存儲芯片巨頭，開啟AI算力爭霸賽
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編輯 | 漠影
韓國存儲芯片巨頭們正在打一場翻身仗。盡管從最新財報來看，存儲芯片復蘇未見好轉(zhuǎn)，供應過剩導致營業(yè)利潤大幅下降，但這些存儲芯片巨頭們的股價均在上周上漲。力挽狂瀾的核心功臣，便是逐漸成為數(shù)據(jù)中心AI訓練必備組件的AI相關(guān)內(nèi)存芯片——高帶寬內(nèi)存（HBM）。因生成式AI開發(fā)和商業(yè)化競爭加劇，第二季度對AI相關(guān)內(nèi)存的需求大幅增加。HBM的受關(guān)注程度，在上周SK海力士和三星發(fā)布最新財報后舉行的電話會議期間可見一斑，分析師們就HBM相關(guān)進展和后續(xù)規(guī)劃密集發(fā)問。自去年英偉達發(fā)布世界首款采用HBM3的GPU H100以來，HBM3及更先進HBM芯片的熱度一直居高不下。據(jù)英國《金融時報》援引兩位接近SK海力士的消息人士報道，英偉達和AMD要求SK海力士提供尚未量產(chǎn)的下一代HBM3E芯片的樣品。英偉達已要求SK海力士盡快供應HBM3E，并愿意支付“溢價”。
▲英偉達GPU及其他AI芯片HBM采用情況（圖源：SemiAnaysis）
雖說今年縮減開支是重頭戲，但存儲芯片巨頭們在HBM方向的投資仍相當舍得——合計掌控著全球90%HBM芯片市場的兩家大廠SK海力士和三星均表態(tài)，計劃明年將HBM芯片產(chǎn)量提高一倍，并為了更好應對HBM不斷增長的需求，而減少其他類別存儲芯片的投資。01.英偉達AMD微軟亞馬遜排隊坐等用上HBM3E
▲2015年AMD介紹新型存儲芯片HBM（圖源：AMD）
HBM最初用于高端游戲顯卡，目前在全球動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）市場中占有的市場份額較小，但潛力非?？捎^。隨著云計算及生成式AI服務(wù)的發(fā)展，全球大型科技公司將越來越多地使用HBM，來快速處理快速增長的數(shù)據(jù)。據(jù)芯片行業(yè)咨詢公司SemiAnalysis披露，HBM的價格大約是標準DRAM芯片的5倍，利潤豐厚，預計到HBM占全球內(nèi)存收入的比例將從目前的不到5%增長到2026年的20%以上。自2013年開發(fā)全球首款HBM芯片以來，全球第二大存儲芯片巨頭SK海力士一直處于HBM領(lǐng)先地位。這也是SK海力士首次在內(nèi)存技術(shù)競賽中領(lǐng)先于三星。隨后兩家韓企進入激烈的HBM搶位賽，爭相開始量產(chǎn)HBM2、HBM2E等芯片。2022年6月，SK海力士宣布開始量產(chǎn)業(yè)界首款HBM3內(nèi)存，與英偉達H100 GPU配合使用，預計將于2022年第三季度發(fā)貨。該內(nèi)存將為H100提供高達819GB/s的內(nèi)存帶寬。
▲歷代HBM性能演進（圖源：SK海力士和Rambus）
目前SK海力士是目前唯一一家批量出貨HBM3的供應商，擁有超過95%的市場份額。它正在為AMD MI300X和英偉達H100生產(chǎn)數(shù)據(jù)速率為5.6GT/s的12層24GB HBM3。今年一開年，HBM3便呈大熱之勢，訂單迅速增加。2月份有報道稱，據(jù)市場人士透露，HBM3價格近期上漲了5倍。隨后在5月30日，SK海力士乘勝追擊推出最新的HBM3E，每個堆棧的帶寬從HBM3的819GB/s增加到1TB/s，將于明年上半年投入生產(chǎn)，據(jù)說英偉達、AMD、微軟、亞馬遜等芯片大廠正排隊搶貨。這驅(qū)動HBM價格進一步大幅上漲。據(jù)行研機構(gòu)TrendForce的數(shù)據(jù)，SK海力士2022年在全球HBM市場占有50%的份額，三星以40%的份額緊隨其后，美國存儲芯片巨頭對手美光以10%的份額排名第三。SK海力士披露，生成式AI市場的擴張已迅速推高對AI服務(wù)器內(nèi)存的需求。在AI相關(guān)需求激增的驅(qū)動下，上周三，SK海力士報告其今年第二季度同比由盈轉(zhuǎn)虧，營業(yè)虧損為2.88萬億韓元，其股價上周卻上漲了12%。
▲過去半年SK海力士股價變化
