HBM的爭奪已是“刺刀見紅”
儲存三巨頭種種動向表明,HBM的爭奪已是「刺刀見紅」。因應HBM浪潮洶湧,三星總裁兼執行長Kye Hyun Kyung(慶桂顯)稱:「輸掉了第一回合的戰鬥,但第二回合非贏不可。」三星正迅速增加對英偉達的供應,以獲得更高的市場份額。 SK海力士執行長Kwak Noh-jung(郭魯正)提出:“競爭優勢絕非一蹴而就,但我們不會因此自滿。 ”
得益於HBM助推,SK海力士第一季營業利潤以2.9兆韓元的規模壓過競爭對手。而美光光科技總裁兼執行長Sanjay Mehrotra則隔著大洋喊話,HBM晶片2024年已售罄,2025年大部分供應也已分配完畢!
結合天風國際證券分析師郭明錤日前對英偉達下一代AI晶片R100的預測:R100或在明年第四季度量產,採用台積電N3製程與CoWoS-L封裝,預計將搭配8顆HBM4。 HBM第二回合競爭的落腳點已經很明顯。
自2013年在半導體市場嶄露頭角以來,首代(HBM)、第二代(HBM2)、第三代(HBM2E)、第四代(HBM3)、第五代(HBM3E)漸次登台。 2024年,HBM牽動儲存巨頭加劇競爭,進一步「絞殺」DRAM產能的同時,正迅速衝向HBM家族第六代——HBM4。
英偉達插手?韓廠競爭“白熱化”
以強悍的效能表現,HBM(高頻寬記憶體)在記憶體技術領域所向披靡,一路看漲。研究機構TrendForce預估,2024年HBM位元需求年增近200%,2025年可望再倍增。 2024年HBM產能佔DRAM比重約5%,2025年將逾10%。 2024年HBM產值佔DRAM比重將超20%,2025年有機會進一步突破三成。
面對這龐大的增量市場,三星總會想起2019年那個錯誤的決定-因誤判市場前景而解散其HBM團隊,為SK海力士以HBM3拿下龐大市佔率讓開道路,直接導致「第一回合輸了」。甚至在2024年3月的股東大會上,還有三星高層反思「先前準備不足,不會再犯同樣的錯誤」。
為專注HBM4開發,積極爭取英偉達(NVIDIA)訂單,日前三星將HBM工作小組轉為晶片部門下的一個常設辦公室。這是繼今年1月成立HBM特別工作小組後,三星成立的第二個HBM專門團隊,可見決心之大。
HBM 結構示意圖
三星相信,HBM4是其「捲土重來」的一柄利劍。與競爭對手相比,三星HBM為熱壓縮非導電薄膜(TC-NCF),抗彎曲特性能製造更多層DRAM堆疊HBM。三星認為還有另一個優勢,那就是自家有晶圓代工。
從時間線看,三星規劃2025年提供HBM4樣品,2026年量產。但據「IT之家」報道,SK海力士5月2日在韓國舉行的記者招待會上表示,其HBM4量產時間已提至2025年。如果該消息真實無誤,SK海力士又將先人一步。
具體來說,SK海力士計劃在2025年下半年推出採用12層DRAM堆疊的首批HBM4產品,而16層堆疊HBM稍晚於2026年推出。就在今年4月,SK海力士與台積電就HBM4研發和下一代封裝技術合作簽署諒解備忘錄,當時計劃與台積電合作開發預計在2026年投產的HBM4。 SK海力士以往的HBM產品,包括HBM3E都是基於自身製程製程製造了基礎晶片,但從HBM4產品開始規劃採用台積電的先進邏輯製程。
時下,三星與SK海力士已經「短兵相接」-在同一時間為全球唯一一家HBM3E客戶英偉達提供相同的產品。另一方面,英偉達預計今年訂單價值將超越73億美元,甚至市場傳出「英偉達故意煽動三星、SK海力士彼此競爭,順勢壓低HBM價格」的消息,恐更加劇韓系兩大儲存廠的焦慮。
吃入AI紅利,美光的“HBMnext”
美光科技,也開始賺錢了。
美東時間3月20日週三美股盤後,美光公佈2024財年第二財季財報(截至2023年2月2日)營業利潤轉虧為盈。其第二財季營收58.2億美元,年增約57.7%,成長遠超第一財季的15.6%,高於51億~55億美元的美光自身指引區間。
