人工智能需求推动存储器产业变革，SK海力士、三星寻求与台积电合作

随着人工智能技术的快速发展，对存储器的需求也在不断增长，推动了存储器产业的变革。目前，市场上以SK海力士和三星为主导，它们在高频宽存储器（HBM）领域展开了激烈的竞争。中国台湾台积电董事长魏哲家表示，人工智能设备效率的提升为公司带来了显著的营收增长。这一趋势不仅影响了晶圆代工和封测产业，也对存储器产业产生了积极影响。由于人工智能服务器对芯片算力、存储器容量和带宽的需求不断上升，HBM成为了主流技术，为存储器产业带来了前所未有的变革。
根据机构的统计，2024年全球存储器市场预计增长77.3%，这一增长主要得益于2023年的低基数以及2022年后减产导致的价格回升。同时，服务器和LPDDR存储器的需求持续增长，推动了DRAM市场的回暖。HBM作为具有高附加值的产品，其产能比重的提升，成为了DRAM市场未来主要的增长动力。机构的报告也指出，2024年HBM将占DRAM市场比重达19%。
在这一背景下，DRAM厂商持续转向HBM市场，并将产能优先配置于高毛利率的HBM产品。SK海力士、三星和美光等主要供应商相继宣布，其HBM产品已售罄。随着HBM3E及HBM4等新一代技术的推出，存储器的带宽与容量将进一步提升，成为高效能运算应用的核心关键技术。
在HBM市场的布局方面，SK海力士、三星和美光三家存储器厂商展开了激烈的竞争。SK海力士的12层HBM3E产品已于今年5月提供样品，预计年底前交货，并计划在2025年下半年导入HBM4。三星的8层HBM3E已通过英伟达测试认证，预计今年第四季开始供货，其12层HBM3E则还在样品测试阶段，预计2026年导入HBM4。美光的12层HBM3E已进行样品测试，预计2025年开始大规模量产，并计划在2026年导入12/16层HBM4，2027年进展到HBM4E阶段。
在生产基地方面，美光在日本广岛和中国台湾台中设有HBM3E生产基地，其中广岛以HBM前段产能为主，后段封装则以台湾为主。而SK海力士和三星的HBM生产主要位于韩国利川和平泽。SK海力士在韩国龙仁兴建半导体园区，计划建立4座工厂，预计2025年3月动工，2027年量产。此外，SK海力士还计划在美国印第安纳州建置HBM先进封装制造和研发设施，预计2028年投入营运。
Base Die制程转换成为了未来竞争的关键。三星电子设备解决方案部门存储器事业总裁李祯培在SEMICON论坛中提到，随着生成式人工智能的发展，GPU高速运算需求倍增，但存储器带宽每代只增加两位数。为了打破这一限制，未来HBM4的基础裸晶（Base Die）将由传统的存储器制程转向逻辑制程。SK海力士总裁金柱善也提到，公司正与台积电合作开发HBM4，将依照客户需求时间表来量产，这是全球首款采用逻辑制程的基础裸晶产品。
面对未来的技术挑战，存储器厂商需要针对不同客户需求，为客户IP量身打造产品，以提升芯片效率。同时，厂商们也在探索混合键合（Hybrid Bonding）技术等创新解决方案，以应对16层以上的技术瓶颈。SK海力士计划采用台积电逻辑制程生产HBM4的Base Die，预计于2025年推出12层HBM4产品。而三星与台积电也将共同开发HBM4芯片，预计2025年下半年开始制造。