YOLE：AI算力狂飙，HBM如何成为未来十年的存储之王？

阅读收获

• 洞察HBM在DRAM市场中从高性能配件向战略核心组件的地位转变，识别未来十年复合增长率超30%背后的确定性逻辑。
• 评估AI服务器对存储架构的重塑作用，对比“以计算为中心”与“以数据为中心”两种存算融合路径的适用场景。
• 借鉴行业巨头在技术周期低谷时的战略定力，分析全球供应链格局变动下国产存储产业的潜在机遇。

全文概览

2024年，全球存储市场在经历低谷后迎来了78%的爆发式增长，而HBM（高带宽内存）无疑是这场盛宴中最耀眼的明星。随着生成式AI对算力的渴求达到巅峰，传统的“内存墙”已成为制约系统性能的核心瓶颈。然而，这种繁荣背后是否潜藏变数？

当头部AI厂商的商业模式尚未完全落地，HBM预期的翻倍增长究竟是实打实的需求释放，还是资本催生的技术泡沫？SK海力士长达十年的战略布局为何能在今天开花结果？本文将深度解析HBM的市场格局、从微凸块到混合键合的技术演进，以及国产存储厂商的突围现状。让我们一起洞察这股重塑半导体产业格局的战略力量，探讨存储技术如何在算力时代完成从“配件”到“核心”的华丽转身。

👉 划线高亮 观点批注

存储器市场概览

存储器市场概览

• 市场强劲复苏：全球存储市场在经历了 2022 年和 2023 年的严重衰退（分别下跌 14% 和 34%）后，在 2024 年迎来了爆发式增长，同比激增 78%，总规模达到 1700 亿美元。
• DRAM 与 NAND 占据绝对主导：这两大技术合计占据了 97% 的市场份额（DRAM 57% + NAND 40%），是存储产业的绝对支柱。
• HBM 成为关键增长引擎： HBM（高带宽内存）虽然归属于 DRAM 类别，但已被单独强调。2024 年其营收达到 170 亿美元（占总市场的 10%），并预计在 2025 年翻倍至 340 亿美元，这主要得益于 AI 算力需求的爆发。
• 未来展望乐观：预测显示 2025 年市场将继续保持 18% 的增长，总营收有望创下历史新高（接近 2000 亿美元），表明存储行业已进入新的上行周期。

• 三大巨头垄断格局稳固：Samsung、SK hynix 和 Micron 三家合计占据了全球 DRAM 市场 95.6% 的份额。其中，SK hynix 凭借 33.9% 的份额紧追三星，显示出其在高端存储（特别是 HBM）市场的竞争力正在转化为整体市场份额。
• 中国厂商崭露头角：CXMT（长鑫存储） 以 1.3% 的份额位列第四（虽然与巨头差距巨大，但已领先于传统的台系厂商如南亚科技），这标志着中国国产 DRAM 在全球市场中开始占据一席之地。
• 量价齐升驱动强劲复苏：2024 年 DRAM 市场的复苏是"V型"反转。这不仅是需求的回暖，更主要是由 ASP（平均售价）暴涨 61% 驱动的。这通常归因于供应商减产控制库存以及高价产品（如 DDR5 和 HBM）渗透率的提升。
• HBM 的隐形贡献：虽然图表没有单独拆分 HBM 的具体数值，但在营收图中特别标注 "HBM included"，结合 SK hynix 的高份额和 ASP 的剧烈反弹，可以推断高附加值的 HBM 产品是推动 2024-2025 年营收规模扩大的关键因素。

