别为目前总共有五代产品,分别为 HBM1/2/2E/3/3E,正开发,正开发 HBM4。2014 年,SK 海力士与AMD 联合开发了全球首款硅通孔 HBM 产品,随后,三星跟进布局;2018 年,海力士发布第二代HBM 产品 HBM2,关键改进是





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