隨著 AI 模型的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量的增加，HBM 的重要性日益凸顯，成為高性能計(jì)算和 AI 應(yīng)用的核心組件。當(dāng)前，HBM 行業(yè)正處于快速發(fā)展的階段。HBM 的制造工藝復(fù)雜，需要先進(jìn)的 TSV(硅通孔)堆疊工藝、微凸點(diǎn)鍵合、高精度封裝測(cè)試，以及極高的良率控制。

高帶寬內(nèi)存行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)鏈分析

在全球人工智能算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的背景下，高帶寬內(nèi)存(HBM)正從幕后走向臺(tái)前，成為支撐AI訓(xùn)練、高性能計(jì)算等前沿科技的核心硬件。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院在《2025-2030年中國(guó)高帶寬內(nèi)存行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展前景展望報(bào)告》中明確指出，中國(guó)HBM行業(yè)已進(jìn)入從“技術(shù)追隨”到“自主突破”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期，預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)規(guī)模將突破千億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超40%。這一賽道不僅承載著突破“內(nèi)存墻”的技術(shù)使命，更成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略高地。

一、市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀：AI驅(qū)動(dòng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)

1.1 需求端：從云端到邊緣的全場(chǎng)景滲透

AI大模型的參數(shù)規(guī)模與訓(xùn)練數(shù)據(jù)量持續(xù)攀升，推動(dòng)對(duì)內(nèi)存帶寬的需求呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。傳統(tǒng)DRAM的并行數(shù)據(jù)傳輸模式已無(wú)法滿足AI處理器對(duì)低延遲、高吞吐量的要求，HBM通過(guò)3D堆疊架構(gòu)與TSV(硅通孔)技術(shù)，將多個(gè)DRAM芯片垂直集成，實(shí)現(xiàn)了帶寬的跨越式提升。以英偉達(dá)H200 GPU為例，其搭載的HBM3e內(nèi)存帶寬達(dá)4.8TB/s，較前代產(chǎn)品提升2.3倍，成為支撐萬(wàn)億參數(shù)模型訓(xùn)練的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

邊緣AI的興起進(jìn)一步拓展了HBM的應(yīng)用邊界。自動(dòng)駕駛汽車(chē)、5G基站、AR/VR設(shè)備等場(chǎng)景對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力提出嚴(yán)苛要求，HBM的“近存計(jì)算”特性使其成為邊緣設(shè)備的理想選擇。例如，特斯拉FSD自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通過(guò)集成HBM內(nèi)存，將決策延遲壓縮至毫秒級(jí)，顯著提升了道路安全性。

1.2 供給端：國(guó)際三強(qiáng)壟斷下的國(guó)產(chǎn)化突圍

全球HBM市場(chǎng)呈現(xiàn)高度集中的競(jìng)爭(zhēng)格局，SK海力士、三星、美光三家企業(yè)占據(jù)超90%的市場(chǎng)份額。其中，SK海力士憑借HBM3e的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在2024年全球AI服務(wù)器HBM供應(yīng)中占比超50%;三星則通過(guò)“3D封裝+EUV光刻”的技術(shù)組合，在HBM4研發(fā)中占據(jù)領(lǐng)先地位。

面對(duì)國(guó)際巨頭的技術(shù)壁壘，中國(guó)企業(yè)在政策與市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下加速突圍。長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)跳過(guò)17nm節(jié)點(diǎn)，直接實(shí)現(xiàn)16nm HBM3樣品交付，良率達(dá)80%，計(jì)劃2026年量產(chǎn);深科技通過(guò)掌握XDFOI?熱壓非導(dǎo)電膜技術(shù)，將HBM封裝成本降低30%，8層堆疊良率達(dá)98.5%，反超三星的96%。中研普華分析指出，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程的加速將推動(dòng)中國(guó)HBM市場(chǎng)份額從2025年的不足5%提升至2030年的20%以上。

二、市場(chǎng)規(guī)模：從技術(shù)迭代到生態(tài)重構(gòu)