HBM（高带宽内存）细分市场前景

HBM（高带宽内存）细分市场前景

HBM市场正处于并将持续经历一个前所未有的高速增长期，其在整个DRAM产业中的战略地位和市场份额正迅速提升。

1. 图表一：收入 (Revenue)
   • 指标与单位： 该图表展示了HBM的市场收入，主Y轴单位为十亿美元（$B），副Y轴为百分比（%）。
   • 收入增长（绿色柱状图）： HBM的市场收入预计将实现飞速增长。具体数值显示，2024年收入为170亿美元，预计2025年将翻倍至340亿美元，到2030年将飙升至980亿美元。
   • 复合年均增长率 (CAGR)： 预测在2024年至2030年期间，HBM收入的复合年均增长率（CAGR）将达到约33%。
2. 图表二：位出货量 (Bit shipments)
   • 指标与单位： 该图表追踪了HBM的位出货量，主Y轴单位为“十亿GB”（B GB，Billion Gigabytes），副Y轴为百分比（%）。
   • 出货量增长（红色柱状图）： HBM的位出货量同样显示出强劲的增长势头。2024年的出货量为15亿GB，预计到2025年增长至28亿GB，到2030年将达到76亿GB。
   • 复合年均增长率 (CAGR)： 预测在2024年至2030年期间，HBM位出货量的复合年均增长率约为31%，与收入增长率非常接近。
3. 图表三：晶圆产量 (Wafer Production)
   • 指标与单位： 该图表衡量了生产HBM所需的晶圆产能，主Y轴单位为“千片/月”（K WPM，Kilo Wafers Per Month），副Y轴为百分比（%）。
   • 晶圆产量增长（橙色柱状图）： 为满足市场需求，HBM的晶圆产量也在持续增加。2024年为每月21.6万片，预计2025年提升至每月35万片，到2030年将达到每月59万片。
   • 复合年均增长率 (CAGR)： 预测在2024年至2030年期间，HBM晶圆产量的复合年均增长率约为18%。虽然低于收入和出货量的增速，但仍然是一个非常可观的增长率。

本文对HBM未来5年市场情绪以乐观为主，数据模型增长的背后，需要全球资本加大对AI数据中心投入，而实际头部AI厂商的商业模式还没有完全落地，26年 AI应用若有大突破（需求释放），上图预测的增长才有可信空间。

人工智能（AI）已成为数据中心DRAM需求增长的最核心、最强劲的驱动引擎，并且正在深刻地改变服务器内存市场的需求结构。

1. AI是增长的绝对主力： 整个服务器DRAM市场正在以21%的复合年增长率健康成长，但这主要是由AI服务器高达28%的超高增长率所拉动的，其增速远超传统服务器市场17%的增长率。
2. 市场结构正在重塑： AI服务器正在从一个细分市场快速成长为市场的主流。其DRAM需求占比逐年显著提升，预示着未来服务器内存的技术发展、产品规划和市场策略都必须优先考虑AI应用的需求。
3. 趋势的确定性： 报告明确将这一轮增长归因于生成式AI等应用的爆发，并预测这一趋势将至少持续五年，为市场参与者提供了清晰且确定的增长预期。

克服内存墙的方法

克服内存墙的方法

为了打破“内存墙”瓶颈，行业正通过“存算融合”的思路向前发展，这具体表现为两条截然不同但互为补充的技术演进路线。

1. 两种融合路径：
   • 路径一（以计算为中心）： 将内存尽可能地靠近处理器，追求极致的低延迟和高带宽，服务于对计算性能要求苛刻的应用。HBM是这一路径的典型代表。
   • 路径二（以数据为中心）： 将计算能力下推到数据所在的位置（内存或存储），旨在最大化地减少数据移动，提升系统能效和整体吞吐量，服务于数据处理量巨大的应用。内存中处理（PIM）和计算存储是这一路径的代表。
2. 问题驱动的架构创新： 这两种路径并非相互替代，而是针对不同应用场景下的不同瓶颈问题，提供了不同的优化方案。选择哪种技术取决于应用负载是“计算密集型”还是“数据密集型”。
3. 产业生态的形成： PPT中展示了三星、SK海力士等行业巨头的具体产品解决方案，表明这两种技术路径都已经超越了理论概念阶段，进入了实际产品化和市场化的进程，相关的产业生态正在逐步形成。

关于计算型存储，FMS24曾整理过不少专题文章，感兴趣的可以后台提问检索。

HBM技术正沿着一条清晰、可预测且不断加速的路线图演进，通过在堆叠层数、Die容量、数据速率以及接口宽度等多个维度上的持续创新，实现了带宽和容量的跨越式发展，以满足AI和HPC等前沿应用对内存性能的极致需求。

1. 多维度、系统性的技术升级： HBM的性能提升是综合性的结果，并非依赖单一技术突破。每一代产品都在垂直堆叠、单Die容量、接口速度等多个方面进行优化和提升。
2. 迭代速度加快，性能指数增长： HBM的代际更迭周期稳定在两年左右，但每一代带来的性能提升（尤其是带宽和容量）几乎都是指数级的，充分体现了存储技术领域的“摩尔定律”效应。
3. HBM4是关键的架构转折点： HBM4计划将接口位宽从沿用已久的1024-bit翻倍至2048-bit，这是一次根本性的架构升级。这意味着它不仅能通过提升速率来增加带宽，还能通过拓宽“信息公路”来实现带宽的成倍增长，预示着未来内存带宽将达到一个全新的量级（TB/s级别成为常态）。
4. 市场格局稳定且竞争激烈： 市场由三星、SK海力士和美光三大巨头主导，它们之间在技术发布和产品性能上的竞争，是推动HBM技术快速向前发展的重要外部动力。

