ai邦力交兵：gpu是明线，hbm是暗线
2022年6月，我们(We)率市场之先，提出“算力即国力”的观点。时至今日，这个论点已经没有太多的争议。
随着英伟达在最新的财报会议中明示，不同的我国都在尝试建立属于自己的AI算力，这一暗流下的激烈角逐已经完全走向台前。
在这一场我国级、企业巨头之间的竞争中，站在最前排的就是大模型和大模型的算力发动机GPU。
从今年(This Year)的Sora、Claude 3、GPT5的态势来看，大模型的智力涌现并未有丝毫放缓的迹象；这也使得国产大模型的追赶，眼看要缩小的差距又被无情的拉大，但算法的半透明和原理的公开，总归让这场竞赛不至于被套圈太多。
虽然GPU龙头英伟达股价一飞冲天，但搅局者的动力也有增无减，AMD作为二供被寄予了厚望，谷歌自研TPU也被不少人看好；而国产GPU选手华为昇腾、寒武纪、海光、沐熙、壁韧等也在尝试形成自己的闭环。
但在更为隐秘的战场，HBM（高带宽内存）显然是基本被忽视的关键一环。
01 大模型和GPU是明战，HBM则是暗战如果因循最基本的原则，从AI算力出发，我们(We)知道制约单芯片能力的最大瓶颈有三个，分别是：GPU、先进制程（ 含CoWoS先进封装 ），以及HBM。
其中GPU和先进制程是一体两面的关系，优秀GPU企业如英伟达设计出来GPU之后，还需要利用(Use)台积电的先进制程进行(Carry Out)制造，再利用(Use)台积电、日月光的先进封装技术CoWoS进行(Carry Out)最后的合封，这一点在2023年CoWoS产能奇缺的时候，已被市场刨根问底。
而在同一颗AI芯片上的显存颗粒模组HBM，作为与先进制程同等重要的存在，但到的关注显然不够。这一产品基本完全被南朝鲜的海力士和三星垄断，合计占市场份额的90%以上，丝毫不比GPU和CoWoS竞争格局差，而高度垄断，在这逆全球化的背景下，隐含的就是高供应链风险。
HBM也是AI芯片中占比最高的部分，根据外媒的拆解，H100的成本接近3000美元，而其中占比最高的是来自海力士的HBM，总计达到2000美元左右，超过制造和封装，成为成本中最大的单一占比项。
虽然HBM非常昂贵，但随着AI基础算力需求的大爆发，草根调研显示当前HBM仍是一芯难求，海力士和三星2024年所有的产能都已经完全被预定，行业的供需失衡可能在2025年也仍无法得到有效的缓解。可能强如英伟达，也需要思考自己的HBM供应链是否足够安危。
这一重大的产业趋势，自然(Nature)也被存储芯片大国南朝鲜了如指掌。
经过一段时间的酝酿，2024年初，南朝鲜企划财政部正式公布了《2023年税法修正案后续执行规则修正案草案》，将HBM等技术指定为我国战略技术，进一步扩大税收支持，在这一法案的支持下，三星电子、SK海力士等中大型企业可享受高达30%至40%的减免。
考虑到南朝鲜的大企业所得税一般在25%，这么大力度的减免，相当于给了南朝鲜的HBM产品直接额外赋予了接近10%的价格优势。当前南朝鲜的存储芯片企业海力士和三星，在HBM产品的产能和技术上，本来就处于断档式领先，即使其他追赶者能够做出来产品，考虑到海力士和三星天然的价格屠夫的历史(History)形象，这将使得追赶者大概率始终陷入技术落后、价格高企的恶性循环中。
当然，南朝鲜目前(Currently)仍然是小大小闹，还暂时没有将HBM出口进行(Carry Out)管制，可能者进行(Carry Out)相关的技术限制。但是翻看最近的历史(History)，我们(We)不得不对此事提起十二分的关注。
2022年10月，米国限制祖国先进制程的发展，从设备、技术到人才达成全方面围堵，使得原本进步飞速的国产先进制程举步维艰。
2023年10月，米国限制英伟达等米国企业向祖国出口超过一定算力和带宽的GPU芯片，直接对国产大模型实施了釜底抽薪式的打击。
如果将来对HBM的限制变严格，那么就意味着我国在AI算力的三要素—先进制程、GPU和HBM—中，将陷入全方位的被动局面。
所以我们(We)才说，上一轮最值得关注HBM的时间是十年前它被发明的时候，其次就是现在。
02 HBM的昨天(Yesterday)、今天(Today)和明天(Tomorrow)一种特殊类型的存储芯片，可以理解为DRAM的3D版本存储芯片是最大的芯片品种。为了满足不同场景的存储要求，又被进一步的分为SRAM、DRAM、NAND、NOR等等，其中市场空间最大最为重要的是DRAM和NAND，也就是业内人士常说的大宗品存储，全球的市场空间都是接近1000亿美元。
