>> 方正證券-半導(dǎo)體行業(yè)專題報告：HBM高帶寬內(nèi)存，新一代DRAM解決方案-230424
| 上傳日期： |
2023/4/25 |
大小： |
3724KB |
| 格式： |
pdf 共33頁 |
來源： |
方正證券 |
| 評級： |
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作者： |
吳文吉 |
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投資要點
HBM概覽：
JEDEC定義了三類DRAM標準，以滿足各種應(yīng)用的設(shè)計要求，HBM與GDDR屬于圖形DDR，面向需要極高吞吐量的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序，例如圖形相關(guān)應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)中心加速和AI。
HBM演進必要性：解決存儲墻瓶頸刺激內(nèi)存高帶寬需求。HBM（High Bandwidth Memory，高帶寬內(nèi)存）：一款新型的CPU/GPU內(nèi)存芯片，將很多個DDR芯片堆疊在一起后和GPU封裝在一起，實現(xiàn)大容量，高位寬的DDR組合陣列。通過增加帶寬，擴展內(nèi)存容量，讓更大的模型，更多的參數(shù)留在離核心計算更近的地方，從而減少內(nèi)存和存儲解決方案帶來的延遲。
HBM提高有效帶寬途徑：Pseudo Channel Mode偽通道。HBM2的主要增強功能之一是其偽通道模式，該模式將通道分為兩個單獨的子通道，每個子通道分別具有64位I/O，從而為每個存儲器的讀寫訪問提供128位預(yù)取。
HBM結(jié)構(gòu)：通過TSV將數(shù)個DRAM die垂直堆疊。HBM主要是通過硅通孔（Through Silicon Via,簡稱“TSV”）技術(shù)進行芯片堆疊，以增加吞吐量并克服單一封裝內(nèi)帶寬的限制，將數(shù)個DRAM裸片像樓層一樣垂直堆疊。較傳統(tǒng)封裝方式，TSV技術(shù)能夠縮減30%體積，并降低50%能耗。
從技術(shù)角度看，HBM促使DRAM從傳統(tǒng)2D加速走向立體3D，充分利用空間、縮小面積，契合半導(dǎo)體行業(yè)小型化、集成化的發(fā)展趨勢。HBM突破了內(nèi)存容量與帶寬瓶頸，被視為新一代DRAM解決方案。
HBM技術(shù)演進：目前SK海力士為唯一量產(chǎn)新世代HBM3供應(yīng)商。2022年1月，JEDEC組織正式發(fā)布了新一代高帶寬內(nèi)存HBM3的標準規(guī)范，繼續(xù)在存儲密度、帶寬、通道、可靠性、能效等各個層面進行擴充升級。
HBM的不足：系統(tǒng)搭配缺乏靈活性（出廠后無法容量擴展），內(nèi)存容量受限，訪問延遲較高。
HBM與其他DDR的替代關(guān)系比較分析：HBM+DDR協(xié)同發(fā)展，HBM負責(zé)高帶寬小容量，DDR負責(zé)稍低帶寬大容量。
HBM競爭格局與應(yīng)用市場：三巨頭壟斷，受益于AI服務(wù)器市場增長。據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示，2022年三大原廠HBM市占率分別為SK海力士（SK hynix）50%、三星（Samsung）約40%、美光（Micron）約10%。新思界預(yù)測2025E中國HBM需求量將超過100萬顆。
相關(guān)標的：
存儲：兆易創(chuàng)新
封裝：長電科技，通富微電，深科技
風(fēng)險提示：1）半導(dǎo)體下游需求不及預(yù)期；2）技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期；3）行業(yè)競爭加劇。
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