據(jù)韓媒 The Elec 和《首爾經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，SK 海力士在 5 月 2 日舉行的“AI 時(shí)代，SK 海力士藍(lán)圖和戰(zhàn)略”記者招待會(huì)上表示，其 HBM4 內(nèi)存的量產(chǎn)時(shí)間已提前到 2025 年。

具體來說，SK 海力士計(jì)劃在 2025 年下半年推出采用 12 層 DRAM 堆疊的首批 HBM4 產(chǎn)品，而 16 層堆疊 HBM 稍晚于 2026 年推出。

SK 海力士上月同臺(tái)積電達(dá)成 HBM 基礎(chǔ)裸片（Base Die）合作諒解備忘錄，當(dāng)時(shí)定于 2026 年推出 HBM4 內(nèi)存。HBM4 量產(chǎn)的加速無疑顯示了 AI 領(lǐng)域巨頭對(duì)高性能內(nèi)存的強(qiáng)勁需求，日益強(qiáng)大的 AI 處理器需要更高內(nèi)存帶寬的輔助。

The Elec 預(yù)計(jì)，SK 海力士將在 HBM4 內(nèi)存中采用 1cnm 制程的新一代 DRAM 內(nèi)存芯片，目前的 HBM3E 產(chǎn)品基于 1bnm；而在基礎(chǔ)裸片部分，未來產(chǎn)品有望使用臺(tái)積電 7nm 系工藝。

SK 海力士在記者會(huì)上還表示目前基于 MR-MUF 鍵合的 12 層堆疊 HBM3E 內(nèi)存將于本月出樣三季度量產(chǎn)，未來 16 層堆疊產(chǎn)品也將采用 MR-RUF。


存儲(chǔ)廠商大戰(zhàn)HBM技術(shù)

至于三星、美光等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手采用TC-NCF 技術(shù)（thermal compression with non-conductive film，非導(dǎo)電薄膜熱壓縮），需要透過高溫、高壓將材料轉(zhuǎn)為固體再進(jìn)行融化，后續(xù)再進(jìn)行清洗，總工序超過2-3 個(gè)步驟，MR-MUF 一次即可完成，不需再做清潔。與NCF相比，MR-MUF 導(dǎo)熱率高出約兩倍，對(duì)制程速度和良率都有很大影響。

由于堆疊層數(shù)越來越多，HBM 封裝厚度受限于775 微米（μm），因此記憶體廠必須思考如何在一定高度內(nèi)堆疊更多層數(shù)，對(duì)目前封裝技術(shù)也是大挑戰(zhàn)，而混合鍵合（Hybrid bonding）很可能成為解方之一。

混合鍵合視為HBM 產(chǎn)業(yè)的「夢(mèng)幻制程」，目前技術(shù)使用微凸塊（micro bumps）材料連接DRAM 模組，但混合鍵合技術(shù)可移除微凸塊，大幅降低芯片厚度。

SK 海力士透露，未來芯片堆疊上將拿掉bump，采用特殊材料填充并連接芯片，這種材料類似液體或膠水狀態(tài)，兼具散熱、保護(hù)芯片的功能，可使整個(gè)芯片堆疊起來更薄。

SK 海力士透露，計(jì)畫2026 年量產(chǎn)16 層HBM4 記憶體，HBM4 將采混合鍵合（Hybrid bonding）堆疊更多DRAM。SK 海力士HBM 先進(jìn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Kim Gwi-wook 指出，HBM4 正研究混合鍵合以及MR-MUF，但目前良率并不高。如果客戶要求的產(chǎn)品層數(shù)超過20 層，由于厚度限制，可能不得不尋求新的制程。但這次在COMPUTEX 詢問SK 海力士，他們認(rèn)為透過Hybrid bonding 技術(shù)有機(jī)會(huì)堆疊超過20 層以上（即不超過775 微米）。