美光預計,2024財年第三財季營收約66億美元,上下浮動2億美元。美光認為,人工智慧的蓬勃發展帶動市場對HBM產品的需求,同時預期DRAM和NAND快閃記憶體定價在本年度內將進一步提高。
在HBM領域,SK海力士借助率先開發的優勢拿下第一名。有數據顯示,SK海力士已獲得五成市佔率,其次是佔四成的三星和佔一成的美光。但以美光目前的體積而言,當務之急或許不是“爭上游”,而是到2025年將HBM的市場份額從一成左右提高到約25%。有業內人士判斷,受美國地緣優勢影響,美國本土科技巨頭或加強採購力度,協助美光市佔率提升。
戰略上看,美光選擇跳過HBM3,直接開發HBM3E。 2024年3月,美光宣布已開始量產其HBM3E高頻寬內存解決方案,英偉達H200 Tensor Core GPU將採用美光8層堆疊的24GB容量HBM3E內存,並於今年第二季度開始出貨。美光執行副總裁兼首席商務官Sumit Sadana 表示:“公司擁有業界領先的HBM3E和HBM4產品路線圖…為助力人工智能未來的大幅增長做足了準備。”
美光科技揭露面向AI基礎設施需求的解決方案路線圖
美光「HBMnext」的消息並不夠多,依據其揭露的方案路線圖顯示,其HBM4的「生命週期」大致在2026年—2027年,而到2028年則正式步入HBM4E。
目前,美光對位於日本和美國的基地進行巨額投資,計劃在今後數年內向廣島工廠投資5000億日元,並於2025年量產新一代AI記憶體;在美國,將在2040年代之前最多投資1250億美元,在紐約州等地量產AI記憶體。
HBM顯現“排擠效應”,走向定制
HBM本質是將多個DRAM晶片堆疊在一起,提高資料處理能力的新結構半導體記憶體。 TrendForce數據顯示,DRAM銷售額中HBM佔比將從2023年的8%增加到2024年底的20%。
由於儲存大廠在過去兩年間財報虧損,未有積極擴產,且HBM大熱帶來產能排擠效應,更加衝擊DRAM產能;同時,受限於消費性產品復甦趨勢的不明朗,大廠普遍對於非HBM晶圓產能的資本支出趨於保守。
製造困難和良率低更加劇了這個現象。鈀創董事長盧超群也在日前發聲,HBM還在技術與良率的摸索期,良率瓶頸要完全打開至少要花2~3年時間,因此HBM對傳統DRAM產能的排擠才剛開始。另有數據顯示,HBM平均良率約65%,但實際良率可能更低。
HBM 結構示意圖
而更迷人的是,HBM4將展現革命性的一面,客製化的特質得以展現。有消息稱,買家正在啟動自訂規範,超越與SoC相鄰的傳統佈局,並探索將HBM直接堆疊在SoC頂部等選項。雖然這些可能性仍在評估中,但預計將針對HBM行業的未來採取更量身定制的方法。
今年年初,SK海力士判斷「客製化」HBM需求將變得更加強勁。有消息人士透露,SK海力士與英偉達和Google簽訂HBM供應協議,這些合約包括客製化條款;三星半導體業務負責人Kyung Kye-hyun(池慶賢)也曾透露,想要HBM4的客戶正在與之做聯合開發定制,雖然他沒有透露合作方是哪家公司。
從時間軸看,首代HBM到HBM2E的發布,耗時整整6年。而自HBM3起,幾乎維持兩年一代的速度演進,步伐明顯加快。可以預見,今後兩年將成為HBM4的“主舞台”,高盛公司也認為HBM4的收入將從2026年開始出現,與HBM供應商計劃到2025年完成開發並在2026年開始大規模生產的時間線一致。
2025年,事關HBM4的「戰爭」即將開打!這場戰鬥中哪怕只落後一步也是不被允許的,更遑論掉隊。留給儲存三巨頭的時間已經非常緊張,這關係到三星能否奪回儲存王座、SK海力士守擂成敗,以及美光如何進一步取得市場。
普遍而言,新的市場擴張期,技術創新很快,市佔率變動的空間很大,機會也變得更大。從2024年下半年開始,AI記憶體的下一代產品將進入量產階段,試錯空間收窄,儲存大廠紛紛退掉子彈、裝上刺刀,向著高地發起「白刃戰」!