預(yù)計未來兩年HBM供應(yīng)仍將緊張。
據(jù)電子時報援引業(yè)內(nèi)人士消息稱,由于人工智能服務(wù)器需求激增,高帶寬內(nèi)存(HBM)價格已開始上漲。
目前,全球前三大存儲芯片制造商正將更多產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至生產(chǎn)HBM,但由于調(diào)整產(chǎn)能需要時間,很難迅速增加HBM產(chǎn)量,預(yù)計未來兩年HBM供應(yīng)仍將緊張。
另據(jù)韓媒報道,三星計劃投資1萬億韓元(約合7.6億美元)擴(kuò)產(chǎn)HBM,目標(biāo)明年底之前將HBM產(chǎn)能提高一倍,公司已下達(dá)主要設(shè)備訂單。據(jù)悉,三星已收到AMD與英偉達(dá)的訂單,以增加HBM供應(yīng)。
本次三星將在天安工廠展開擴(kuò)產(chǎn),該廠主要負(fù)責(zé)半導(dǎo)體封裝等后道工藝。HBM主要是通過垂直堆疊多個DRAM來提高數(shù)據(jù)處理速度,因此只有增加后段設(shè)備才能擴(kuò)大出貨量。三星計劃生產(chǎn)目前正在供應(yīng)的HBM2和HBM2E等產(chǎn)品,并計劃于下半年量產(chǎn)8層堆疊HBM3和12層HBM3E。
值得一提的是,6月已有報道指出,另一存儲芯片巨頭SK海力士已著手?jǐn)U建HBM產(chǎn)線,目標(biāo)將HBM產(chǎn)能翻倍。擴(kuò)產(chǎn)焦點在于HBM3,SK海力士正在準(zhǔn)備投資后段工藝設(shè)備,將擴(kuò)建封裝HBM3的利川工廠。預(yù)計到今年年末,后段工藝設(shè)備規(guī)模將增加近一倍。SK海力士的這一投資金額大約也在1萬億韓元(約合7.6億美元)水平。
業(yè)內(nèi)預(yù)計,明年三星與SK海力士都將進(jìn)一步擴(kuò)大投資規(guī)模。由于谷歌、蘋果、微軟等科技巨頭都在籌劃擴(kuò)大AI服務(wù),HBM需求自然水漲船高,“若想滿足未來需求,三星、SK海力士都必須將產(chǎn)能提高10倍以上?!?/p>
HBM或迎量價齊升
HBM主要是通過硅通孔(Through SiliconVia, 簡稱“TSV”)技術(shù)進(jìn)行芯片堆疊,以增加吞吐量并克服單一封裝內(nèi)帶寬的限制,將數(shù)個DRAM裸片像樓層一樣垂直堆疊。
SK海力士表示,TSV是在DRAM芯片上搭上數(shù)千個細(xì)微孔并通過垂直貫通的電極連接上下芯片的技術(shù)。該技術(shù)在緩沖芯片上將數(shù)個DRAM芯片堆疊起來,并通過貫通所有芯片層的柱狀通道傳輸信號、指令、電流。相較傳統(tǒng)封裝方式,該技術(shù)能夠縮減30%體積,并降低50%能耗。
憑借TSV方式,HBM大幅提高了容量和數(shù)據(jù)傳輸速率。與傳統(tǒng)內(nèi)存技術(shù)相比,HBM具有更高帶寬、更多I/O數(shù)量、更低功耗、更小尺寸。隨著存儲數(shù)據(jù)量激增,市場對于HBM的需求將有望大幅提升。
HBM的高帶寬離不開各種基礎(chǔ)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)計工藝的支持。由于HBM是在3D結(jié)構(gòu)中將一個邏輯die與4-16個DRAM die堆疊在一起,因此開發(fā)過程極為復(fù)雜。鑒于技術(shù)上的復(fù)雜性,HBM是公認(rèn)最能夠展示廠商技術(shù)實力的旗艦產(chǎn)品。
2013年,SK海力士將TSV技術(shù)應(yīng)用于DRAM,在業(yè)界首次成功研發(fā)出HBM。隨后,SK海力士、三星、美光等存儲巨頭在HBM領(lǐng)域展開了升級競賽。
實際上,2023年開年后三星、SK海力士的HBM訂單快速增加,之前另有消息稱HBM3較DRAM價格上漲5倍。
隨著AI技術(shù)不斷發(fā)展,AI訓(xùn)練、推理所需計算量呈指數(shù)級增長,2012年至今計算量已擴(kuò)大30萬倍。處理AI大模型的海量數(shù)據(jù),需要寬廣的傳輸“高速公路”即帶寬來吞吐數(shù)據(jù)。
HBM通過垂直連接多個DRAM,顯著提高數(shù)據(jù)處理速度。它們與CPU、GPU協(xié)同工作,可以極大提高服務(wù)器性能。其帶寬相比DRAM大幅提升,例如SK海力士的HBM3產(chǎn)品帶寬高達(dá)819GB/s。同時,得益于TSV技術(shù),HBM的芯片面積較GDDR大幅節(jié)省。
國盛證券指出,HBM最適用于AI訓(xùn)練、推理的存儲芯片。受AI服務(wù)器增長拉動,HBM需求有望在2027年增長至超過6000萬片。Omdia則預(yù)計,2025年HBM市場規(guī)模可達(dá)25億美元。
廣發(fā)證券也補(bǔ)充稱,HBM方案目前已演進(jìn)為高性能計算領(lǐng)域擴(kuò)展高帶寬的主流方案,并逐漸成為主流AI訓(xùn)練芯片的標(biāo)配。
AIGC時代為HBM帶來的需求增量主要體現(xiàn)在兩方面:一方面,單顆GPU需要配置的單個HBM的Die層數(shù)增加、HBM個數(shù)增加;另一方面,大模型訓(xùn)練需求提升拉動對AI服務(wù)器和AI芯片需求,HBM在2023年將需求明顯增加,價格也隨之提升。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:HBM出現(xiàn)缺貨漲價,又一半導(dǎo)體巨頭加入擴(kuò)產(chǎn)
文章出處:【微信號:ICViews,微信公眾號:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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