下一代DRAM，關注什么？

高帶寬存儲器 (HBM) 市場正經歷指數級增長，這主要得益于人工智能工作負載和高性能計算 (HPC) 應用的激增。2022 年底 ChatGPT 的推出催生了生成式人工智能的蓬勃發展，推動 2023 年 HBM 比特出貨量同比增長 187%，增幅空前，2024 年更是飆升 193%。預計這一增長勢頭將持續下去。HBM 的增速遠超整體 DRAM 市場。全球 HBM 收入預計將從 2024 年的 170 億美元增長至 2030 年的 980 億美元，復合年增長率達 33%。因此，HBM 在 DRAM 市場中的收益份額預計將從 2024 年的 18% 擴大到 2030 年的 50%。市場將在 2025 年迎來另一個重大轉折點。當前的供應限制凸顯了 HBM 在 AI 數據中心和高級計算平臺中的戰略重要性，SK Hynix 和美光的報告表明，到 2025 年，他們的 HBM 生產能力已滿負荷運行。這些供應方面的限制強化了對產能擴張進行投資的必要性，以滿足不斷增長的需求。

HBM 領先者競爭愈演愈烈

SK海力士目前在HBM市場處于領先地位，已于2024年末開始量產12Hi HBM3E，并已于2025年初啟動其下一代12Hi HBM4（36GB）的客戶樣品供應，這一勢頭已從創紀錄的季度利潤中體現出來。

三星目前正在加速鞏固其市場地位，積極開發其HBM產品組合，改進DRAM設計，并致力于為即將推出的HBM4代產品研發4納米邏輯芯片，目前試產正在進行中，并計劃于2025年內向客戶供應樣品。

美光跳過HBM3，于2024年直接憑借HBM3E進入市場，為英偉達的H200 GPU提供產品。盡管目前產能與SK海力士和三星相比有限，但美光科技正在迅速擴大產量，目標是到2025年底達到6萬片/分鐘（WPM），并將于2026年開始生產HBM4。

為了應對美國對人工智能芯片和HBM的限制，中國企業已啟動大規模投資，以打造國產替代產品。盡管與行業領先者存在技術差距，但中國企業可以利用國內對本土研發的人工智能加速器的強勁需求，這得益于政府的大力支持和完善的行業網絡。預計這些因素將幫助他們在未來幾年在HBM市場站穩腳跟。

重新定義DRAM的發展

盡管微縮挑戰日益嚴峻，平面 DRAM 預計將在 0c/0d 節點（2033-2034 年）繼續演進，并充分利用架構和工藝創新的結合。

目前，業界依賴 6F2 DRAM 單元結構，該結構將在 2025 年占據所有商用產品的主導地位。

然而，進一步的微型化最終將需要向基于垂直晶體管 (VT) 的 4F2 單元過渡，并集成在 CMOS 鍵合陣列 (CBA) 架構中。在 0c/0d 節點之后，預計向 3D DRAM 架構的過渡將不可避免。

截至 2025 年，所有主要的 DRAM 制造商都在積極探索多種架構路徑，以實現 3D DRAM 集成。混合鍵合被認為是未來 HBM 世代的關鍵推動因素，尤其對于高堆疊配置而言。然而，由于良率和吞吐量方面的挑戰，HBM 供應商已將基于微凸塊的工藝擴展至 HBM4 和 HBM4E。目前，混合鍵合預計將于 2029 年左右與 HBM5 一起進入市場，尤其適用于高端 20Hi 堆疊。

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