次日，三星宣布第二季度營業(yè)利潤為6685億韓元，同比下降95%。受益于最新一代HBM3芯片在內(nèi)的高端內(nèi)存技術(shù)訂單激增，三星股價周四上漲了2.4%，然后又有所回落。
▲過去半年三星電子股價變化
TrendForce預測，2023年全球HBM芯片需求將增長60%，達到2.9億GB，明年將再增長30%，2025年整體市場有望達20億美元以上。預計明年SK海力士將占據(jù)HBM市場53%的份額，其次是三星（38%）和美光（9%）。02.AI服務(wù)器使用的內(nèi)存比傳統(tǒng)服務(wù)器至少多出1~8倍
03.今明HBM需求預計陡峭增漲兩家大廠披露HBM最新路線圖
▲SK海力士在財報電話會議期間披露公司后續(xù)規(guī)劃，將支持高密度和HBM產(chǎn)品需求
SK海力士相信第三季度AI服務(wù)器需求將持續(xù)增漲，特別是高密度DDR模塊和HBM，這兩款產(chǎn)品的收入有望在下半年比上半年增速更高，HBM的需求將在明年保持相當健康的增長。近期，特別是隨著超大規(guī)模企業(yè)對生成式AI服務(wù)的競爭加劇，三星收到了來自此類客戶的大量需求，預計今年和明年HBM的需求可能會出現(xiàn)相當陡峭的增長。目前SK海力士的首要任務(wù)是投資增加HBM的大規(guī)模生產(chǎn)。該公司剛剛對今年年初制定的有關(guān)技術(shù)產(chǎn)能組合的規(guī)劃進行了調(diào)整，以應對對高密度DDR5和HBM不斷增長的需求。對于HBM路線圖來說，重要的是與GPU的發(fā)布或領(lǐng)先加速器市場的公司的時間表保持一致。SK海力士預計將在2026年某個時候轉(zhuǎn)向HBM Gen 4，并正為此做準備。根據(jù)其路線圖，明年下半年將是HBM3E量產(chǎn)期，也是HBM3E的供應擴大期。今年SK海力士的重點是增加HBM量產(chǎn)所需的1Z納米的比例，還準備增加1B納米產(chǎn)能和TSV產(chǎn)能，為明年上半年開始供貨的HBM3E做準備。為了與市場增長預期保持一致，三星一直在擴展其HBM業(yè)務(wù)，產(chǎn)品方面擁有向主要客戶獨家供應HBM2的記錄，后續(xù)還就HBM2E開展業(yè)務(wù)，計劃2023年下半年開始大規(guī)模生產(chǎn)HBM3。三星HBM3正在接受具有行業(yè)頂級性能和密度或容量的客戶資格認證，已開始向主要的AI SoC公司和云計算公司發(fā)貨8層16GB和12層24GB產(chǎn)品。具有更高性能和容量的三星下一代HBM3P芯片計劃于今年晚些時候發(fā)布。
▲三星HBM3介紹（圖源：SemiAnalysis）
三星還一直投資HBM生產(chǎn)能力，基于此已經(jīng)預訂了大約10億或十億中值Gb級的客戶需求，大約是去年的兩倍，并正在通過提高生產(chǎn)力來進一步提高供應能力，到2024年計劃將HBM產(chǎn)能增加至少是2023年水平的兩倍。另據(jù)此前報道，三星擬投資1萬億韓元擴產(chǎn)HBM。對于三星來說，它雖然在HBM競爭的反應比SK海力士慢半拍，但考慮到通常AI芯片與HBM存儲器一起集成到單個封裝中，三星擁有一個其他芯片企業(yè)所不具備的優(yōu)勢——兼具先進GAA工藝技術(shù)、HBM技術(shù)和先進封裝技術(shù)。如果未來三星能夠推出最大化發(fā)揮這三類關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同效應的解決方案，這有望成為未來三星在AI算力市場競爭中的關(guān)鍵壁壘。04.結(jié)語：存儲芯片巨頭打響HBM爭霸賽
▲美光科技披露面向AI基礎(chǔ)設(shè)施需求的解決方案路線圖
存儲芯片巨頭們正在嚴陣以待，通過加大在先進技術(shù)突破和擴大產(chǎn)能方面的投資，為持續(xù)到來的HBM等支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的高性能內(nèi)存產(chǎn)品的需求激增做好準備。SK海力士能否在HBM技術(shù)和市場保持領(lǐng)先身位、長期掌握議價權(quán)，也是業(yè)界強烈關(guān)注的焦點。*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個人發(fā)布，僅代表博主個人觀點，如有侵權(quán)請聯(lián)系工作人員刪除。
