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HBM(高带宽存储芯片)
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HBM之战:中国加速破墙,英伟达杀入基础裸片设计
虎嗅· 2025-08-18 09:43
HBM技术战略意义 - HBM核心技术对AI高端芯片、算力供应链及生态具有战略意义[1] - 突破下一代HBM技术将在AI芯片竞争中占据制高点[2] - 对AI大模型前沿突破及低成本大规模部署应用起关键作用[2] 中国HBM国产替代进展 - 中国与领先企业技术代差从8年缩短至4年[3][14] - 2024年提前量产HBM2并跳过HBM2E[4] - HBM3样品已于6月交付客户,年底完成量产验证[4][14] - 计划2027年量产HBM3E,实现一年一代技术迭代[4][14] - 长鑫存储HBM2已于2024年上半年量产[13] - 年底TSV产能将接近美光水平[13] - 每晶圆位密度差距从2023年1.87倍缩至2024年1.63倍[15] 全球HBM技术竞争格局 - SK海力士、三星和美光长期垄断HBM市场[3] - 欧美AI芯片已全面进入HBM3E时代[9] - SK海力士HBM4已发货,下半年量产[9] - 三巨头正迈向HBM4技术[5][20] - 英伟达自研HBM基础裸片,预计2027年量产[5][35] - HBM4将于2026年成为下一代数据中心和AI芯片首选标准[24] 技术性能需求增长 - 从H100到GB200,HBM容量增长2.4倍,带宽增长2.6倍[6] - 模型参数和上下文长度增长更快,存储压力持续增加[6] - HBM在AI芯片材料清单成本占比超过一半[33] - HBM容量从A100的80GB飙升至Rubin Ultra的1024GB[33] 国产化挑战与瓶颈 - 半导体设备国有化率仅约20%[21] - EUV光刻成为HBM3突破关键卡脖子环节[21] - 海外客户基本不会采用国产HBM,英伟达占全球HBM客户65%[23] - 定制化趋势带来更高技术门槛与商业壁垒[25] 技术替代方案发展 - KV缓存卸载技术可减轻HBM压力[28] - 英伟达Dynamo框架实现KV分级存储于HBM/DDR/NVMe[30] - 华为UCM技术实现推理速度提升3倍,延迟降低50%[32] - 英伟达3D堆叠架构使单位算力带宽增加50倍,每比特功耗降低10倍[43] 未来技术演进方向 - HBM4将引领架构融合化创新[5][24] - 定制化基底裸片取代通用裸片成为主流趋势[24][25] - HBM5瞄准2029年上市,重点突破3D近存技术[44] - 英伟达专利实现垂直集成架构和分区化组织[41]
华卓精科推出系列高端装备助力HBM芯片制造设备国产化
国芯网· 2025-03-14 12:33
HBM技术的重要性 - HBM凭借3D堆叠架构与超高带宽性能成为AI芯片、数据中心及超算领域的"性能倍增器"[1] - HBM通过垂直堆叠多层DRAM芯片实现每秒数TB的带宽跃升[1] - 随着HBM3/4堆叠层数增至12层以上,混合键合成唯一技术路径[1] HBM制造的技术壁垒 - 精度极限:芯片堆叠需亚微米甚至几十纳米级对准[1] - 工艺复杂度:混合键合需实现介质层与金属层的原子级融合[1] - 工艺品质极限:HBM对DRAM芯片品质及可靠性要求极高,SNC结构的结晶质量对良率具有决定性作用[1] - 良率与成本挑战:超薄芯片堆叠给良率和成本带来挑战[1] 华卓精科的技术突破 - 公司自主研发出多款HBM芯片制造高端装备,包括混合键合设备、熔融键合设备、芯粒键合设备、激光剥离设备、激光退火设备[1] - 激光退火工艺可直接实现Void Free,大幅提升良率[1] - 公司以"零部件-设备-工艺"全链条自主创新为核心驱动力[2] 行业现状与国产化进展 - 全球HBM市场由SK海力士、三星、美光主导[2] - 中国HBM产业链关键设备端国产化率不足5%[2] - 公司高端装备矩阵填补关键设备国产化空白,推动中国存储产业从"替代进口"向"定义标准"跃迁[3] 公司研发实力 - 依托20余年储备的超精密测控技术、核心专利及国家级博士后科研工作站[2] - 瞄准HBM国产化战略缺口,为中国HBM企业提供"弯道超车"利器[2]