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高带宽存储器 (HBM) 市场正经历指数级增长，这主要得益于人工智能工作负载和高性能计算 (HPC) 应用的激增。2022 年底 ChatGPT 的推出催生了生成式人工智能的蓬勃发展，推动 2023 年 HBM 比特出货量同比增长 187%，增幅空前，2024 年更是飙升 193%。预计这一增长势头将持续下去。HBM 的增速远超整体 DRAM 市场。全球 HBM 收入预计将从 2024 年的 170 亿美元增长至 2030 年的 980 亿美元，复合年增长率达 33%。因此，HBM 在 DRAM 市场中的收益份额预计将从 2024 年的 18% 扩大到 2030 年的 50%。市场将在 2025 年迎来另一个重大转折点。当前的供应限制凸显了 HBM 在 AI 数据中心和高级计算平台中的战略重要性，SK Hynix 和美光的报告表明，到 2025 年，他们的 HBM 生产能力已满负荷运行。这些供应方面的限制强化了对产能扩张进行投资的必要性，以满足不断增长的需求。
HBM 领先者竞争愈演愈烈
SK海力士目前在HBM市场处于领先地位，已于2024年末开始量产12Hi HBM3E，并已于2025年初启动其下一代12Hi HBM4（36GB）的客户样品供应，这一势头已从创纪录的季度利润中体现出来。
三星目前正在加速巩固其市场地位，积极开发其HBM产品组合，改进DRAM设计，并致力于为即将推出的HBM4代产品研发4纳米逻辑芯片，目前试产正在进行中，并计划于2025年内向客户供应样品。
美光跳过HBM3，于2024年直接凭借HBM3E进入市场，为英伟达的H200 GPU提供产品。尽管目前产能与SK海力士和三星相比有限，但美光科技正在迅速扩大产量，目标是到2025年底达到6万片/分钟（WPM），并将于2026年开始生产HBM4。
为了应对美国对人工智能芯片和HBM的限制，中国企业已启动大规模投资，以打造国产替代产品。尽管与行业领先者存在技术差距，但中国企业可以利用国内对本土研发的人工智能加速器的强劲需求，这得益于政府的大力支持和完善的行业网络。预计这些因素将帮助他们在未来几年在HBM市场站稳脚跟。
重新定义DRAM的发展
尽管微缩挑战日益严峻，平面 DRAM 预计将在 0c/0d 节点（2033-2034 年）继续演进，并充分利用架构和工艺创新的结合。
目前，业界依赖 6F² DRAM 单元结构，该结构将在 2025 年占据所有商用产品的主导地位。
然而，进一步的微型化最终将需要向基于垂直晶体管 (VT) 的 4F² 单元过渡，并集成在 CMOS 键合阵列 (CBA) 架构中。在 0c/0d 节点之后，预计向 3D DRAM 架构的过渡将不可避免。
截至 2025 年，所有主要的 DRAM 制造商都在积极探索多种架构路径，以实现 3D DRAM 集成。混合键合被认为是未来 HBM 世代的关键推动因素，尤其对于高堆叠配置而言。然而，由于良率和吞吐量方面的挑战，HBM 供应商已将基于微凸块的工艺扩展至 HBM4 和 HBM4E。目前，混合键合预计将于 2029 年左右与 HBM5 一起进入市场，尤其适用于高端 20Hi 堆叠。
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