前言：
对于未来的产能规划，不仅是2024年，存储原厂已提前将2025年的HBM产能全部预订完毕，订单能见度更是延伸到了2026年第一季度。
供应商当前面临的主要路径有两条：一是扩大产能，二是技术提升。这两条路径并非供其随意选择，而是必须并行推进。
若要在激烈的竞争中求得生存与发展，供应商必须[两条腿走两条路]，实现产能与技术的双重提升。
作者 | 方文三
图片来源 | 网 络
HBM成为AI投资竞赛中的关键技术
HBM作为AI芯片的核心组成部分，其占比在整体成本中居于首位。
据外媒详细拆解报道，英伟达H100芯片的成本接近3000美元，其中SK海力士的HBM成本占据显著位置，以其约2000美元的成本直接超越了制造和封装等其他环节的成本。
不久前，英伟达首席执行官黄仁勋宣布了一项重要的策略调整，即将英伟达的AI芯片更新周期从原先的两年大幅缩短至一年。
这一决策不仅要求客户能够快速适应产品迭代的步伐，同时也对供应商提出了更高的技术演进速度要求。
HBM和高容量DRAM模块等面向AI的存储器在2023年占整个存储器市场的比重约为5%，预计到2028年，这一比重将大幅提升至61%。
SK海力士方面表示，面向AI的存储器收入将实现显著增长。
值得关注的是，美光科技正积极推进其12高HBM3E堆叠技术的样品送测，并计划于2025年投入量产。
此外，该公司还打算在未来的产品中采用HBM4和HBM4E技术。
三星亦公布了其HBM路线图，预计至2026年，HBM的出货量将达到2023年产量的13.8倍，至2028年，年产量将进一步提升至2023年产量的23.1倍。
英伟达专注于制造GPU，这些产品是推动ChatGPT等前沿生成式AI技术的核心力量。
为了确保GPU性能的充分释放，HBM的使用显得至关重要。
此前，英伟达主要依赖韩国半导体领军企业SK海力士供应HBM。
然而，鉴于AI领域对半导体需求的急剧增长，英伟达决定扩大其HBM供应商的范畴。
这一决策引发了半导体制造商之间的激烈竞争，它们纷纷寻求新的收入来源以确保市场地位。
在此背景下，SK海力士和美光等半导体巨头已相继宣布，其2024年和2025年的HBM产能已全部预订完毕，并计划投入巨额资金建设新工厂，以进一步增加HBM的生产能力。
三星此前也表示，计划将HBM的产能比去年扩增近三倍。
截至5月，指标产品环比上涨8%。由于生成式AI对新一代产品的需求激增，存储器企业纷纷对普通产品进行了强势提价。
一家日本电子产品贸易商指出，当前HBM的供应已无法满足市场需求，出现了供应短缺的情况。
对于HBM的供应情况，市场上早已传出供不应求的消息。
摩根士丹利预计，内存市场将迎来新一轮的超级周期，内存行业的定价权优势将在此轮周期中进一步得到彰显。
SK海力士为首的大厂正在加大AI需求投资
近日，韩国SK集团正式宣布，旗下半导体子公司SK海力士拟定在未来几年内，即至2028年，投入高达103万亿韩元（折合748亿美元）的资金，旨在强化其芯片业务，并特别聚焦于人工智能领域的发展。
SK集团进一步透露，至2026年，将确保80万亿韩元的资金用于人工智能和半导体领域的投资，同时为股东提供回报，并对超过175家的子公司进行优化精简。
集团强调，[随着AI时代的来临，预计未来两到三年内，在HBM等与AI生态系统紧密相关的业务领域，集团将进行历史性的大规模投资。]
目前，SK海力士正积极建设的忠北清州M15X DRAM工厂预计将提前完工。
据悉，M15X的规模接近SK海力士清州M11、M12厂合并后的规模，预计2025年中M15X完工后，HBM将最早于同年实现量产。
随着M15X的投产，SK海力士的HBM产能预计将较2024年显著提升，预计将于明年初开始订购所需的生产设备。
另一方面，三星电子亦决定重启新平泽工厂（P5）的基础建设，预计最快将于2024年第三季度重启建设，并预计于2027年4月完工。然而，实际投产时间可能早于预期。
此外，龙仁半导体工厂的建设预计将成为世界上最大的晶圆厂综合体，计划于2025年3月开始建造，至2046年完工。
该综合体将包括四个晶圆厂，并计划建设大量其他相关建筑。
韩国京畿道地区还将容纳包括三星在内的多家公司的芯片制造设施。
SK海力士和三星已计划在该地区再建造13座晶圆厂和3座研发设施，项目预算高达4630亿美元，主要由三星及其合作伙伴提供资金。
