HBM新战局，半导体存储厂商们准备好了吗？

在半导体存储领域，参与HBM市场竞争的存储厂商主要为SK海力士、三星和美光，三者的竞争已经延续到HBM3e。

而近日，行业标准制定组织固态技术协会JEDEC宣布HBM4即将完成的消息引发了业界关注，这似乎也预示着HBM领域新的战场已经开启...

◀堆栈通道数较HBM3翻倍▶

据悉，JEDEC于7月10日表示，备受期待的高带宽存储器 (HBM) DRAM标准的下一个版本：HBM4标准即将完成定稿。

图片来源：JEDEC官网截图

HBM4是目前发布的HBM3标准的进化版，旨在进一步提高数据处理速率，同时保持更高的带宽、更低功耗以及增加裸晶/堆栈性能等基本特性。JEDEC表示，在生成式人工智能（AI）、高性能计算、高端显卡和服务器等领域，这些改进对于需要高效处理大型数据集和复杂计算的应用至关重要。

与HBM3相比，HBM4计划将每个堆栈的通道数增加一倍，物理尺寸也更大。为了支持设备兼容性，该标准确保单个控制器可以在需要时同时与HBM3和HBM4配合使用，不同的配置将需要不同的中介层来适应不同的占用空间。

JEDEC进一步指出，委员会已就高达6.4Gbps的速度等级达成初步协议，目前正在讨论更高的频率。

此前，全球机场研究机构TrendForce集邦咨询分享的路线图预计，首批HBM4样品的每个堆栈容量将高达36 GB，而完整规格预计将在2024-2025年左右由JEDEC发布。首批客户样品和可用性预计将于2026年推出，因此距离我们看到新的高带宽内存人工智能解决方案的实际应用还有很长的时间。

◀存储厂商新战开局▶

经过多轮技术迭代，目前HBM发展已来到HBM3E赛道，并有望在2025年进入市场主流。而与此同时，以SK海力士、三星和美光等代表的厂商也正在向下一轮HBM技术发起冲击。

而作为AI芯片市场的主导者，英伟达此前透露了HBM4的应用计划。6月2日，英伟达CEO黄仁勋在揭露最新产品规划时表示，其下一代平台名称为「Rubin」，预期将在2026年进入量产，并搭载HBM4。这也进一步刺激各大厂商入局速度。

01
SK海力士/台积电/英伟达三方联盟

今年4月，SK海力士宣布与台积电签署了一份谅解备忘录，双方将合作生产下一代HBM，并通过先进的封装技术提高逻辑和HBM的集成度。SK海力士计划通过这一举措着手开发第六代HBM产品HBM4。

SK海力士在新闻稿中表示，将“以构建IC设计厂、晶圆代工厂、存储器厂三方合作的方式，突破面向AI应用的存储器性能极限”。

而据韩国媒体businesskorea最新报道，SK海力士、英伟达和台积电将组建“三角联盟”，为迎接AI时代共同推进第六代HBM4发展。

报道称，三强合作计划是在今年上半年敲定，其中，SK海力士将采用台积电的逻辑制程，生产HBM的基础接口芯片。

02
三星电子目标明确

此前，三星电子公司一位高管曾在其博客中表示，公司目标是在2025年推出第六代HBM（HBM4）。

今年6月，《韩国经济日报》援引三星电子公司和消息人士的话称，三星电子将在年内推出高带宽内存（HBM）的3D封装服务，计划明年推出的第六代HBM芯片HBM4将采用这种封装方式。

此外，据韩联社报道，三星电子近期新设了一个HBM芯片研发团队，专注于HBM3、HBM3E和下一代HBM4技术的研发，研发组组长由三星电子副社长、高性能DRAM设计专家Sohn Young-soo担任。

而在7月9日举行的“三星晶圆代工论坛2024”上，三星电子存储部门新事业企划组组长Choi Jang-seok透露，公司正在开发单堆栈达48GB的大容量HBM4内存，预计明年投产。Choi Jang-seok还表示，公司正在与AMD、苹果等主要客户进行定制合作，预计定制HBM将在HBM4量产时实现商业化。

03
美光奋起直追

至于美光，作为HBM领域的后起之秀，目前正在奋起直追。

美光的HBM技术已经发展至HBM3e。根据2023年底公布的技术路线图显示，其HBM4的“生命周期”大致落在2025年—2027年，而到2028年则正式步入HBM4E。

图片来源：美光

另外，据韩国媒体6月底报道称，韩国后端设备制造商ASMPT已向美光提供了用于高带宽内存 (HBM) 生产的演示热压 (TC) 键合机。双方已开始联合开发下一代键合机，用于HBM4生产。