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专栏 《深入理解DDR》
AI 的火热浪潮带火了高带宽内存的需求,HBM已是存储市场耀眼的明星。目前市场上还没有国产HBM, 什么时候可以看到国产希望呢? 或许现在可以看到曙光了。
1. 设计端
1 生 2, 2 生 3, 3 生万物,万物怎么出现的, 当然是先有设计了。
1.1. 长鑫存储 HBM 样品
DRAM 原厂长鑫存储与芯片封装测试公司通富微电子(002156.SZ)合作开发了 HBM芯片样品 [来源]。目前已送样给潜在客户。长鑫存储有强大的 DDR5 能力, 而HBM 的基础就是 DDR5 加上先进封装 TVS 技术, 而富通微正好有先进封装技术, 这波真是强强联手, 前景可期。
1.2. 武汉新芯
武汉新芯发布消息,武汉新芯筹建新基地,生产国产高带宽存储器(HBM)产品,规划月产出能力≥3000 片(12 英寸)
2. 先进封装
有了设计就要制造啊, 不然就是停留在在图纸上, 没有产品。
初听起来 HBM 就是把 DDR 叠在一起, 这样想就太太太想简单了。
HBM则采用独特的垂直堆叠封装方式,同一封装内的多个die垂直堆叠并通过垂直的TSV(Through Silicon Via,硅通孔)互连。
“HBM 领域的很多领域实际上更多的是关于制造问题,而不是知识产权问题”。 卡壳的已经不是制程或是算法、架构的问题,时代的重任落在了先进封装上, 其中关键是 TVS。
HBM项目的研究和制造涉及复杂的工艺和技术挑战,包括晶圆级封装、测试技术、设计兼容性等。另外还涉及到硅通孔(TVS)、凸块、微凸块和RDL等工艺,其中硅通孔占据最高的封装成本比例,接近30%。
良率
先进封装不能说有能力装出来就行了, 重要的是良率,目前 TVS 良率是 50%, 代表有一半都变成废料了, 废料啊, 就是只能当垃圾碾碎了。
举例来说:
一片最新的 HBM3E , 容量是 24Gb, 这就需 24 颗 1Gb 的DDR5 内存颗粒堆叠 24 层而成。假若封装时, 其中一层出现不良,很痛心的是, 整个堆栈的 24 层都变成废品。
现在海力士 HBM 产线连后年的产能都被英伟达包圆了, 出来建新的产线,提高良率也是一个迫在眉睫的问题。目前国产的才刚打样出来, 还没有良率数据,但这今天或是明天, 必然是国产HBM封装要迈过去的一道坎。
大陆只有长电科技、通富微电和盛合晶微有支持HBM生产的技术(如TSV硅通孔)和设备, 注意额, 只是有这个能力储备, 并没说实际生产了HBM。
2.1 通富微
通富微在 2021 年就具备 2.5D/3D 先进封装研发及量产基地, 这在国内算超早的, 南通通富工厂先进封装生产线正在建设中(2024)。
DRAM 原厂 长鑫存储与芯片封装测试公司 通富微电子(002156.SZ)合作开发了 HBM芯片样品。
2.2 太极实业
海太半导体是由海力士与太极实业合资成立的一家公司,其具备高端DRAM封测能力。太极实业、拥有国内唯一的16层DRAM高堆叠技术储备。由于海太半导体的技术源自海力士,目前已提供DRAM封装技术,并有望接受HBM3(12 层堆叠)封装订单。
3 上游
3.1 原材料
雅克科技: HBM前驱体, 还有光刻胶。
华海诚科:环氧塑封料厂商,GMC高性能环氧塑封料是HBM的必备材料,相关产品已通过客户验证,现处于送样阶段,根正苗红的 HBM 标的。
3.2 设备
== 占位符 ==
4 销售端
香农芯创此作为SK海力士分销商之一具有HBM代理资质, 但作为代理,能分得多少毛利值得进一步观察。原厂不会让代理赚太多钱,即便是 HBM 这种高端产品,毛利率高一些,但毛利率也就比个位数多一点 [出处]。
代理海力士产品中,DRAM占比约70%,NAND和SSD业务占比约30% [来源链接]。
结语
国内存储厂商的起点在 HBM2。
目前国外主流的内存产品已经发展到了HBM3和HBM4,而国内产业目前才刚从在HBM2起步。预计国内产业要到2026年才能实现量产HBM3,然而在这段时间内可能会出现很多不确定因素。无论未来市场发展如何,国内产业已经展示出了自己的实力,并且瞄准了更高的目标。
国产替代任重而道远。
参考
| 1 | https://www.rightic.cn/srvContent/view?columnType=4&id=969128025416564737 |
| 2 | https://xueqiu.com/2899323515/280767218 |

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