2.1 技術(shù)代際更替驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)擴(kuò)容

HBM的技術(shù)演進(jìn)遵循“堆疊層數(shù)提升-帶寬擴(kuò)展-架構(gòu)創(chuàng)新”的路徑。當(dāng)前市場(chǎng)以HBM3為主流，其單顆芯片帶寬達(dá)1.2TB/s，廣泛應(yīng)用于AI訓(xùn)練場(chǎng)景;2024年底量產(chǎn)的HBM3e將帶寬提升至1.5TB/s，成為2025-2026年的增長(zhǎng)主力;預(yù)計(jì)2026年后登場(chǎng)的HBM4將采用混合鍵合技術(shù)，堆疊層數(shù)增至16層，帶寬突破2TB/s，并引入處理內(nèi)存(PIM)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算的深度融合。

技術(shù)迭代不僅推動(dòng)產(chǎn)品性能躍升，更催生出新的市場(chǎng)空間。中研普華預(yù)測(cè)，隨著HBM3e的普及，2025年全球HBM市場(chǎng)規(guī)模將突破300億美元，其中中國(guó)市場(chǎng)的增速將顯著高于全球平均水平，主要得益于互聯(lián)網(wǎng)巨頭、AI初創(chuàng)企業(yè)的算力集群建設(shè)，以及“東數(shù)西算”工程對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)存容量的剛性需求。

2.2 應(yīng)用場(chǎng)景拓展重構(gòu)市場(chǎng)格局

HBM的應(yīng)用場(chǎng)景正從“云端AI”向“多元滲透”加速延伸。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，AI服務(wù)器對(duì)HBM的搭載量從2024年的65GB/臺(tái)飆升至2025年的92GB/臺(tái)，英偉達(dá)Rubin GPU未來(lái)更將搭載1024GB HBM，單產(chǎn)品需求相當(dāng)于此前千臺(tái)服務(wù)器的總和。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，AIPC與AI手機(jī)的滲透率超30%，推動(dòng)LPDDR5X與UFS 4.0需求增長(zhǎng)，HBM技術(shù)開(kāi)始向移動(dòng)端滲透。

新興應(yīng)用場(chǎng)景的崛起為HBM市場(chǎng)注入長(zhǎng)期增長(zhǎng)動(dòng)能。自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)對(duì)中央計(jì)算平臺(tái)的內(nèi)存帶寬要求達(dá)500GB/s，HBM成為唯一可行的解決方案;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，5G-Advanced基站對(duì)低延遲內(nèi)存的需求推動(dòng)HBM在邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用;能源領(lǐng)域，核電蒸汽發(fā)生器傳熱管、超超臨界火電用高溫部件的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高可靠性HBM的需求持續(xù)增長(zhǎng)。

根據(jù)中研普華研究院撰寫(xiě)的《2025-2030年中國(guó)高帶寬內(nèi)存行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展前景展望報(bào)告》顯示：

三、產(chǎn)業(yè)鏈分析：從單點(diǎn)突破到生態(tài)協(xié)同

3.1 上游：材料與設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)

HBM產(chǎn)業(yè)鏈上游涉及半導(dǎo)體設(shè)備、材料、EDA/IP等核心環(huán)節(jié)，技術(shù)壁壘極高。在設(shè)備領(lǐng)域，EUV光刻機(jī)、晶圓鍵合機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不足30%，國(guó)家大基金三期重點(diǎn)支持拓荊科技(PECVD)、中微公司(刻蝕機(jī))等企業(yè)突破技術(shù)封鎖。在材料領(lǐng)域，華海誠(chéng)科量產(chǎn)的GMC環(huán)氧塑封料適配12層HBM3E堆疊，技術(shù)對(duì)標(biāo)日本住友;聯(lián)瑞新材的Low-α球形硅微粉純度達(dá)99.99%，間接供貨SK海力士;雅克科技為SK海力士HBM介電層前驅(qū)體核心供應(yīng)商，聯(lián)合華為開(kāi)發(fā)HBM4前驅(qū)體。

中研普華指出，上游環(huán)節(jié)的國(guó)產(chǎn)化突破是HBM產(chǎn)業(yè)自主可控的關(guān)鍵。以檢測(cè)設(shè)備為例，賽騰股份是國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)HBM全制程檢測(cè)設(shè)備量產(chǎn)的企業(yè)，精度達(dá)0.1μm，直供三星、SK海力士，2025年訂單預(yù)計(jì)超20億元。這類(lèi)企業(yè)的崛起不僅降低了對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴(lài)，更通過(guò)技術(shù)反饋推動(dòng)了中游制造環(huán)節(jié)的良率提升。