DRAM对智能设备的运行速度起到与主控芯片一样的决定性作用，对于普通消费者都能接触到的电话为例，主控芯片和内存（ 即移动端LPDDR DRAM ）就是最重要的两颗芯片。HBM，正是DRAM中的一个分支品种，主打高性能。
根据行业协会的定义，DRAM可以分为三种：1）主要用在电脑(Computer)、服务器中的标准DDR，也就是常说的内存条；2）电话和汽车(Car)等移动终端领域的LPDDR系列；3）用在数据密集型场景的图形类DDR，HBM正是在这一分类下。
所以，HBM是脱胎于普通的DRAM的升级产品，基于3D堆栈工艺（ 使用TSV技术将多个DRAM芯片堆叠起来，在增加带宽的同时，达成芯片间的高速通信和低功耗 ），可以达成更高的内存带宽和更低的能耗，。
2023年之前，虽然上述三种DRAM产品中，HBM在传输速度、容量和功耗方面都具备明显的优势，但高于普通DRAM数倍的价格，使得对HBM需求一直都是名气没输过、销售没赢过的尴尬存在。
图： 存储芯片D RAM进一步分类，方正证券
但AI大模型的出现，使得HBM找到完美的应用场景。
众所周知，大模型的智力涌现，依托于Scaling laws指导下的大力出奇迹，大模型对数据量和算力有着近乎无上限的需求，而 算力的发动机GPU和存储池HBM，意外成为最大的受益者 。
传统带宽的标准类DDR DRAM和移动类LPDDR DRAM显然已经完全无法满足AI芯片的需求，而立体堆叠的HBM，它相对普通的内存带宽可以提升数倍，而功耗反而更低，却完美契合大模型的要求。
所以我们(We)可以看到，在AI场景中，英伟达的GPU芯片不再是单独售卖：从流程上，英伟达首先设计完GPU，然后采购海力士的HBM，最后交由台积电利用(Use)CoWoS封装技术将GPU和HBM封装到一张片子上，最终交付给AI服务器厂商。最终产品结构正如海力士的宣传材料展示的一样。
可以说，英伟达、台积电、海力士，这三家公司共同构成了全球AI算力基座的铁三角。
从配角到主演的HBM，也随着AI的爆发也迎来属于自己的广阔舞台。
在AI没有爆发之前，市场预测全球HBM将平稳增长至一个100亿美元的市场。但是随着2023年大模型的横空出世，HBM的市场中枢预测被快速拔高。
根据市场机构测算，2023年HBM市场规模为40亿美元，预计2024年增长至150亿美元，到2026年增长至接近250亿美元，年复合增速高达80%以上。这一测算也与海力士的估算匹配上，2023年11月，海力士CEO表示，预计到2030年，海力士每年HBM出货量将达到1亿颗，隐含产值规模将接近300亿美元，假设届时海力士市场份额为50%，则整个市场空间将在500亿美元左右。
届时，HBM将从配角，正式成为存储芯片中最抢眼的主演。
图：全球HBM市场规模预测（AI浪潮之前），方正证券
科技(Technology)巨头的缩圈游戏(Game)与AI算力中的其他要素一样，HBM是一个科技(Technology)难度极高的产品，典型特征是重资本投入和高技术含量。
做HBM，首先就要求芯片企业能做出一流的DRAM，然后在这个DRAM芯粒的基数上做3D的堆叠 。经过几十年的发展竞争，DRAM已经有极高的技术门槛，其制程已经微缩到极限，虽然叫法上略有不同，但整体与逻辑芯片差别不大，最先进的DRAM都离不开EUV光刻机的加持；同时还非常烧钱，投资金额极高，海力士每年资本开支超百亿美元。所以，当前DRAM已经基本被南朝鲜三星、海力士以及米国美光所垄断。
而从DRAM到HBM，抛开更高的资本开支不谈，还新增三大工艺难点：分别是TSV、MR-MUF、混合键合Hybrid Bonding。比如TSV技术，在维持较低的单I/O数据速率的情况下大幅提升了位宽进而获得了远优于GDDR的总带宽表现。本文不就技术细节进行(Carry Out)展开，这一难度就相当从2D电影(Movie)进阶到3D电影(Movie)，完全是另一个维度的竞争。
直接衡量大家技术水平的，简单可以看堆叠层数。根据了解到的最新行业动态：为配套英伟达最新的H200，2024年下半年三大存储厂将推出36GB版本的HBM3e可能为12层堆叠。
对于追赶者而言，靶子已经固定在那儿，只是难度着实不小。
