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1、AI系列深度报告（二）HBMHBM：高带宽特性释放：高带宽特性释放AIAI硬件性能，硬件性能，AIAI高景高景气持续驱动需求高增气持续驱动需求高增证券研究报告20242024年年7 7月月1212日日请务必阅读正文后免责条款请务必阅读正文后免责条款电电子行业子行业 强于大市（维持）强于大市（维持）半导体行业半导体行业 强于大市强于大市（维持）（维持）计算机行业计算机行业 强于大市（维持）强于大市（维持）电子信息团队电子信息团队投资要点投资要点高带宽特性释放高带宽特性释放AI硬件性能硬件性能，HBM成为成为AI时代首选内存技术时代首选内存技术。当前诸如GPT-3等AI大模型所要求的算力日益提升，

2、伴随着的是参数数量呈现指数级增长，传统的内存带宽及传输速率限制了AI硬件以及系统的最大性能，相较于传统DDR内存，HBM具有高带宽、低功耗、低延时等优势，已成为当前高性能计算、人工智能等领域的首选内存技术。当前HBM产品已经发展至第五代HBM3e，内存带宽相较上一代提升47%至1.2TB/s，堆叠层数最高可达12层，对应最高容量达36GB，当前三大原厂均已入局并在24H1陆续出货，考虑到HBM需求的火爆程度，SK海力士还计划提前一年在2025年发布HBM4。三大原厂持续扩充三大原厂持续扩充HBM产能产能，SK海力士位居全球市场份额首位海力士位居全球市场份额首位。当前AI高景气不断驱动HBM需求

3、高增，持续推动HBM位元出货量和产值同步增长，根据Yole预测数据，预计2025年全球HBM位元出货量和行业产值将分别达到17亿GB和199亿美元。竞争格局方面，根据TrendForce数据，以位元出货量作为统计口径，2023年全球HBM市场中，SK海力士和三星的市场份额各占47.5%左右，而美光份额约为5%。随着HBM3e的率先推出及放量，预计2024年SK海力士的市场份额将增加至52.5%，而三星的市场份额将下降至42.4%。为了满足持续增长的HBM需求，三大原厂纷纷加大资本开支扩建HBM产能，其中，三星和SK海力士的产能扩充最为积极，预计到2024年底，三星HBM总产能将达约13万片/月

4、，SK海力士约12万片/月，而美光仅为2万片/月。TSV为为HBM核心制备工艺核心制备工艺，混合键合将成未来主流堆叠技术混合键合将成未来主流堆叠技术。HBM主要采用TSV技术将多个DRAM芯片进行垂直堆叠，并与GPU一同进行封装，形成大容量、高位宽的DDR组合阵列，从而克服单一封装内的带宽限制。在加工制造过程中，TSV是HBM实现芯片垂直堆叠的核心制备工艺，占封装成本达30%。而从当前原厂采用的封装技术来看，三星主要采用TC-NCF技术，而SK海力士则通过Advanced MR-MUF技术并结合改良EMC材料来进行HBM的封装生产，在改善散热方面具有明显优势。考虑到未来因带宽、容量增长所带来的

5、堆叠层数及密度提升，SK海力士将利用混合键合技术来加工生产HBM4。混合键合摒弃了无凸块设计并采用直接铜对铜的连接方式，相较微凸块技术，能够在进一步提升互联密度的同时实现功耗降低，有望成为未来HBM主流堆叠技术。投资建议：投资建议：当前AI算力持续高景气背景下，HBM作为AI硬件、系统提升算力性能的重要内存技术，市场需求呈现强劲增长态势。另外，根据美光数据，同一节点/容量条件下，HBM3e的产能消耗是DDR5三倍，同时考虑到TSV、MR-MUF等先进封装技术对半导体设备、材料、封测环节的高标准要求，以及当前原厂积极扩产计划，相关产业链有望持续受益。半导体材料方面，建议关注雅克科技、联瑞新材、华

6、海诚科；半导体设备方面，建议关注精智达、赛腾股份、长川科技；封测端则建议关注通富微电、深科技；同时建议关注SK海力士重要经销商香农芯创。风险提示：风险提示：国产化替代不及预期风险；国内厂商对先进技术的研发进程不及预期风险；供应链风险上升。aVeZdXcWbU8XaYaY9PaO8OmOoOsQsOeRoOtMeRpOqN9PnNzQuOtPnNuOnOuM3 3目录目录C CO N T E N T SO N T E N T STSVTSV为为HBMHBM核心工艺，混合键合将成未来主流核心工艺，混合键合将成未来主流高带宽存储需求激增，高带宽存储需求激增，HBM为为AI时代首选内存技术时代首选内存