全球巨头抢购这一 AI 产品，台积电也 “被迫” 加单，机构还挖出四大潜力存储器

7 月 6 日，内存板块大涨，德明利、万润科技涨停，香农芯创一度 20cm 封板，后排雅克科技等也大涨。

消息面上，据证券日报报道，继英伟达之后，近期包括 AMD、微软和亚马逊等多个科技巨头开始竞购 SK 海力士高带宽内存 HBM3E，

报道称，目前巨头们正在请求获取 HBM3E 样本，而样品请求是下订单之前的强制性流程，旨在证明其 GPU、其他半导体芯片或云系统以及内存半导体之间的兼容性。这表明产品的良率足够稳定，可以进行量产，标志着交付前的最后阶段。

资料显示，HBM 是一种新型的 CPU/GPU 内存芯片，将多个 DDR 芯片堆叠在一起后和 GPU 封装在一起，实现大容量和高位宽的 DDR 组合阵列。

目前英伟达的 A100 及 H100，各搭载达 80GB 的 HBM2e 及 HBM3，在其最新整合 CPU 及 GPU 的 Grace Hopper 芯片中，单颗芯片 HBM 搭载容量再提升 20%，达 96GB。另外，AMD 的 MI300 也搭配 HBM3。

事实上，此前该产品一度价格飙涨。据半导体风向标称，2023 年开年后三星、SK 海力士两家存储大厂 HBM 订单快速增加，HBM3 规格 DRAM 价格上涨 5 倍。HBM3 原本价格大约 30 美元每 GB，现在的价格怕是更加惊人。

而除英伟达和 AMD 两大巨头外，市场研究公司 TrendForce 表示：“亚马逊网络服务和谷歌等主要云服务公司正在开发自己的专用集成电路（ASIC）和配备英伟达 GPU 的 AI 服务器，是当前 HBM 激增的推动力之一。”

行业格局上，目前 SK 海力士为唯一量产新世代 HBM3 供应商，而行业整体上由三巨头垄断，分别为 SK 海力士 50%、三星约 40%、美光约 10%。新思界预测 2025 年中国 HBM 需求量将超过 100 万颗。

台积电新封测技术也被带动

芯片封装技术的进步速度慢于晶圆制造技术，这导致芯片数据传输速率的提升低于芯片算力的提升，传输带宽已经成为限制芯片性能的瓶颈之一。因此各种 2.5D、3D 先进封装技术将成为 AI 等高性能计算场景中算力提升的关键。

在 GPU、HBM 等需求带动下，其封装技术 COWOS 也开始被加码。

目前台积电的 CoWoS-S 技术是目前 HBM 与 CPU/GPU 处理器集成的主流方案。业内消息称，由于 CoWoS 需求高涨，台积电于 6 月底向设备厂商启动第二波追单，同时要求供应商全力缩短交期支援，预期今年第四季至明年首季将进入大量出机高峰。

据集邦咨询观察，在英伟达 A100 及 H100 等需求带动下，对 CoWoS 产能较年初需求量，估提升近 5 成，加上 AMD、Google 等高端 AI 芯片需求成长下，将使下半年 CoWoS 产能较为紧迫，而此强劲需求将延续至 2024 年，预估若在相关设备齐备下，先进封装产能将再成长 3-4 成。

内存行业价格即将触底？

然而有意思的是，与 HBM 货源紧缺相对应的，是 NAND Flash 价格一路下跌。

据集邦咨询数据显示，NAND Falsh 售价今年一季度平均下降 10-15%，二季度价格进一步下跌，DRAM 价格跌幅扩大至 18%，NAND 扩大至 13%。与此同时，据集邦咨询最新预测，第三季 NAND Flash 市场仍处于供给过剩，NAND Flash 均价预估将续跌 3-8%。

