HBM市场正迎来高速增长期。金元证券研究报告引用IDTechEx预测,高性能计算硬件市场2025-2035期间将保持13.6%年化增长率,市场规模将超5810亿美元,其中95%的HPC将使用HBM技术。HBM单位销售额预计至2035年将较2024年增长15倍。从供应端看,SK海力士、三星、美光独占HBM市场,集中度较高。国内厂商加速HBM技术突破,但整体仍处追赶阶段。
HBM市场空间——2035年较2024年增长15倍
AI算力需求爆发驱动HBM市场高速增长。IDTechEx预测,高性能计算硬件市场2025-2035期间将保持13.6%年化增长率,市场规模将超5810亿美元。其中95%的HPC将使用HBM技术以满足性能需求。HBM单位销售额预计至2035年将较2024年增长15倍。AI大模型训练和推理对高带宽存储的刚性需求是HBM增长的核心驱动力,随着模型参数从千亿级向万亿级演进,单卡HBM容量和带宽需求持续攀升。
全球竞争格局——SK海力士、三星、美光三分天下
从HBM供应市场角度,SK海力士、三星、美光独占HBM市场,SK海力士和三星的集中度较高。SK海力士在HBM3/HBM3e世代率先量产,占据市场先发优势;三星紧随其后,在DRAM制造和封装领域具备深厚积累;美光作为后来者加速追赶。地缘政治紧张局势和中美贸易紧张局势对内存格局产生显著影响,国内存储厂商面临技术封锁风险,加速HBM技术突破成为战略要务。
需求驱动——AI训练与推理的共同焦点
HBM是训练侧和推理侧需求的共同焦点。AI训练中,大量矩阵计算需快速内存访问,HBM的高带宽确保GPU算力不被内存瓶颈浪费;AI推理中,大模型参数加载和KV Cache存储对内存容量和带宽要求极高。大模型推理场景下模型带宽利用率接近100%,此时只有提高带宽或减少数据量才能加速。工程上采用批处理提高每次计算处理的token数换取更高效率,但在极端场景(如单用户长文本生成)很难摆脱带宽瓶颈。
HBM技术演进趋势
HBM技术将持续向更高堆叠层数、更高带宽、更低功耗方向演进。堆叠层数从当前12-16层向20层以上演进,单DRAM容量从32Gb向更高容量提升,单PIN传输速率从9.6Gbps向更高速率突破。混合键合技术将逐步渗透,实现更小间距和更高I/O密度。MR-MUF等先进键合工艺解决高热阻问题,提升散热性能。HBM4预计将采用更先进的制程和封装技术,带宽和容量有望再度倍增。
投资机会与风险提示
HBM产业链投资机会集中在设备、材料、封测三大环节。设备端关注TSV刻蚀、电镀、CMP、键合等核心设备国产替代;材料端关注TSV绝缘层材料、电镀液、CMP抛光液等;封测端关注HBM堆叠封装和测试能力。国内企业华海清科(CMP)、拓荆科技(薄膜沉积+混合键合)、盛美上海(电镀)已在部分环节实现布局。风险提示:HBM工艺复杂,涉及产业链设备仍以海外企业为主,地缘影响较大;AI产业链发展不及预期,对高性能存储需求下降;国内HBM2e仍处测试阶段,落地或不及预期。