Custom HBM
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HBM,换道竞争!
半导体芯闻· 2026-09-07 18:56
核心观点 HBM产业竞争正从DRAM制程转向Base Die的逻辑化,晶圆代工厂成为关键新角色,HBM正从标准化存储器演变为由DRAM、逻辑、连接和先进封装构成的Memory System,产业竞争格局将变为存储厂商、代工厂、AI芯片厂商和先进封装之间的组合竞争[3][4][24] HBM技术变革:Base Die逻辑化 - HBM4总线接口宽度从1024-bit翻倍至2048-bit,英伟达Rubin平台单Pin速率拉高至11Gbps以上,传统DRAM节点布线密度和金属层数触及物理极限[8] - HBM4开始将存储控制器、DFT电路及特定算法计算模块直接集成到Base Die中,Base Die从简单芯片变为复杂的Logic Base Die[8] - SK海力士在官网指出HBM4研发方向是提升基础芯片性能、增强HBM堆叠与逻辑芯片连接性、降低功耗[8] - 存储原厂Fab基本不具备生产高性能逻辑芯片的12nm、5nm乃至更先进工艺线,DRAM制造追求存储单元密度和成本,而复杂逻辑电路需要逻辑晶体管性能和先进EDA设计能力[8][9] - HBM从HBM3E以前的DRAM制造+TSV+堆叠封装,演变为DRAM Core Die+Logic Base Die+Foundry+TSV+Advanced Packaging,越来越像小型Chiplet系统[9] 定制化HBM趋势 - SK海力士在台积电技术论坛透露将通过采用台积电先进逻辑工艺的Base Die,把HBM从标准化产品推向Custom HBM,加强Memory与Logic融合[10] - SK海力士在硅谷组建专门HBM架构设计团队,招聘要求覆盖传统DRAM并强制要求数字设计、PDN及3nm以下Foundry先进工艺经验,工作方式越来越像ASIC公司[10] - SK海力士HBM4E和定制HBM被列为关键发展方向,iHBM解决方案面向下一代HBM散热管理技术[11] - Custom HBM从定制内存走向Memory-Compute Co-design,AI芯片巨头对打破存储墙的渴望驱动变革[12] - 英伟达公布NVHBM技术,将内存控制器从GPU内部拔出直接塞进HBM的Base Die中[12] - 相比标准HBM4E,NVHBM最高可带来30%内存带宽提升和15%功耗下降,同时释放最多25%的XPU计算核心面积[13] - Amazon旗下Annapurna Labs成为首批参与NVHBM架构研发的芯片设计团队[13] 三大HBM厂商的代工策略 - SK海力士选择专业化分工,自己负责DRAM Core Die和HBM技术,先进Logic Base Die交给台积电等Foundry生产[17] - SK海力士量产HBM4采用的Base Die来自台积电12nm级制程,HBM4E随逻辑复杂度提高可能向更先进节点迁移[17] - SK海力士被曝正在考虑Intel Foundry作为潜在第二来源,以降低对台积电依赖并改善供应弹性[4][17] - 三星选择更彻底的垂直整合路线,HBM4使用1c DRAM Core Die,Base Die直接采用自家Foundry的4nm逻辑工艺[18] - 三星HBM4E延续1c DRAM+4nm Logic Base Die组合,并规划后续HBM产品将Base Die推进至2nm工艺[18] - 美光早期HBM4仍强调内部开发和制造CMOS Logic Base Die,但HBM4E策略明显改变[19] - 美光在投资者材料中明确表示HBM4E标准版和定制版Logic Base Die都将与台积电合作生产,预计Customized Base Logic Die的HBM4E毛利率将高于标准产品[19] 晶圆代工厂的新增量市场 - 过去AI服务器产业链中代工厂占据GPU/ASIC逻辑芯片代工和CoWoS先进封装两个价值最高的金矿,现在第三个金矿正在形成——HBM逻辑Base Die[20] - 高端AI加速器通常单颗挂载6至8颗HBM,叠加HBM4/4E时代Base Die向12nm、5nm甚至更先进节点迁移,晶圆代工厂在AI内存系统中的价值占比将被指数级放大[20] - Intel Foundry争夺顶级GPU主Compute Die订单难度极高,但HBM Base Die是不同切入点,需要先进逻辑制造能力却不承担系统计算核心风险[21] - SK海力士等存储厂商有降低供应集中度和成本的动力,Intel Foundry可能获得比直接挑战台积电先进GPU代工更现实的增量市场[21][22] 产业竞争格局重塑 - 过去HBM竞争是SK海力士vs三星vs美光,未来将变成存储厂商+代工厂+AI芯片厂商+先进封装之间的组合竞争[24] - 晶圆代工厂的边界向AI系统内部推进,继CPU、GPU、ASIC之后,下一块进入先进逻辑Foundry体系的芯片可能是HBM Base Die[24][25] - HBM从HBM4开始越来越像一颗芯片系统,战争的爆发点不在DRAM本身,而在沉在最底部的Base Die[25][26]