AI 晶片龍頭輝達 (NVDA.US) 周三 (11 日) 收高 2.7% 至每股 134.91 美元,連 4 個交易日走漲,市值站穩 3.23 兆美元,持續走漲的背後少不了兩大關鍵技術支援,分別是台積電(2330-TW) (TSM.US) 主導的 CoWoS 先進封裝,以及席捲當下的高頻寬記憶體 (HBM)。輝達最先進的 H200 晶片是首個採用 HBM3E 記憶體規格的 AI 加速器。
隨著 AI 興起,三星、SK 海力士與美光 (MU.US) 等記憶體巨頭紛紛將 HBM 視為重點生產產品之一。
HBM 的火熱給市場掀起巨大波瀾,也帶來三大影響。首先,HBM 成為力挽記憶體晶片產業下行的重要關鍵詞之一,另外也可能造成通用 DRAM 缺貨漲價,最後則是使得技術領域的爭奪戰日益激烈。
根據產品分類,DRAM 可以分為 DDR、LPDDR、GDDR、HBM。前三類產品主要用於傳統周期領域,HBM 則主要是 AI 市場的帶動,其中 DDR 主要用於消費電子、伺服器、PC 領域,LPDDR 主要用於行動裝置、手機及汽車領域,GDDR 主要用於圖像處理方面的 GPU 等。
HBM1 最早於 2014 年由超為與 SK 海力士共同推出,為 4 層 die 堆疊,提供 128GB/s 頻寬,4GB 記憶體,顯著優於同期產品 GDDR5。HBM2 於 2018 年正式推出,為 4 層 DRAMdie,現在多為 8 層 die 堆疊,提供 256GB/s 頻寬,2.4Gbps 傳輸速度,和 8GB 記憶體。
HBM3 則於前年正式推出,堆疊層數及管理通道數均有增加,提供 6.4Gbps 傳輸速度,傳送速率最高可達 819GB/s,和 16GB 記憶體。HBM3E 則是由 SK 海力士所發佈 HBM3 的增強版,提供高達 8Gbps 的傳送速率,24GB 容量,2024 年開始大規模量產。
根據 SK 海力士、三星與美光三巨頭表示,今年的 HBM 供應能力已全部耗盡,明年產能也已大部分售罄。
因此,上述三大廠商紛紛開啟產能衝刺競賽,SK 海力士正大幅擴產第 5 代 1b DRAM,以應對 HBM 與 DDR5 DRAM 的需求增加。按照晶圓投入量看,SK 海力士打算將 1b DRAM 月產能從今年首季的 1 萬片增加到今年底的 9 萬片,明年上半年則將進一步提升至 14 萬到 15 萬片,是今年首季產能的 14 到 15 倍。
三星在今年 3 月底也曾說,今年 HBM 產能料將增至去年的 2.9 倍,美光也正在美國建設先進的 HBM 測試生產線,並考慮首次在馬來西亞生產 HBM,以抓住 AI 熱潮帶來的更多需求。
在上述三巨頭的競爭中,由於 SK 海力士 HBM3 產品性能領先,率先拿下輝達訂單,成其主要供應商,三星則主攻一些雲端客戶的訂單,美光則直接跳過 HBM3,將主要精力放在 HBM3E 產品上。
三巨頭在擴大產能上均不留餘力,SK 海力士打算在 2028 年投資高達 748 億美元,其中 80% 將用於 HBM 的研發和生產,而且將下一代 HBM4 晶片的量產時間提前到明年。
根據專業機構分析,今明兩年 HBM 需求的動態缺口約為產能的 5.5% 和 3.5%,但海豚投研的數據顯示,HBM 有望從去年底的供不應求,到今年底變為「供大於求」。