HBM 4，大战打响！

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文章摘要

2025年将是高带宽存储（HBM）技术竞争的关键一年，尤其是HBM3E的量产和HBM4的研发进入白热化阶段。SK海力士在3月19日宣布全球首发用于AI计算的12层HBM4样品，并已向主要客户出货，预计2025年下半年完成量产准备。这一进展标志着HBM4技术竞赛进入新阶段，SK海力士在高带宽存储领域继续保持领先地位。HBM技术通过垂直堆叠多个DRAM芯片，大幅提升数据处理速度，成为AI计算时代的关键组件。自2013年SK海力士推出全球首款HBM以来，该技术已发展至第六代，包括HBM2、HBM2E、HBM3、HBM3E和HBM4。

SK海力士在HBM4领域再次抢占先机，其12层堆叠的HBM4模型在英伟达2025 GTC大会上首次展示。该芯片的带宽提升至每秒2TB，较HBM3E提升60%，且测试良率达到70%。SK海力士的目标是到2024年底将良率提升至60%以上，最近的进展表明其改进速度非常快。英伟达的下一代AI处理器Rubin将搭载HBM4存储器，原计划于2026年发布，但部分分析师预测其可能提前至2025年下半年投入生产。SK海力士的主要客户包括英伟达和博通等美国科技巨头。

三星正奋起直追，计划在今年下半年启动HBM4的量产。三星存储业务负责人表示，三星在HBM市场未能先行，导致表现落后于SK海力士，但不会在HBM4和定制晶圆上重蹈覆辙。三星依托其在存储芯片和晶圆代工领域的整合能力，已完成HBM4内存的逻辑芯片设计，并采用4nm工艺试产，目标是在上半年内完成量产准备。三星预计，4nm晶圆代工工艺将加速HBM4生产，使其在市场竞争中占据优势。

美光则稍显保守，计划2026年实现HBM4量产，但对HBM4前景充满信心，预计2025年HBM业务收入达数十亿美元。美光强调，HBM4性能较HBM3E提升50%以上，并采用台积电先进的逻辑晶圆代工工艺，为特定客户提供逻辑基底定制选项。美光还任命台积电前董事长刘德音为董事会成员，以推动HBM4研发进度并加快市场布局。

封装技术是HBM未来竞争的关键。散热问题在HBM存储器的发展中至关重要，若无法充分控制热量，可能对产品性能、生命周期和功能产生负面影响。SK海力士开发了批量回流模制底部填充（MR-MUF）技术，显著提高了HBM产品的散热性能。在HBM3E中，SK海力士进一步开发了Advanced MR-MUF技术，解决了12层堆叠中的翘曲问题，并提高了散热性能。HBM4产品也采用了Advanced MR-MUF工艺，实现了36GB的容量，为12层HBM产品中的最高水平。

HBM技术的未来发展趋势包括先进制程驱动、存储外包化、存算一体化、市场多元化和混合存储架构兴起。HBM4的控制逻辑芯片已从12nm推进到5nm和4nm，未来可能采用3nm甚至更先进的制程。随着逻辑芯片制程日益先进，存储厂商在自主研发和制造高阶逻辑基底方面的难度加大，推动HBM生产向外部代工模式转移。未来AI计算需求可能推动存算一体化技术在HBM中的应用，减少数据传输延迟，提高能效比。HBM的应用范围正在从高端AI计算市场向数据中心、高性能计算、边缘计算和智能驾驶等领域拓展。未来，行业可能探索“HBM-Lite”或HBM与DDR/GDDR结合的混合存储架构，以平衡性能、功耗与成本。

总体而言，HBM市场仍将是存储半导体领域最重要的技术高地，未来几年将迎来更多技术创新和市场扩展。