HBM内存大战:SK海力士、三星、美光三强逐鹿,谁能称霸?
* 来源 : * 作者 : admin * 发表时间 : 2025-06-30
在 AI、云端运算、数据中心等应用迅猛发展的当下,有一项关键技术正悄然改变着世界,它就是 “高频宽内存”(HBM,High Bandwidth Memory)。2025 年,HBM 市场由 SK 海力士、三星、美光三大巨头主导,他们之间的竞争愈演愈烈。接下来,就让我们用最通俗易懂的方式,深入了解 HBM 究竟是什么,它为何如此重要,当前最新的技术发展态势如何,以及这三大厂商各自的优势与现状。
我们通常熟悉的内存,主要功能是为处理器(CPU、GPU)临时存储数据,以方便快速运算。然而,随着 AI、绘图、超级计算机等领域的需求呈爆发式增长,传统内存的速度已经渐渐跟不上节奏,此时 HBM 便应运而生。
HBM 具备三大显著特色:
- 速度超快:传统内存好比高速公路,而 HBM 则如同多车道的高铁,其每秒能够传输的数据量(频宽)是传统内存的数倍之多。
- 省空间又省电:HBM 采用了 3D 堆叠技术,将内存芯片一层一层往上堆叠,而非像过去那样横向排列。这样的设计不仅大大节省了空间,还缩短了数据传输的距离,进而降低了耗电量。
- 专为 AI、超级电脑设计:在 AI 芯片、数据中心、超级电脑等高阶产品中,HBM 几乎成为了标配。因为这些应用场景需要对海量数据进行即时处理,而 HBM 恰好能够满足这一严苛需求。
HBM 如同电子产品一样,也在不断更新换代。新一代的 HBM 产品,往往具备更快的速度、更大的容量以及更低的耗电量。近年来,HBM3E 和 HBM4 这两款产品受到了广泛关注。
定位:作为 HBM3 的加强版,是 2024 - 2025 年的主流产品。规格亮点:其单一堆叠频宽可达 1.15TB/s,支持 8 层、12 层堆叠,容量最高可达 36GB。技术突破:采用了先进的散热与制程技术,如 MR - MUF、1β 制程等,有效提升了产品效能与良率。应用:被 NVIDIA、AMD 等最新 AI 芯片指定采用,为大型语言模型(LLM)训练提供有力支持。
HBM4
这是最新一代的 HBM 产品,从 2025 年开始逐渐投入使用,并有望在未来成为市场主流。HBM4 拥有更大的容量(最高 64GB)、更快的速度(频宽最高 2TB/s),并且能够支持更多层的堆叠(最多 16 层)。为了确保如此多层的内存能够稳定且快速地运行,背后的制程和封装技术也实现了大幅升级。
HBM 之所以性能卓越,关键在于其独特的 “制程技术” 和 “封装方式”。下面为大家通俗解释一下:
- 3D 堆叠+矽穿孔(TSV):传统内存类似一层楼的平房,而 HBM 则像高楼大厦,能够将内存芯片一层一层往上堆叠,最多可堆叠至 12 层、16 层。那么,这些层之间是如何连接的呢?答案就是 “矽穿孔”(TSV)。简单来说,就是在芯片上钻出许多小孔,然后用金属将每一层的电路连接起来,使得数据能够像乘坐电梯一样在各层之间快速传递。
- 先进封装技术:要将如此多层的芯片堆叠在一起,并且保证它们不会过热,信号也不会出现混乱,封装技术就显得至关重要。三大厂商各自拥有独特的技术:SK 海力士:采用 MR - MUF 技术(简单理解就是将芯片堆叠好后,一次性使用高导热材料填充缝隙,既能起到固定作用,又能有效散热)。凭借这一技术,他们能够稳定量产 12 层,甚至未来的 16 层 HBM。美光:主打 TC - NCF 技术(利用胶膜热压进行固定),该技术的优势在于灵活性高。不过,当堆叠层数较多时,良率会受到一定影响,所以目前美光的主力产品还是 8 层、12 层。三星:则在积极提升高层堆叠的良率,并引入了更多自家优化的先进封装技术,全力追赶竞争对手。未来 HBM4 将采用 “Hybrid Bonding”(混合键合)技术,这种技术能够让芯片之间的连接更加紧密,从而实现更快的速度和更低的耗电量,也将成为下一波竞争的焦点。
- 芯片制程升级:HBM4 的基础芯片(Base Die)将采用台积电 12 纳米,甚至 5 纳米制程。这意味着芯片尺寸更小、连线更密集、速度更快。台积电的 CoWoS - L/R 等先进封装技术,能够使 HBM4 与 AI 芯片更好地协同工作,缩短数据传输路径,提升整体效能。
SK 海力士
目前,SK 海力士在 HBM 市场中占据着 “一哥” 的地位,市占率超过一半,特别是在 HBM3E 这一代产品中,几乎处于垄断地位。其技术和产能都非常稳定,深受 NVIDIA、AMD 等大厂的青睐,被指定为 HBM 供应商。SK 海力士与台积电合作紧密,预计将在 HBM4 的量产上抢占先机。值得注意的是,过去 SK 海力士长期作为 AMD HBM 的主要供应商,但在此次 MI350、MI400 系列产品中,AMD 选择了三星与美光,这显示出 AMD 在供应链策略上做出了重大调整,背后可能涉及产品相容性、产能、成本或技术合作等多方面因素。
三星
三星的市占率约为三成多。尽管过去三星在内存领域长期占据霸主地位,但在 HBM3E 这一代产品上一度落后。不过,近两年来,三星积极扩大产能、提升良率,成功抢回了不少订单。此次三星成功突破过去在 HBM 良率与认证上的瓶颈,获得 AMD 的大单,被视为产业发展的一个重要里程碑。同时,三星也在加速 HBM4 的技术研发,试图重新夺回市场优势。
美光
美光的市占率约为两成多,在这几年中,其市场份额增长速度最快。美光主打低功耗、高效能的制程优势,成功拿下了不少 NVIDIA 的 HBM3E 订单。目前,美光正积极扩增日本、台中等地的产线,未来也将全面参与 HBM4 市场的竞争。
AI、数据中心需求爆炸:AI 芯片、云端服务器、超级电脑等都对海量、即时的数据处理有着极高的要求,而 HBM 是目前唯一能够满足这些需求的内存产品。
技术门槛超高:HBM 的制程和封装难度极大,良率仅在 50 - 60% 左右,并非任何一家公司都有能力生产。
三雄垄断,产能竞争激烈:目前,全球仅有 SK 海力士、三星、美光三家厂商能够实现稳定量产。因此,谁在产能和技术上领先,谁就能在市场竞争中脱颖而出,拿下更多的订单。
未来竞争更激烈:HBM4 将融合更多先进的封装和制程技术。三大厂商不仅要在技术上一较高下,还需在产能和良率方面展开激烈角逐。谁能够生产更多、更好的产品,谁就能主导未来的市场。
HBM 就如同 AI 世界中的 “超级高速公路”,能够让数据以惊人的速度在芯片之间流动,有力推动 AI、超级电脑、云端运算等产业的飞速发展。在 2025 年,SK 海力士、三星、美光三强各展优势,竞争异常激烈。随着 HBM4、Hybrid Bonding 等新技术的不断涌现,这场内存大战才刚刚进入高潮阶段,未来的市场格局充满了变数,让我们拭目以待。