03 HBM背后的国力之争我们(We)判断，从2024年起，HBM将继GPU之后成为各个我国在算力竞争的关键。
毫无疑问，目前(Currently)南朝鲜海力士和三星遥遥领先。哪怕米国在这个领域也是落后的，他们(They)本土的代表性公司美光科技(Technology)已奋起直追。而祖国国内的大宗存储尚处在追赶状态，所以HBM的落后自然(Nature)也就更多，也更为急迫。
南朝鲜双子星闪耀：海力士的不放弃功不可没前文提到，HBM是基于DRAM的3D形态，而DRAM的全球霸主三星却在HBM这一细分品类上处于落后状态，而海力士却是垄断者的存在，这得益于公司对HBM技术的不离不弃。
早在10年前的2013年，海力士就首次制造出HBM，并被行业协会采纳为标准。2015年，AMD成为第一个使用HBM的客户。但在此之后，HBM由于价格高昂，下游根本不买单，甚至一度被认为是点错了科技(Technology)树。
但海力士死磕这个方向，并没有放弃。在2015-2022年，虽然并没有什么突出客户，海力士仍然对HBM产品进行(Carry Out)了多达3次技术升级，丝毫不像对待一个边缘产品的待遇。
图：海力士HBM产品roadmap，公司路演资料
最终，凭借着2023年至今的AI浪潮，海力士的HBM一芯难求，从无人问津到一飞冲天，10年的坚守终于换了回报。在低迷的南朝鲜股市中，海力士股价也一骑绝尘，达成翻倍，成为跟上全球AI浪潮的唯一一家南朝鲜公司。
另一方面，内存领域的霸主三星，得益于在DRAM上的深厚积累，以及并不落后的技术储备，迅速崛起成为HBM排名第二的玩家。
2016年三星开始大规模量产HBM。落后于海力士3年；而根据公司最新进展，三星已经于2023年达成了HBM3的量产出货，而将在今年(This Year)上半年推出HBM3E，而且规划2025年达成HBM4的量产。根据这一规划，三星与海力士的差距已经缩小到半年左右，而差距有望于2025年被完全消弭。
三星除了有DRAM的底气之外，由于HBM当中包含部分逻辑芯片的电路，因此三星电子依托于自有的逻辑晶圆厂，确实具备弯道超车的比较优势。而且同为南朝鲜公司，直接挖相关人才也更为容易。
毫无疑问，在HBM领域起了个大早的南朝鲜，也丝毫没有放松，还在朝前一路狂奔。
米国独苗苦苦支撑，但犹可追米国公司在HBM的竞赛中落后似乎是命中注定的。由于存储芯片行业周期性极强，资本开支又是无底洞，已经逐渐被米国企业放弃，比如当年的存储芯片龙头英特尔早已完全退出存储芯片市场，转而增加了对南朝鲜的依赖。
好在米国还剩最后的独苗美光科技(Technology)。在存储这个刺刀见红的嗜血赛道上，它的生存之道是“苟住”。为了避免出现重大损失，美光一直在研发策略上坚持不做首发者，而更倾向于采取跟随战术，这样能够避免高昂的研发投入和可能打水漂的资本开支。
美光开始研发HBM的时间相对较晚，现在主流的HBM3上，美光的进度较海力士和三星落后半年以上。半年差距看似不大，但 在AI硬件军备竞赛中，时间就是生命 ，大家为了保证大模型的领先，都争相上最先进的算力产品，用最新的卡、最大带宽的光模块和最优质的HBM，因此晚半年推出，就代表着整个市场的错失，所以美光在HBM的份额低到只有个位数。
为了达成弯道超车，美光已经开始挖海力士和三星的核心人才，同时开启多代产品的并行研发。公司放卫星的表示，将在2024年年底达成HBM3E的量产，如果届时完成，将使得其与南朝鲜巨头的技术差距明显缩小。此外，公司规划在2028年量产HBM4E ，将每个堆栈的容量提升到 48GB 至 64GB。
祖国突围路在何方？米国尚存独苗，祖国的HBM行业尚处0到1的阶段，要补的课更多。
目前(Currently)，祖国企业在HBM产业链上的存在感甚至还要落后于先进制程与GPU。如果说GPU只是人优我差的问题，HBM则是人有我无的问题。
虽然A股已经对HBM进行(Carry Out)了一轮又一轮的炒作，但不得不承认的客观现实是，国内到现在无法量产HBM，这成为国内自研AI芯片的重大隐忧，因为GPU需要和HBM利用(Use)CoWoS工艺封装在一起，国产的GPU和CoWoS工艺都已经解决了有没有的问题，已经进入量产爆发阶段，而HBM还遥遥无期。
不同于市场要么押注龙头海力士，要么押注能追赶上的美光，这种简单的选择题。A股对HBM的投资逻辑演化成两条：
