生成式AI助推下，HBM作为AI产业链核心环节，头部厂商投资暴涨，订单供不应求。

产业现状：AI驱动下HBM技术迎来快速迭代

HBM 已成为AI芯片主流存储方案。HBM（High Bandwidth Memory）即高带宽存储器，是一款新型的CPU/GPU内存芯片，基于2.5D/3D封装技术将DRAM Die垂直堆叠，具备高带宽、高速度等特点，已成为AI芯片中存储的主流技术方案。从终端应用市场看，AI服务器是最主要的增量市场。

HBM结构图

资料来源：美光

HBM技术已迭代至第五代。自2014年首款硅通孔HBM产品问世至今，HBM技术已经发展至第五代，分别是：HBM（第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）及HBM3E（第五代）。根据预测，HBM4（第六代）或有望于2026年推出。

资料来源：三星、SK海力士、芯八哥整理

产业链高附加值环节以韩系厂商为主。HBM产业链上游核心芯片（HBM存储芯片/颗粒）主要有韩国SK海力士、三星及美光，在HBM成本中占据大头。制造环节中包括台积电、日月光等具备先进封装技术厂商扮演重要角色，国内如通富微电、长电科技等积极布局先进封装相关技术，但在HBM产业领域尚处于早期阶段。

HBM芯片产业链概述

资料来源：中金公司、芯八哥整理

市场规模：2024年HBM市场规模或超百亿

2024年，随着微软、亚马逊等主流云与互联网公司将进入新一轮资本开支周期，预计2024年全球AI服务器增长超40%，对应GPU在200-300万颗量级，HBM用量也将随之上升。

以NVIDIA A100/H100 80GB配置8张计算，HBM用量约为640GB，超越常规服务器的内存条容量，2024年规模上量的H200、B100等算力卡将搭载更高容量、更高速率HBM。根据中信建投测算，2023年全球HBM市场规模约为40亿美元，预计2024年将扩张至148亿美元，2026年增长至242亿美元，2023~2026年CAGR高达82%。

资料来源：中信建投、Omdia、芯八哥整理

竞争格局：SK海力士“先发优势”，三星“紧随其后”

2023年以来，随着终端应用市场快速扩张，HBM已逐渐成为主流存储大厂争相布局重点。从HBM市场竞争格局看，以SK海力士为首，三星紧随其后，美光加速布局，行业形成“三足鼎立”之势。

其中，SK海力士依托先发优势，全球市场份额达53%，在HBM3量产上占比重超90%，2023年基本垄断了英伟达服务器HBM3芯片供应；三星正加速建设新的HBM封装线，2023Q4开始HBM3逐步实现小批量出货，全球市场份额为38%，相比2022年的40%有所下降；美光预计在24年量产HBM3E，供应英伟达下一代GPU，同时还有多代产品研发中，全球市场份额约为9%，和2022年相比略有下滑。

国内厂商方面，长江存储为代表的存储厂商仍处于早期试研阶段。其中，武汉新芯（长江存储）已启动HBM项目，拟新增设备16台套，拟实现月产出能力>3000片(12英寸)；长鑫存储已计划加入HBM项目开发，并获得了用于HBM高带宽内存组装和测试的相关设备。

资料来源：集邦咨询、摩根大通、芯八哥整理

从具体产能看，2023年SK海力士HBM TSV产能达45K/m（千片每平方米，下同），三星约45K/m（含TSV，主要以HBM2/2E为主），美光约3 K/m。从投资扩产计划看，2024年 SK海力士、三星均提出了大额的扩产计划，其中，SK海力士拟在韩投资10亿美元建设先进的封装设施，稳固其在HBM市场的领先地位。紧随其后的三星同样不甘落后，计划投资1万亿韩元(约合7.66亿美元)扩大其HBM产能，目标是到2024年底将HBM产能翻一番。

资料来源：集邦咨询、SK海力士财报、芯八哥整理

市场行情：供不应求持续，订单量价齐升

2023年初开始，由于AI服务器需求激增，HBM订单持续增长，2024年甚至到2025年SK海力士、三星及美光HBM产能基本售罄。尽管SK海力士、三星等头部厂商积极扩大产能，但由于HBM芯片生产周期较传统DDR5更长，从投片到产出与封装完成需要两个季度以上，至今HBM的短缺状况仍未有缓解迹象，供不应求持续，新增订单不断增长。

此外，目前主流的HBM3芯片良率维持低位。据悉，龙头厂商SK海力士HBM3芯片良率约60%到70%，美光在20%-30%左右，三星更是低至10%到20%，进一步加剧市场短缺。

资料来源：集邦咨询、各公司财报、芯八哥整理

发展趋势：市场前景广阔，短缺或加剧 

2024年HBM需求紧俏，量价齐升。从产业链上游HBM芯片、先进封测、AI芯片到终端AI服务器应用看，随着2024Q2英伟达GH200系统量产，英伟达财报预测仅HBM3E芯片需求2024年将突破2400万颗，供不应求之下下游厂商超额下单仍在持续，市场供应短缺加剧，价格或将持续上升。

国产厂商或迎来从0到1的突破期。随着出口限制的升级，以华为昇腾服务器为代表的国产服务器需求快速上升，但核心HBM芯片国内还处于空白期，国内厂商能获得的HBM资源较少，对于算力卡性能至关重要的HBM也有强烈的供应保障诉求和国产化诉求。随着长江存储和长鑫存储的布局加速，未来几年国产供应链有望迎来突破。

不容忽视的是，虽然HBM市场应用潜力巨大，但受限于产能良率、生产成本及先进封装技术瓶颈等原因，行业的健康发展有待进一步观察。

HBM已成为存储芯片最具增长潜力的细分市场，同时有望成为引领未来几年存储芯片市场复苏的主要驱动力，从当前市场供需现状看，HBM量价齐升趋势尤为明显，未来需求增长值得长期关注。

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