HBM概念,逻辑很硬!
消息面上,SK海力士表示旗下HBM产能即使在2024年翻倍,也还是已经饱和;美光科技向英伟达供货,生产配额也全部售罄。
原因则在于AI快速发展,AI服务器需求量剧增,从而使得HBM供不应求。
这就导致国内HBM概念股长电科技、通富微电、雅克科技、兴森科技、联瑞新材、华海诚科、圣泉集团等热度上升。
那么,AI和HBM究竟有什么关系呢?
AI,简单来说是机器代替人来处理并输出数据,最需要的就是算力这种能力。
我们可以将算力划分为算、运、存三个部分。
其中,“算”对应算力芯片CPU、GPU等,负责计算;“运”对应光模块,负责传输数据;“存”则对应内存,负责存放用于运算以及算出来的数据,算和存结合就是AI服务器。
而要提高算力,必须这三个部分的性能同时增加才有效,不仅需要芯片计算能力提高,输送的数据也得跟上。
目前,算力芯片的数据吞吐量最高可达TB/s,已经相当高了,光模块迭代速度也能跟得上,中际旭创、新易盛、剑桥科技、华工科技等厂商的800G甚至1.6T光模块已经量产供货。
而问题在于内存的数据传输速率上,当前常用的DRAM内存带宽(数据传输速率)却一般只有几GB/s到几十GB/s,我们知道1TB相当于1024GB,这就导致内存与其他两部分之间存在几十倍的差距。
HBM是使内存数据传输速率提升的最优方案,也是唯一选择。
HBM(高带宽内存),其实是垂直堆叠多个DRAM,这样就能将每个内存的带宽加起来,从而满足需求。HBM3及以上的带宽已经在1TB/s左右,基本上匹配算力芯片的速度。
HBM效果这么好,工艺难度之高可想而知。在全球市场上,只有SK海力士、三星电子、美光科技这三家公司具备HBM生产能力。
其中,三星和SK海力士更是处于绝对寡头的地位,2022年市占率分别高达40%和50%,随着AI算力需求激增,难怪SK海力士HBM产能饱和。
可以这么说,HBM的产能决定了AI服务器的产能,也就决定了全球AI的发展速度。
据估计,2023年HBM需求量大约为3.2亿GB,48亿美元的市场规模,到2024年需求量将增到10亿GB,市场规模也将高达120亿美元,翻了近3倍!
这三家公司市场地位牢固在于从HBM的设计,到制造,再到封装都是自己来的,这就使得国内HBM产业链上能够真正受益的也就是上游材料和设备供应商,而相对于设备,材料的消耗量更大,毕竟设备采购之后就能一直使用。
国内在HBM耗材上有独特优势,且供货于三巨头的主要有雅克科技、兴森科技和联瑞新材。
1.雅克科技,是国内唯一大规模量产,且给SK海力士供货的半导体前驱体生产商。
半导体前驱体是HBM乃至算力芯片制造的必备材料,用于在薄膜沉积环节形成各种薄膜。并且,随着HBM堆叠的DRAM数量上升,所需的前驱体数量也会成倍增长。
雅克科技在国内前驱体领域完全没有对手,遥遥领先其他厂商,2022年公司全球市占率10%,全球第二,仅低于默克。
即便国内南大光电、中巨芯也发展了前驱体业务,但还刚刚起步,在规模上与雅克科技相差很大,2022年雅克科技半导体前驱体业务营收接近11.43亿元。
且雅克科技早已经通过SK海力士、台积电、中芯国际等公司的验证,进入它们的供应体系,且是国内唯一一家,从而吸引到国家大基金的支持,是公司的第三大股东。
2.兴森科技,国内唯一能够量产且向三星供货的IC载板生产商。
HBM在进行封装时,需要一个载体作为保护和支撑,同时还能起到电气连接和散热的作用。
这个支撑就是封装基板,IC封装基板工艺复杂,技术壁垒极高,可分为 BGA封装基板、CSP封装基板、FC封装基板和MCM封装基板。
其中,FCBGA和CSP封装基板主要应用于存储芯片、运算芯片CPU、GPU、FPGA、ASIC等,难度最高,未来需求量也处于高速增长阶段。
国内能够量产IC封装基板的只有兴森科技、深南电路以及珠海越亚三家,而兴森科技是唯一通过三星验证的本土生产商,给三星供应FCBGA及CSP封装基板等。
3.联瑞新材,国内最大的电子级硅微粉生产商,并且间接供货于SK海力士。
HBM采用的3D堆叠方式是典型的先进封装,封装材料具备“一代封装,一代材料”的特征,目前主流的先进封装材料是环氧塑封料。
在环氧塑封料的成本构成中,占比最多的是填充料,占比高达60%-90%,填充料的主要成分则是硅微粉,会直接环氧塑封料的性能,进而对芯片造成影响。
在全球高性能硅微粉市场,国外厂商占据70%的市场份额,但国内企业在各类高性能硅微粉等产品上已经取得突破,打破国外垄断。
联瑞新材是国内规模最大的电子级球形硅微粉生产商,并且产能规模仍在持续扩大。下游客户包括住友电工、松下电工、华威电子等全球知名覆铜板龙头,全球第二大覆铜板公司生益科技还是公司的第二大股东。
覆铜板是芯片封装不可缺少的材料,通过这些企业,联瑞新材间接供货于SK海力士HBM的生产。
总体来看,AI的发展永远也绕不开HBM,HBM未来几年将迎来需求爆发几乎是确定的事情,目前全球HBM产能集中在SK海力士、三星和美光手中。
雅克科技、兴森科技、联瑞新材作为产业链上游的材料生厂商有望充分受益。
以上仅作为上市公司分析使用,不构成具体投资建议。