类似图片，之前文章也应整理过，特别留意 SK Hynix 2014发布第一款HBM，距今已有10年，感叹产业巨子的先知先觉和定力，今天做到首屈一指，其中历程和战略决断值得深思。

用于高带宽内存的键合技术

用于高带宽内存的键合技术

为了实现HBM更高的堆叠层数和持续的性能提升，其底层的封装键合技术正在经历一次从“微凸块”向“混合键合”的根本性技术变革，并且这一变革将从HBM4E/HBM5代际开始分阶段实现商业化。

1. 技术变革的必然性： 传统的基于微凸块的键合技术在连接间距（pitch）和堆叠高度上已接近物理极限。为了堆叠更多层（如16层、20层甚至更高），必须引入连接密度更高、电气性能更好的混合键合技术。
2. 清晰的技术演进路线图： PPT给出了一个明确的“三步走”路线图：
   • 第一步 (当前): HBM3E/HBM4仍使用成熟的微凸块热压键合 (TCB)。
   • 第二步 (约2028年): HBM4E/HBM5将率先在逻辑Die和首层DRAM Die之间引入晶圆到晶圆 (W2W) 混合键合。
   • 第三步 (约2030年及以后): 面对更高的堆叠需求，将引入更灵活的芯片到晶圆 (D2W) 混合键合。
3. 混合键合是关键赋能技术： 混合键合技术通过实现无焊料的直接铜-铜互连，是未来HBM能够继续向更高容量、更高带宽、更低功耗方向发展的关键底层技术支撑。这次技术升级是HBM发展史上的一个重要里程碑。

HBM产业上下游

HBM产业上下游

大陆存储器产业分布图

大陆存储器产业分布图

注：作者笔误把合肥标注到江西省

HBM已从一个高性能计算的配件，跃升为驱动AI革命、重塑半导体产业格局的战略性核心组件。其市场正在经历爆炸性增长，技术创新持续加速，并且已成为全球科技竞争和地缘战略布局的焦点。

1. 战略重要性空前： HBM不再是单纯的技术产品，而是关乎国家在AI时代竞争力的战略资源，其市场领导权的争夺已上升至全球战略层面。
2. 市场增长势不可挡： HBM正以惊人的速度（年收入翻倍，长期CAGR 33%）成长，并将成为DRAM市场的半壁江山，是未来十年半导体存储领域最确定的增长引擎。
3. 技术创新是根本驱动力： 以先进键合技术为代表的底层封装技术创新，是支撑HBM不断突破性能瓶颈、满足AI算力需求的关键所在。
4. 供应链格局面临新变数： CN正积极推动HBM本土化，这预示着未来全球HBM的供应链格局可能会发生变化，引入新的竞争者和区域性力量。

延伸思考

这次分享的内容就到这里了，或许以下几个问题，能够启发你更多的思考，欢迎留言，说说你的想法~

• 考虑到AI商业模式落地仍具不确定性，若2026年AI应用层未能迎来预期的大爆发，目前各大存储厂商激进扩张的HBM产能将面临怎样的市场冲击？
• 在打破“内存墙”的博弈中，HBM追求的极致带宽与PIM（内存中处理）追求的减少数据移动，哪一种路径更可能成为未来通用AI架构的终极方案？
• SK海力士在HBM领域“十年磨一剑”的成功，对于正处于追赶阶段的国产存储厂商（如长鑫存储）在技术路线选择和专利布局上有哪些深层启示？

原文标题：High Bandwidth Memory Market and Technology Trends[1]

Notice：Human's prompt, Datasets by Gemini-2.5-Pro

#FMS25 #HBM市场洞察

---【本文完】---

👇阅读原文，搜索🔍更多历史文章。

丰子恺-护生画集-!!!（拟：长我慈心）

1. https://files.futurememorystorage.com/proceedings/2025/20250807_DRAM-302-1_Bertolazzi.pdf ↩