HBM行业分析 ( 40 页)

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目录

1.HBM 助力AI 芯片性能发挥，市场需求爆发式增长 ..... - 5 -

1.1HBM 高带宽、低功耗优势显著，缓解内存墙问题 ..... - 5 -

1.2 HBM 随AI 爆发式增长，2024 年达到百亿美金规模 ....... - 11 -

1.3 三大原厂垄断市场，开启军备竞赛 ..... - 13 -

2.HBM 制造中先进封装大放异彩 ...... - 18 -

2.1 采用多种先进封装工艺，重点关注堆叠键合方式 ....... - 18 -

2.2 HBM 三大关键工艺：TSV、Micro bump 和堆叠键合 ..... - 21 -

3. HBM 驱动先进封装设备和材料需求爆发 ...... - 31 -

3.1 材料端：环氧塑封料、硅微粉、电镀液和前驱体等用量提升 ..... - 31 -

3.2 设备端：热压键合机、大规模回流焊机、混合键合机等需求 ..... - 33 -

3.3 全球/大陆产业链布局情况 ...... - 38 -

4.投资建议 ..... - 40 -

5.风险提示 ..... - 40 -

图表目录

图表1：英伟达GPU 浮点运算和带宽提升速度失衡 ..... - 5 -

图表2：处理器和存储器的速度失配 ....... - 5 -

图表3：存储的数据的传输速度慢 ...... - 6 -

图表4：数据的传输功耗大 ..... - 6 -

图表5：存算一体类别 ..... - 7 -

图表6：HBM 定位在片上存储和普通DRAM 之间 ....... - 8 -

图表7：HBM 兼顾带宽和容量 ....... - 8 -

图表8：HBM 是DRAM 中的一种 ..... - 9 -

图表9：英伟达和AMD 数据中心GPU 配套的显存 .... - 9 -

图表10：HBM 高带宽 ..... - 10 -

图表11：HBM 低能耗 ..... - 10 -

图表12：GDDR 是2D 结构，HBM 是3D 结构 ....... - 10 -

图表13：256GB/s 带宽对GDDR6 和HBM2 的性能要求 .... - 10 -

图表14：HBM 的高带宽优势明显 ....... - 10 -

图表15：HBM 占用的面积小 ...... - 10 -

图表16：海力士HBM 迭代情况 ...... - 11 -

图表17：HBM 结构 ..... - 12 -

图表18：H100 封装结构 .... - 12 -

图表19：AI 训练芯片的HBM 使用情况 ...... - 12 -

图表20：HBM 市场需求测算 ...... - 13 -

图表21：Sever DRAM 市场份额 ..... - 13 -

图表22：Mobile DRAM 市场份额 ....... - 13 -

图表23：Consumer Eletronics DRAM（利基DRAM）份额 .... - 14 -

图表24：Graphic DRAM 市场份额 ..... - 14 -

图表 25：三大原厂在不同制程使用EUV 技术的情况 .... - 14 -

图表 26：DRAM 制程迭代 ....... - 15 -

图表27：HBM 发展历程 ...... - 16 -

图表28：HBM 竞争格局 ...... - 16 -

图表29：HBM 不同世代占比 ...... - 16 -

图表30：HBM 发展历程 ...... - 17 -

图表31：三大原厂HBM 开发进度 ...... - 17 -

图表32：海力士官网的HBM 产品料号情况 .... - 18 -

图表33：三星官网的HBM 产品料号情况 ....... - 18 -

图表34：英伟达P100 芯片供应链情况 ..... - 19 -

图表35：HBM 结构 ..... - 19 -

图表36：HBM 的逻辑芯片的功能区 ....... - 19 -

图表37：传统DRAM 与HBM 制造和封测流程对比 ...... - 20 -

图表38：HBM Stack 制造流程 ....... - 21 -

图表39：海力士MR-MUF 工艺 .... - 21 -

图表40：HBM 核心工艺：TSV、micro bump 和堆叠键合 ....... - 21 -

图表41：HBM（4 层DRAM+1 层逻辑）3D 封装成本划分（99.5%键合良率） ...... - 22 -

图表42：HBM（4 层DRAM+1 层逻辑）3D 封装成本划分（99%键合良率） ...... - 22 -

图表43：3D TSV 结构 .... - 23 -

图表44：TSV-Viafirst ..... - 23 -

图表45：TSV 工艺应用情况 ...... - 23 -

图表46：TSV 工艺流程图 ...... - 23 -

图表47：TSV 工艺设备与材料 ....... - 24 -

图表48：Bump 金属凸点 .... - 24 -

图表49：电镀锡球凸点的工艺流程图 ....... - 25 -

图表50：bump 工艺设备与材料 ..... - 25 -

图表51：不同代际HBM 的Bump 间距与互联技术 ...... - 26 -

图表52：大规模回流焊基本流程 ...... - 27 -

图表53：热压键合基本流程...... - 27 -

图表54：底填料分类..... - 28 -

图表55：TC-NCF 工艺流程图 ..... - 28 -

图表57：TC-NCF 步骤及设备 ..... - 28 -

图表57：MR-MUF 工艺流程图 ..... - 29 -

图表58：MR-MUF 步骤及设备 ..... - 29 -

图表59：MR-MUF 与TC-NCF 工艺对比 .... - 29 -

图表60：MR-MUF 具备更高的热导性 ...... - 30 -

图表61：传统凸点技术与混合键合技术流程对比 ..... - 30 -

图表62：EMC 在HBM 中的应用 ....... - 32 -

图表63：硅微粉的应用 ..... - 32 -

图表64：电镀液在bump 中的应用 .... - 33 -

图表65：前驱体在原子层沉积中的应用 ....... - 33 -

图表66：三种不同的HBM 工艺对应三类不同的核心键合设备 ...... - 34 -

图表67：热压键合机的“热压”过程 ....... - 34 -

图表68：热压键合机海内外主要厂商简介 .... - 35 -

图表69：Kurtz Ersa HOTFLOW 型号回流炉示意图 .... - 36 -

图表70：回流焊炉海内外主要厂商简介 ....... - 36 -

图表71：焊球焊接键合与铜铜键合示意图 .... - 37 -

图表72：混合键合机海内外厂商简介 ....... - 38 -

图表73：HBM 设备/材料产业链 ..... - 39 -

图表74：大陆HBM/先进封装材料产业链公司 ....... - 40 -