逐鹿頂尖工藝 HBM4的三國時代重點標的 | 投研報告
華福證券近日發佈電子行業HBM專題研究二:逐鹿頂尖工藝,HBM4的三國時代。
以下爲研究報告摘要:
算力需求澎湃催化HBM技術快速迭代。目前HBM已然成爲AI服務器、數據中心、汽車駕駛等高性能計算領域的標配,未來其適用市場仍在不斷拓寬。2024年的HBM需求位元年成長率近200%,2025年可望再翻倍。受市場需求催化,當前HBM的開發週期已縮短至一年。針對HBM4,各買方也開始啓動定製化要求,未來HBM或不再排列在SoC主芯片旁邊,亦有可能堆疊在SoC主芯片之上。垂直堆疊技術在散熱,成本,分工等方面也帶來了新的挑戰。受先進製程技術和資金投入規模的限制,目前,只有SK海力士、美光和三星有能力生產兼容H100等高性能AI計算系統的HBM芯片。23年海力士市場份額爲53%,三星市場份額爲38%,美光市場份額爲9%。海力士具有先發優勢,但三星有望通過其一站式策略搶佔市場份額。
HBM具有三大堆疊鍵合工藝:MR-MUF,TC-NCF與混合鍵合。目前只有SK海力士使用MR-MUF先進封裝工藝。三星與美光目前採用的爲TC-NCF技術。各家廠商也在考慮在新一代HBM產品上應用銅-銅混合鍵合技術。在設備端,混合鍵合設備在單機價值量上爲所有固晶機中最高,行業頭部領先優勢明顯。預計存儲領域未來貢獻混合鍵合設備明顯增量,保守預計2026年市場需求量超過200臺。混合鍵合設備國內起步較晚,距國際領先水平仍有5-6年差距。
HBM4技術路線:海力士優勢明顯,三星/美光發力追趕。根據海力士最新披露的數據,公司HBM3E產品上的良品率以達到80%,遠遠超出此前行業預期的60%-70%,同時也大幅領先競爭對手三星與美光的良率。由於混合鍵合技術非常複雜,需要控制鍵合層的平整度和鍵合強度,粒子控制也需要在納米級別進行,這將導致HBM在生產效率與良品率上有所欠缺。同時隨着HBM標準限制的放寬,預計海力士仍將在HBM4上採用成熟的MR-MUF技術。三星目前的產品良率不如海力士,但三星表示HBM在最多8個堆疊時,MR-MUF的生產效率比TC-NCF更高,一旦堆疊達到12個或以上,後者將具有更多優勢,而未來HBM4高度的放寬勢必將增加HBM4堆疊層數至12-16層,這將爲TC-NCF工藝帶來更大發揮的可能。美光研發的HBM3E今年和海力士一同通過了英偉達驗證。美光的HBM3E在功耗上比競爭HBM3E產品低約30%,在性能上有約10%的提升。美光在海力士產能不足情況下,未來有望承接英偉達更多訂單。
建議關注行業重點公司:
HBM設備:芯源微、拓荊科技、盛美上海、賽騰股份等HBM材料:華海誠科、聯瑞新材、強力新材、飛凱材料等HBM封測:長電科技、通富微電、佰維存儲等
海力士分銷:香農芯創等
風險提示
AI需求不及預期風險、技術迭代不及預期、行業競爭加劇。(華福證券 陳海進,徐巡,謝文嘉)
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