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產業研究部(jack).2024.07.08

【記憶體】HBM市場與製程比較

圖片來源:達志影像TPG,美光公司

隨著AI運算速度不斷提升,對於記憶體的要求也越來越高,想像過去的學霸通常也都是記憶力強的人,而AI必須短時間內生成圖片與影片,對於記憶體的要求與運算速度當然也更高。

DRAM:動態隨機存取記憶體,揮發性記憶體,斷電後資料即消失。

NAND Flash:非揮發性記憶體,斷電後資料不會消失,可以重複讀寫,如USBSSD固態硬碟。

HBM(高頻寬記憶體):High Bandwidth MemoryDRAM的進化版,運用TSV直接在記憶體上穿孔,把DRAM堆疊起來就是HBM

為了節省空間,將每一層DRAM控制在只有人類頭髮一半的厚度,再透過TSV與先進封裝組合,堆疊8-16DRAM來加大頻寬與儲存空間就是HBM

想像過去工廠只有一層樓都靠人力搬運資料,HBM則是有八層樓,產線自動化還加了電梯(TSV),速度變更快,能處理的資料貨物就更多,效率提升也同步達到省電的效果。

圖片來源:數位時代official

HBM因為空間縮小對於散熱的要求也較高,所以必須用水冷或液冷,在如此高技術門檻下自然HBM價格就會高,比起DRAM價格高出10倍以上,而目前GB200每個晶片平均都8HDM,需求也相當高。

預計HBM規模將在2024年達到25億美元,到2029成長至近80億美元,年複合成長率約26%

 

目前生產HBM廠當中,海力士占比最高也是NVIDIA供應商,市佔率50%,其中HBM3市佔率更高達8成。

三星目前逐漸追趕中,其中三星也提供量產所需要的2.5D封裝,提供一站式服務,成為這次HBM爭奪的重要武器之一。

而美光部分由於之前研發HMC混合記憶體立方體,直到2018年才放棄HMC計畫轉向研發HBM,所以目前進度稍微落後。

目前DRAM的製程高低排序低至高為:1y=>1Z=>1α=>1β=>1gamma。而最新的HBM3E,海力士與美光均用1β製成,較三星領先。

 

 

 

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