3.2 中游：制造與封裝的深度融合

HBM中游環(huán)節(jié)包括DRAM晶圓制造、底層邏輯芯片設(shè)計(jì)制造、先進(jìn)封裝三大核心板塊。在制造端，長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)的16nm HBM3樣品良率達(dá)80%，計(jì)劃2026年量產(chǎn)，其“設(shè)計(jì)+制造”一體化模式有效縮短了研發(fā)周期;在封裝端，長(zhǎng)電科技掌握XDFOI?熱壓非導(dǎo)電膜技術(shù)，HBM封裝成本降30%，8層堆疊良率98.5%，反超三星的96%;通富微電綁定AMD、英偉達(dá)，完成HBM2E/3樣品開(kāi)發(fā)，2.5D封裝良率97%。

先進(jìn)封裝技術(shù)的突破是HBM性能提升的核心驅(qū)動(dòng)力。CoWoS、FoCoS等2.5D/3D封裝平臺(tái)通過(guò)硅中介層實(shí)現(xiàn)CPU、GPU與HBM的高密度互連，顯著提升了系統(tǒng)級(jí)性能。例如，臺(tái)積電的CoWoS-S封裝技術(shù)將HBM與邏輯芯片的互連密度提升至10000個(gè)/mm2，較傳統(tǒng)PCB封裝提升100倍。中研普華預(yù)測(cè)，隨著HBM4的量產(chǎn)，先進(jìn)封裝市場(chǎng)的規(guī)模將從2025年的50億美元增長(zhǎng)至2030年的120億美元，成為產(chǎn)業(yè)鏈中增長(zhǎng)最快的環(huán)節(jié)。

3.3 下游：應(yīng)用創(chuàng)新與生態(tài)構(gòu)建

HBM下游應(yīng)用終端涵蓋AI芯片設(shè)計(jì)公司、云服務(wù)提供商、系統(tǒng)集成商和終端用戶(hù)。在AI芯片領(lǐng)域，華為昇騰950采用自研HBM，帶動(dòng)雅克科技、華海誠(chéng)科等進(jìn)入其供應(yīng)鏈;昇騰910C搭載長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)HBM3，性能對(duì)標(biāo)英偉達(dá)H200。在云服務(wù)領(lǐng)域，阿里云、騰訊云等企業(yè)通過(guò)采購(gòu)國(guó)產(chǎn)HBM，降低了對(duì)進(jìn)口內(nèi)存的依賴(lài)，同時(shí)提升了數(shù)據(jù)中心的整體能效比。

下游生態(tài)的完善是HBM市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張的基礎(chǔ)。中研普華分析指出，當(dāng)前HBM產(chǎn)業(yè)面臨“設(shè)計(jì)-制造-封裝-應(yīng)用”全鏈條協(xié)同不足的挑戰(zhàn)，例如華為昇騰與長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、長(zhǎng)電科技的聯(lián)合研發(fā)模式仍屬個(gè)例，行業(yè)需加強(qiáng)生態(tài)協(xié)同以突破技術(shù)瓶頸。未來(lái)，隨著CXL(Compute Express Link)協(xié)議的普及，HBM將與CPU、GPU形成內(nèi)存池化架構(gòu)，進(jìn)一步推動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景的創(chuàng)新。

中國(guó)HBM行業(yè)正處于技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)規(guī)模化的關(guān)鍵階段，其發(fā)展不僅關(guān)乎AI算力的提升，更將成為全球高端制造競(jìng)爭(zhēng)的核心戰(zhàn)場(chǎng)。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的深度調(diào)研揭示了一個(gè)真理：HBM的終極價(jià)值，不在于其堆疊層數(shù)的多少，而在于它如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與生態(tài)協(xié)同，重塑中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

想了解更多高帶寬內(nèi)存行業(yè)干貨?點(diǎn)擊查看中研普華最新研究報(bào)告《2025-2030年中國(guó)高帶寬內(nèi)存行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展前景展望報(bào)告》，獲取專(zhuān)業(yè)深度解析。