随着人工智能技术的飞速发展,对于数据处理和存储的需求也在不断增长。传统的DRAM内存已经逐渐无法满足高性能计算的需求,特别是在AI领域,对于高带宽、低延迟和低功耗的内存需求日益迫切。HBM(High Bandwidth Memory)技术应运而生,它通过垂直堆叠多个DDR芯片并将其与GPU封装在一起,实现了在较小的物理空间内提供高带宽、低延迟和低功耗的内存解决方案。HBM技术的出现,不仅突破了传统内存的限制,更是为AI时代的到来提供了强有力的存储支持。
关键词:HBM技术、AI时代、存储需求、高带宽、低延迟、低功耗、市场规模、供需缺口
AI时代对存储的新需求
在AI时代,数据量的爆炸性增长对存储技术提出了前所未有的挑战。AI模型的训练和推理需要处理大量的数据,这要求存储解决方案不仅要有高容量,更要有高带宽和低延迟的特性。HBM技术正是为了满足这些需求而设计的。它通过垂直堆叠多个DRAM芯片,极大地增加了内存的带宽,同时由于芯片之间的紧凑排列,也降低了数据传输的延迟。此外,HBM技术还通过降低工作电压和减少信号线的数量和长度,实现了低功耗运行。
HBM技术的发展,不仅推动了存储技术的进步,也为AI时代的到来提供了强有力的支持。随着AI技术的不断成熟和应用领域的不断扩大,对于HBM技术的需求也在不断增长。根据市场研究,HBM的市场规模预计将在2024年达到约70亿美金,这一数字不仅反映了HBM技术的市场潜力,也预示着AI时代对于高性能存储解决方案的巨大需求。
HBM技术的发展与市场供需缺口
HBM技术的发展经历了几个重要的阶段。从HBM1到HBM2,再到HBM2E和HBM3,每一代HBM产品的推出都带来了性能的显著提升。目前,HBM技术已经发展到了HBM3E,并且正在朝着HBM4进发。这些技术的进步不仅提高了内存的性能,也推动了相关产业链的发展。

然而,尽管技术在不断进步,但全球HBM市场的供需缺口仍在持续扩大。这一方面是由于HBM技术的复杂性和制造难度,另一方面也是因为市场需求的快速增长。特别是在AI和高性能计算领域,对于HBM的需求正在迅速上升。据估计,2024年全球经由CoWoS封装的GPU产品,产能约为900万颗,按照单颗GPU逻辑芯片搭配6颗HBM内存颗粒的标准计算,全球2024年的GPU对HBM内存的需求就在5400万颗以上。
供需缺口的扩大,不仅推动了HBM价格的上涨,也为相关产业链的发展提供了机遇。从TSV(硅通孔)技术到凸点制造,再到堆叠工序,每一个环节都成为了产业链中的关键点。这些关键工艺不仅占据了产业链价值的高地,也为相关企业的发展提供了广阔的空间。
国内外HBM市场的发展与挑战
在全球范围内,HBM市场长期以来由海力士、三星和美光等三大存储原厂占据主导地位。这些公司不仅在技术上领先,也在产能和市场上占据了优势。然而,随着中国等国家和地区对于HBM技术的需求增长,国内外的HBM市场也在发生着变化。
中国的HBM市场正在起步阶段,国内的存储厂商如武汉新芯、长鑫存储等正在积极推进HBM的国产化。这些公司通过建设新的生产线和研发新的技术,正在努力缩小与国际领先企业的差距。同时,华为等科技公司也在寻求建立自己的HBM供应链,以满足自身在AI和高性能计算领域的需求。
然而,国内外HBM市场的发展也面临着挑战。一方面,技术的复杂性和制造的难度要求企业投入更多的研发资源和生产成本。另一方面,国际市场的不确定性和供应链的风险也给市场的发展带来了挑战。特别是在全球宏观经济增长放缓和科技管制加强的背景下,HBM市场的发展需要更多的创新和合作。
总结
HBM技术作为AI时代的重要存储解决方案,其市场需求正在快速增长。随着技术的不断进步和产业链的发展,HBM技术正在成为推动AI和高性能计算领域发展的关键力量。尽管市场面临着供需缺口和各种挑战,但随着国内外企业的不断努力和创新,HBM技术的发展前景依然广阔。未来,随着HBM技术的进一步发展和市场的不断扩大,我们有理由相信,HBM技术将在AI时代发挥更加重要的作用。
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报告介绍:本报告由华鑫证券于2024年7月1日发布,共38页,本报告包含了关于电子设备,HBM的详细内容,欢迎下载PDF完整版。