参与全球产业链。选择能够参与到全球HBM供应链中的企业，比如做材料、代销和封测的企业，如雅克科技(Technology)、神工股份(Stock)、太极实业、香农芯创等等。
选择相信国产化能够成功(Success)。国内具备大宗DRAM能力的企业长鑫、晋华均未上市，因此选择能够可能在HBM封装上面能够发挥作用上市公司，如通富微电、兴森科技(Technology)、甬夕电子、长电科技(Technology)等。
国产HBM正处于0到1的突破期；考虑到国外的贸易保护主义抬头，可能靠自己是一条不得不走的路只能靠我们(We)自己。
时间就是生命，但由于在DRAM领域的落后，一家企业去主导HBM的突破显得更加困难。从产业链合力的角度，更有望突破，HBM显然需要存储厂、晶圆代工厂、封测厂的通力合作。根据最新的产业信息，到2026年我国将具备量产HBM的能力，但这一速度显然还是有点跟不上日新月异的大模型需求。
也就是说， 现在，留给HBM祖国队的时间唯“紧迫”二字。
本文来自微信公众号“锦缎”（ID:jinduan006），作者：启新，36氪经授权发布。
该文观点仅代表作者本人，36氪平台仅提供信息存储空间服务。
+12好文章，需要你的鼓励
锦缎特邀作者2收 藏+10评 论打开微信“扫一扫”，打开网页后点击屏幕右上角分享按钮微 博沉浸阅读返回顶部参与评论评论千万条，友善第一条登录后参与讨论(Discuss)提交评论0/1000你可能也喜欢这些文章这一年，AI开始改变商业向善的尺度8 名谷歌员工发明了现代人工智能，这是那篇论文的内幕故事获LG战略投资6000万美元，「Bear Robotics」搭建机器人实时反馈平台｜硬氪首发1.8亿，云天励飞买下C端落地门票黄仁勋都点赞的AI制药公司，英矽智能更新招股书关于生成式AI，硅谷VC张璐的9个观点我用盗版书训练人工智能这家世界五百强公司，盯上了李一舟的生意新开源之王来了，1320亿参数，逻辑数理全面打赢Grok，还比Llama2-70B快1倍最新文章推荐《三体》出海被集体吐槽：奈飞“流水工业线”的红与黑北交所上市后备企业持续高质量扩容 前2个月28家企业申报新三板挂牌并获受理万科公告：今天(Today)起郁亮月薪1万售价终于公布，小米汽车(Car)到底在和谁竞争世界高度政治化，企业如何做出最佳战略选择？街头的内衣店「都市丽人」迈向五千家门店，营收27.6亿元｜最前线雷军：SU7价格临时调低2万多，我是卷王还怕卷？雷军的营销鬼点，比SU7的亮点还多“卖爆”的小米 SU7，眼里其实只有一个对手21.59万元，小米汽车(Car)4分钟大定破万
锦缎特邀作者专注上市公司价值发现、创造与传播。
发表文章549篇最近内容AI国力战争：GPU是明线，HBM是暗线1小时前宁德时代的2024：拐点何时来？2024-03-27祖国车企还不够卷，比亚迪就是证明2024-03-19阅读更多内容，狠戳这里下一篇粉笔、中公、华图财报对比：透视公考培训行业竞争格局公考培训市场大有可为，风险与机遇并存。
1小时前
热门标签财付通仇富心理官僚资本网站春晚首都吉因加科技(Technology)有限公司小人国匿名举报东方卫视极限挑战收视率跑男收视率捷豹suv话语权后会无期珠海格力集团虚拟交易foxmail复活营销力电话客服陈勇伟大的博弈运动服瑜伽课程险峰长青盗墓笔记被遗忘权双引擎客运淘宝分销平台星图关于36氪城市合作寻求报道我要入驻投资者关系商务合作关于我们(We)联系我们(We)加入我们(We)网站谣言信息举报入口热门推荐热门资讯热门产品文章标签快讯标签合作伙伴
36氪APP下载
iOS Android
本站由 阿里云 提供计算与安危服务 违法和不良信息、未成年人保护举报电话：010-89650707 举报邮箱：jubao@36kr.com 网上有害信息举报© 2011~2024 首都多氪信息科技(Technology)有限公司 | 京ICP备12031756号-6 | 京ICP证150143号 | 京公网安备11010502036099号意见反馈36氪APP让一部分人先看到将来36氪鲸准氪空间
推送和解读前沿、有料的科技(Technology)创投资讯
一级市场金融信息和系统服务提供商
聚焦全球优秀创业者，项目融资率接近97%，领跑行业
相关文章
- 赞(652) 踩(32) 阅读数(9342) 最新评论 查看所有评论
-
加载中......
- 发表评论
-