AI大战如火如荼，HBM芯片原地起飞！

原創

日期：2024年4月22日 下午7:26作者：雲知風起 編輯：Annie

在OpenAI的ChatGPT横空出世后，新一轮AI浪潮就此引爆，英伟达（NVDA.US）、台积电（TSM.US）等公司也上演了一出出“大象起舞”的好戏。

而伴随着AI芯片需求的井喷，HBM芯片的市场空间也在大幅增长，成为了一条黄金赛道。

HBM芯片是什么？

AI芯片需要处理大量并行数据，主要是英伟达的GPU能爆卖的根本原因。

AI芯片要求高算力和大带宽，算力越强、每秒处理数据的速度越快，而带宽越大、每秒可访问的数据越多，算力强弱主要由AI芯片决定，带宽由存储器决定，存力是限制AI芯片性能的瓶颈之一。

HBM（高带宽存储器）是GDDR的一种，定位在处理器片上缓存和传统DRAM之间，兼顾带宽和容量，较其他存储器有高带宽、低功耗、面积小的三大特点。目前面临的一个问题是，HBM的价格曾一度远超普通DRAM，这使得它在市场中一度陷入尴尬的境地。

而AI浪潮的到来给HBM带来了“福音”，立体堆叠的HBM完美契合大模型的要求。

在AI场景中，英伟达首先设计完GPU，然后采购海力士的HBM，最后交由台积电利用CoWoS封装技术将GPU和HBM封装到一张片子上，最终交付给AI服务器厂商。

由此可见，在此过程中，GPU、GPU代工商以及HBM生产商之间形成了紧密而稳固的合作关系，彼此之间的联系十分紧密。

HBM供不应求，海力士、三星积极扩产

如今AI领域发展得如火如荼，HBM的市场规模也随之水涨船高。

据悉，当下主流AI训练芯片均使用HBM，一颗GPU配多颗HBM。其中，英伟达1颗H100配5颗HBM3、容量80GB，H200使用6颗HBM3E（全球首颗使用HBM3E的GPU）、容量达144GB。

3月18日，英伟达宣告称，公司的B100和B200使用192GB（8个24GB8层HBM3E），HBM用量进一步提升。

此外，超威半导体（AMD.US）的MI300系列、谷歌的TPU系列均使用HBM。

在具体的市场规模方面，据了解，在AI没有爆发之前，市场预测全球HBM将平稳增长至一个100亿美元的市场。

而根据新的测算，2023年HBM市场规模为40亿美元，预计2024年增长至150亿美元，到2026年增长至接近250亿美元，年复合增速高达80%以上。

值得注意的是，于2023年11月，海力士CEO称，预计到2030年，海力士每年HBM出货量将达到1亿颗，隐含产值规模将接近300亿美元，假设届时海力士市场份额为50%，则整个市场空间将在500亿美元左右。

在竞争格局方面，HBM的供应由SK海力士、三星电子和美光科技（MU.US）三大厂商垄断，2022年三者的份额分别为50%、40%、10%。

其中，SK海力士是HBM先驱，HBM3全球领先，与英伟达强绑定、是英伟达主要HBM供应商，三星电子紧随其后，美光科技则正在积极追赶中，HBM3E进度直逼SK海力士。

目前，当下的HBM市场处于供不应求状态。

而三家大厂垄断市场，彼此之间的竞争也比较激烈。其中，SK海力士和三星电子均计划在2024年将HBM产能提升2倍以上。

另外，SK海力士已在今年3月宣布开始量产8层HBM3E，3月底开始发货；美光科技则跳过HBM3直接做HBM3E，已于2月底宣布量产8层HBM3E；三星电子则在今年2月底发布12层HBM3E。

需要指出的是，近两年芯片领域一片“寒意”，SK海力士、三星电子和美光科技一度遭遇业绩暴降，甚至出现巨亏的情况，如下图所示。

据美光科技披露了2024财年第二财季（截至2月29日）的业绩显示，在美国公认会计准则下（GAAP），期内美光科技实现营收58.24亿美元，同比增长57.70%；净利润为7.93亿美元，同比、环比均实现扭亏；摊薄后每股收益为0.71美元；非公认会计准则净收益为4.76亿美元，摊薄后每股收益0.42美元。

美光科技CEO认为，在AI带来的机遇中，美光是半导体行业最大的受益者之一。

之所以这么说，是因为美光科技于今年2月26日宣布开始量产HBM3E高带宽内存（第五代HBM，是市场针对AI应用的最高规格DRAM产品）。

在第二财季电话会上，美光科技披露，公司新品HBM3E芯片今年的产能已全部卖光，明年的大部分产能也已经被预定。

而HBM3E将供给英伟达（NVDA.US）的AI芯片H200GPU。

美光科技还预计，2024财年，HBM系列产品将为公司带来数亿美元的营收，甚至有望比肩公司第二大业务—NAND业务。

美光科技的情况如此，SK海力士和三星电子也都受益于HBM产品的爆发。

尾语

从目前的情况来看，伴随着AI芯片需求的暴增，HBM产品具有极强的稀缺性，将助力存储芯片大厂迎来业绩回升，相关领域是否存在投资机会值得关注。