據(jù)韓媒報(bào)導(dǎo)，HBM4E 將是16-20 層產(chǎn)品，推論有望2028 年登場(chǎng)，SK 海力士首度將在HBM4E 中應(yīng)用10 納米第六代（1c）DRAM，記憶體容量有望大幅提升。


高帶寬內(nèi)存HBM4的革命性突破

在人工智能和高性能計(jì)算領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)下，對(duì)內(nèi)存帶寬的需求與日俱增。作為下一代高帶寬內(nèi)存技術(shù)，HBM4正在引領(lǐng)存儲(chǔ)革命，開啟性能的新境界。

主旨一: HBM4采用2048位寬內(nèi)存接口，理論帶寬可超1.5TB/s，接口位寬翻倍，傳輸速度再次大幅提升。這不僅有助于減少顯卡所需內(nèi)存堆棧數(shù)量，優(yōu)化設(shè)計(jì)，更為未來帶來無限可能。

三星電子、SK海力士和美光等龍頭企業(yè)正在為HBM4做最后的沖刺準(zhǔn)備。三星計(jì)劃在2025年推出HBM4產(chǎn)品，并將HBM產(chǎn)能大幅增加，到2026年將比2023年增長(zhǎng)13.8倍。三星正在開發(fā)代號(hào)為＂雪亮＂的第六代HBM芯片，計(jì)劃將緩存芯片整合在內(nèi)存堆疊的底層，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)整合。

SK海力士則與臺(tái)積電簽署合作備忘錄，計(jì)劃在2026年量產(chǎn)HBM4產(chǎn)品。雙方將優(yōu)化SK海力士HBM與臺(tái)積電CoWoS先進(jìn)封裝技術(shù)的整合，共同應(yīng)對(duì)客戶需求。SK海力士預(yù)計(jì)到2030年，其HBM年出貨量將達(dá)到1億顆，并將在美國(guó)印第安納州建廠生產(chǎn)HBM。

美光公司表示，其HBM4將提供36GB和64GB兩種容量，帶寬為1.5-2TB/秒，但暫不考慮芯片級(jí)整合方案。美光正在加大HBM3E產(chǎn)能，并著手開發(fā)HBM4。

主旨二: HBM4有望與邏輯芯片整合，實(shí)現(xiàn)3D堆疊，可進(jìn)一步縮小尺寸，提高性能和容量。但散熱成為重大挑戰(zhàn)需解決。

SK海力士計(jì)劃將HBM4與GPU芯片整合，消除傳統(tǒng)HBM設(shè)置中的緩沖層，直接將HBM4堆疊在邏輯芯片上。這種創(chuàng)新方案雖然可簡(jiǎn)化芯片設(shè)計(jì)、降低成本，但功耗和散熱問題亟待解決。

專家表示，如果在未來2-3代內(nèi)解決了發(fā)熱問題，HBM和GPU就能像一個(gè)整體一樣運(yùn)作，不再需要緩沖層。這也意味著內(nèi)存和邏輯芯片將共享相同的工藝技術(shù)，在同一制造廠生產(chǎn)，以確保最佳性能，但內(nèi)存成本將大幅上升。

業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，在未來10年內(nèi)，＂半導(dǎo)體游戲規(guī)則＂可能會(huì)改變，內(nèi)存和邏輯芯片之間的區(qū)別將變得無關(guān)緊要。內(nèi)存和邏輯芯片的融合趨勢(shì)不可避免。

主旨三: 標(biāo)準(zhǔn)制定組織JEDEC放寬了HBM4高度限制，允許775微米高度，為混合鍵合技術(shù)留出時(shí)間，有利于內(nèi)存廠商推進(jìn)HBM4創(chuàng)新和應(yīng)用。

JEDEC決定將HBM4的12層和16層堆疊包裝厚度放寬至775微米，這對(duì)主要內(nèi)存制造商的未來封裝投資趨勢(shì)將產(chǎn)生重大影響。此前，制造商一直在為HBM4的720微米厚度限制做準(zhǔn)備，計(jì)劃采用新的混合鍵合技術(shù)。

