【行业研究报告】电子设备-半导体行业专题研究(普通):HBM3E量产在即,关注国产HBM突破和产业链受益

类型: 行业专题

机构: 信达证券

发表时间: 2024-03-10 00:00:00

更新时间: 2024-03-11 10:11:23

➢海外大厂HBM3E量产在即。(1)近日,美光宣布已开始量产其
HBM3E高带宽内存解决方案。英伟达H200TensorCoreGPU将采
用美光8层堆叠的24GB容量HBM3E内存,并于2024年第二季度
开始出货。美光HBM3E引脚速率超过9.2Gb/s,提供超过1.2TB/s
的内存带宽。与HBM3相比,HBM3E将数据传输速率和峰值内存带
宽提高了44%。(2)三星发布首款36GBHBM3E12HDRAM,目前
为三星容量最大的HBM。三星HBM3E12H支持全天候最高带宽达
1280GB/s,产品容量也达到了36GB。相比三星8层堆叠的HBM3
8H,HBM3E12H在带宽和容量上大幅提升超过50%。相比HBM3
8H,HBM3E12H搭载于人工智能应用后,公司预计人工智能训练平
均速度可提升34%,同时推理服务用户数量也可增加超过11.5倍。
(3)SK海力士于1月中旬正式结束了HBM3E的开发工作,并顺利
完成英伟达历时半年的性能评估,计划于3月开始大规模生产
完成英伟达历时半年的性能评估,计划于3月开始大规模生产
HBM3E产品,这批HBM3E将用于英伟达下一代Blackwell系列的AI
芯片旗舰产品B100上,而英伟达则计划于2024年第二季度末或第
三季度初推出该系列产品。
➢国内存储厂商入局HBM市场。根据采招网,近日,武汉新芯发布
《高带宽存储芯粒先进封装技术研发和产线建设》招标项目,利用三
维集成多晶圆堆叠技术,打造更高容量、更大带宽、更小功耗和更高
生产效率的国产高带宽存储器(HBM)产品,推进多晶圆堆叠工艺产
业化,新增生产设备约17台/套,拟实现月产出能力≥3000片(12英
寸)。我们认为,国内存储厂商在HBM技术上的加速突破,有望在AI
大浪潮的需求下提升竞争实力,相关产业链也或将受益。
➢AI浪潮驱动,HBM先进封装、设备材料产业链环节持续受益。HBM
制造工艺包括TSV、Bumping和堆叠等工艺环节。HBM是由多个
DRAMdie堆叠而成,利用硅通孔(TSV)和微凸块(Microbump)
将die之间相连接,多层DRAMdie再与最下层的Basedie连接,然
后通过凸块(Bump)与硅中阶层(interposer)互联。HBM与
GPU、CPU或ASIC共同铺设在硅中阶层上,通过CoWoS等2.5D
封装工艺相互连接,硅中介层通过CuBump连接至封装基板
(PackageSubstrate)上,最后封装基板再通过锡球与下方的PCB
基板相连。根据全球半导体观察,目前HBM存储芯片的整体良率在
65%左右,HBM良率的高低主要受到其堆叠架构复杂性的影响,这
涉及到多层次的内存结构和作为各层连接之用的直通TSV技术。这些
复杂技术增加了制程缺陷的风险,可能导致良率低于设计较简单的内
存产品。因此存储大厂纷纷加码HBM先进封装,提升HBM良率并降
低功耗。此外,根据CFM,SK海力士拟将新一代HBM4堆栈直接放
置在处理器上,通过3D堆叠的形式进一步提高I/O数量。
➢投资建议:受益于AI算力需求的强劲推动,HBM或将成为存储芯片
市场复苏的主要驱动力,同时国内存储厂商也加速产品布局和技术突
破,相关产业链上下游的厂商有望加速受益,建议关注:(1)存储:
江波龙、德明利、兆易创新、东芯股份等;(2)先进封装:通富微
电、长电科技、深科技等;(3)代理:香农芯创等;(4)设备和材
料:北方华创、中微公司、赛腾股份、雅克科技等。
➢风险因素:下游需求不及预期风险;国内技术研发不及预期风险;中
美贸易摩擦加剧风险。