今年3月，三星在[GTC2024]上表示，为了到2030年实现完全自动化的半导体工厂，将与英伟达开展基于AI的合作。
目前，三星电子在京畿华城地区新建的高性能计算（HPC）中心已于今年4月落成。
同时，其DS部门在本土及海外制造工厂均构建了专用的IT基础设施。
据韩国媒体援引三星电子公司和消息人士的消息，三星电子将在年内推出HBM的3D封装服务，并计划在其明年推出的第六代HBM芯片HBM4中采用这一封装技术。
这一即将推出的HBM 3D封装服务标志着三星正加快研发步伐，以缩小与SK海力士在HBM4领域的差距。
三星的这项最新封装技术被称为SAINT-D，通过在逻辑芯片上垂直堆叠HBM芯片，进一步加快数据学习和推理处理速度。
6月19日有报道指出，美光正在美国建设HBM的测试与量产线，并首次考虑在马来西亚生产HBM。
该公司旨在2025年将HBM市占率提高两倍以上，达到约20%的水平。
此前，美光还计划在日本广岛新建DRAM厂，预计将于2026年初动工，最快于2027年底完工。
今年3月27日，美光在西安的新厂房奠基开工，预计新厂房将于2025年下半年投产，并根据市场需求逐步增产。
此外，美光还计划在日本广岛斥资6000至8000亿日元兴建一座采用极紫外光(EUV)微影制程的先进DRAM芯片厂，预计将于2026年初动工，最快于2027年底完工。
据报道，美光在广岛的新工厂将位于现有的Fab15附近，专注于DRAM生产，不包括后端封装和测试，并重点发展HBM产品。
三星/SK海力士同时追逐DRAM技术应用
根据SEMI报告的预期，由于HBM投资需求的直接驱动，DRAM市场在2024年和2025年预计将分别实现9%的产能增长。
据韩媒ETNews于4月10日的报道，三星电子和SK海力士均致力于推进移动DRAM堆叠封装技术的应用，该技术旨在显著提升移动设备的内存带宽。
当前，端侧AI已成为智能手机、笔记本等产品市场中的焦点，而实现端侧运行模型则依赖于更卓越的移动DRAM性能。因此，堆叠芯片作为一种在HBM内存上经过验证的有效策略，正被业界广泛考虑。
然而，以LPDDR为代表的移动DRAM芯片由于其较小的尺寸，并不适用于与HBM相同的TSV连接方案。
同时，HBM制造工艺的高成本及低良率特性也无法满足高产能移动DRAM的需求。
因此，三星电子和SK海力士采用了另一种先进的封装方式——垂直布线扇出技术（VFO），来实现移动DRAM芯片的堆叠。
该技术提供了更多的IO数据引脚，为性能提升提供了有力支持。
SK海力士方面指出，VFO技术结合了FOWLP（晶圆级封装）和DRAM堆叠两项技术，通过垂直连接大幅缩短了电信号在多层DRAM间的传输路径，并同时实现了能效的提升。
据ETNews报道，三星方面采用类似技术的产品是LLWDRAM，其具备低延迟和高达128GB/s的带宽性能，同时能耗仅为1.2pJ/b。
采用VFO技术的产品有望继HBM之后，成为AI内存领域的新热点。
据悉，三星计划于明年下半年实现LLWDRAM的量产，而SK海力士的相关产品目前已在量产准备阶段。
结尾：
AI芯片需求高增下，HBM的缺产状况仍会持续较长一段时间，除了海外三大存储巨头将受益需求[量价齐升]并加大资金开支，具有成本和产业链优势的企业也会加速介入更多HBM生产环节。
市场的波动与供需关系紧密相连，不容忽视。
在当前的市场环境下，HBM芯片的市场供应能力存在限制，而需求却呈现出显著的增长态势。
这种供不应求的局面预计将在未来数年内持续存在，因此，HBM芯片价格的上涨也就在所难免了。
部分资料参考：微纳视界：《斥资746亿美元，SK集团重整，SK海力士HBM迎来重大投资》，全球半导体观察：《全球三大存储厂[你追我赶]》，半导体前线：《这类芯片爆火！订单排到2026年！带动其他芯片也涨价》，电子工程专辑：《SK集团重整，HBM迎来重大投资》，半导体芯情：《HBM芯片是DDR5价格的五倍，仍在涨涨涨背后的硬核逻辑是什么？》，财联社：《HBM迎来扩产+技术升级潮，本土产业链走到哪一步了？》，日经中文网：《AI用存储器竞争激化，三星猛追SK海力士》
原文标题 : AI芯天下丨热点丨SK海力士加大AI需求投资，三星也在扩产