不过集邦咨询同时指出，第三季 NAND Flash Wafer 均价预估将率先上涨，预期 2023 年第三季起将转为上涨，涨幅约 0-5%，2023 年第四季涨幅将再扩大至 8-13%；SSD、eMMC、UFS 等模组产品，则因下游客户拉货迟缓，价格续跌，估第三季整体 NAND Flash 均价持续下跌约 3-8%，第四季有望止跌回升。

民生证券也指出，美光资本开支于 23 年一季度开始出现明显下降，2023 年全年资本开支计划为 70 亿美元，同比将下降 40% 以上，并且预计到 24 年 WFE 支出仍将继续同比下降。

其认为，从产量看，DRAM 与 NAND 产量相比于 Q2（减产 25%）将进一步减产 30%，同时减产将持续到 24 年。此前海力士也发布 23 年 Q1 财报，资本开支在 22 年 Q2 后保持下降趋势，且库存也望迎来拐点。

民生证券：四大新型新型存储有望成未来

除了 HBM 外，民生证券在最新研报中表示，CPU 与存储芯片间的 “性能墙” 与各级存储芯片间的 “存储墙” 成为限制传统存储器应用于新兴领域的两座难关。

其指出，基于材料介质改造或技术升级的 PCRAM（相变存储器）、MRAM（磁存储器）、ReRAM（可变电阻式存储器）和 FeRAM（铁电存储器）四大类新型存储，或将成为未来存储器的发展趋势之一。

具体来看：

1）PCRAM 是通过改变温度实现相变材料电阻变化，以此为基础存储数据信息。PCRAM 目前无物理极限，厚度 2nm 的相变材料可以实现存储功能，因此可能解决存储器工艺的物理极限问题，成为未来通用的新一代半导体存储器件之一。

国际厂商英特尔先后与三星、美光合作开展 PCRAM 研发，国内厂商时代全芯也已掌握研发、生产工艺和自主知识产权。但 PCRMA 对温度的高敏感度、存储密度过低、高成本、低良率等问题限制其大规模产业化，2021 年美光宣布停止基于 3DXPoint 技术产品的进一步开发。

2）MRAM 可分为独立式和嵌入式两种技术。其中，独立式 MRAM 目前已经应用于航空、航天、军工等对可靠性要求较高的领域，但市场规模较小。嵌入式 MRAM 已成功进入 MCU 嵌入式系统，并逐步替代慢速 SRAM 成为工作缓存新方案，应用于相机 CMOS 等。未来嵌入式 MRAM 更具成长空间，提速降价后有望替代 SRAM 或 eDRAM 等高速缓存，进入手机 SoC 和 CPU 等产品。

3）ReRAM 则是以基本单位电阻变化存储数据。Data Bridge 测算 2022 年全球 ReRAM 市场规模为 6.07 亿美元，预计 2030 年有望达到 21.60 亿美元。松下、富士通等为 ReRAM 产品主要设计厂商，国内兆易创新与昕原半导体也基本实现商业化。

其中，独立式 ReRAM 目前在工业级小容量存储得到广泛应用，并在 IoT 领域逐步替代 NORFLASH，突破容量和读写速度后有望替代闪存进入企业级存储市场。嵌入式 ReRAM 目前已替代 eFLash 可用于模拟芯片内，进一步有望进入 MCU 芯片等，技术长足发展后有望进入 CPU 作为最后一级高速缓存。

4）而 FeRAM 具有非易失性、读写速度快、寿命长、功耗低、可靠性高等特点。小部分 FeRAM 产品已实现量产。但 FeRAM 存储密度较低，容量有限，无法完全取代 DRAM 与 NANDFlash，在对容量要求不高、读写速度要求高、读写频率高、使用寿命要求长的场景中拥有发展潜力。

国际厂商英飞凌、富士通等已实现 FeRAM 在汽车电子的应用，国内厂商汇峰已实现 130nm 制程 FeRAM 产品小批量量产。目前 FeRAM 技术瓶颈尚在，仍需继续研究突破。