如果包裝厚度放寬至775微米，16層DRAM堆疊的HBM4就可以使用現(xiàn)有的鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)。這一調(diào)整可能會(huì)推遲混合鍵合技術(shù)的推出時(shí)間，或許要等到第七代HBM問世時(shí)才會(huì)采用。內(nèi)存廠商的工程師們將專注于現(xiàn)有鍵合技術(shù)的升級(jí)。

主旨四: 三家廠商在HBM4技術(shù)路線上存在分歧，但都在為獲得更大的市場(chǎng)份額而激烈競(jìng)爭(zhēng)。

三星和SK海力士計(jì)劃采用芯片級(jí)整合，而美光暫不考慮這種方案。三家公司在客戶定制化需求、內(nèi)存與邏輯芯片的整合方式等問題上存在分歧。

他們都意識(shí)到HBM4對(duì)于AI和高性能計(jì)算的重要性。HBM4將為這些領(lǐng)域帶來極高的內(nèi)存帶寬，是未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。三家廠商正在為獲得更大的市場(chǎng)份額而激烈競(jìng)爭(zhēng)，他們都希望在這場(chǎng)技術(shù)革命中占據(jù)領(lǐng)先地位。

作為存儲(chǔ)革命的先鋒，HBM4憑借革命性的技術(shù)突破，將推動(dòng)AI和高性能計(jì)算向前邁進(jìn)，開啟性能新境界。雖然在具體路線上存在分歧，但內(nèi)存廠商們都意識(shí)到抓住這一機(jī)遇的重要性。


存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)鏈回暖

算力驅(qū)動(dòng)AI服務(wù)器出貨量迅猛增長(zhǎng)，疊加GPU搭載HBM數(shù)量提升和HBM容量與價(jià)值增長(zhǎng)，全球HBM市場(chǎng)規(guī)模有望從2023年的15億美元增至2030年的576億美元，對(duì)應(yīng)2023-2030的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)68.3%。

將存儲(chǔ)芯片行業(yè)從去庫(kù)存與虧損的“水深火熱”中解救出來，HBM成為主要的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。三大原廠積極擴(kuò)產(chǎn)，龍頭廠商海力士透露明年擴(kuò)產(chǎn)2倍，公司采用最先進(jìn)10nm技術(shù)擴(kuò)大2024年產(chǎn)量，其中大部分增量由HBM3e填充，預(yù)計(jì)2030年HBM出貨量有望達(dá)到每年1億顆。三星緊隨其后，計(jì)劃到2024年第四季度將HBM月產(chǎn)能提高到15萬至17萬個(gè)，對(duì)HBM CAPEX增加了2.5倍以上，明年有望保持這一水平。隨著新技術(shù)HBM3e、HBM4等陸續(xù)推出，行業(yè)量?jī)r(jià)齊升。

HBM將拉動(dòng)上游設(shè)備及材料用量需求提升。1）設(shè)備端，TSV和晶圓級(jí)封裝需求增長(zhǎng)。前道環(huán)節(jié)，HBM需要通過TSV來進(jìn)行垂直方向連接；中段環(huán)節(jié)，HBM帶來了更多的晶圓級(jí)封裝設(shè)備需求；后道環(huán)節(jié)，HBM的多芯片堆疊帶來diebond設(shè)備和測(cè)試設(shè)備需求增長(zhǎng)。2）材料端，多層堆疊對(duì)于制造材料尤其是前驅(qū)體的用量成倍提升，HBM芯片間隙采用GMC或LMC填充，帶動(dòng)主要原材料low-α球硅和low-α球鋁需求增長(zhǎng)，同時(shí)電鍍液、電子粘合劑、封裝基板、壓敏膠帶等材料需求也將增加。