算力芯片看点系列：HBM带宽限令对算力芯片有何影响？

东吴证券研究所1/142025年06月12日证券分析师陈海进执业证书：S0600525020001chenhj@dwzq.com.cn研究助理李雅文执业证书：S0600125020002liyw@dwzq.com.cn《电子行业中期策略——自主可控加码，AI硬件加速落地》2025-06-08《海外ASIC、GPU双旺，国内传统行业AI转型迎来算力消耗拐点-算力周2025-06-082024/10/112025/2/92025/6/10电子沪深300 行业走势相关研究2024/6/12 报》-12%-6%0%6%12%18%24%30%36%42%48% 内容目录1.美国HBM带宽限令变化梳理...........................................................................................................41.1. HBM出口限制起始时间与初始背景.......................................................................................41.2.新一轮政策调整进一步扩大管制范围.....................................................................................41.3. H20应用广泛&重要性高，新限令凸显美国AI战略............................................................52. HBM显存带宽对AI芯片参数性能有何影响？..............................................................................62.1.主流AI芯片HBM配置...........................................................................................................62.2. HBM显存带宽需求如何测算？...............................................................................................82.3.限令对目前国内AI训练/推理具有一定冲击.........................................................................93.限令影响AI训练/推理效果，国产厂商如何应对？.....................................................................104.风险提示............................................................................................................................................13 请务必阅读正文之后的免责声明部分东吴证券研究所2/14 图表目录图1：HBM出口限令历史梳理............................................................................................................4图2：英伟达公布内部文件截图...........................................................................................................5图3：H20参数.......................................................................................................................................6图4：国际主流方案HBM配置情况...................................................................................................7图5：HBM迭代产品参数....................................................................................................................7图6：HBM显存带宽理论需求............................................................................................................8图7：理论最低带宽利用效率...............................................................................................................9图8：混合专家模型（Mixture of Experts, MoE）............................................................................10图9：均衡分布策略.............................................................................................................................10图10：2.5D（RDLInterposer）Chiplet芯片封装正视图..................................................................11图11：2.5D（RDLInterposer）Chiplet芯片封装侧视图..................................................................11图12：阿里通义千问模型参数情况...................................................................................................11图13：分布式训练原理.......................................................................................................................11图14：英伟达降规版Blackwell芯片相关报道................................................................................12 请务必阅读正文之后的免责声明部分东吴证券研究所3/14 请务必阅读正文之后的免责声明部分1.美国HBM带宽限令变化梳理1.1.HBM出口限制起始时间与初始背景美国23年首次将HBM纳入管制范围，随后不断细化升级层层加码。美国最早自2022年10月开始出台限制政策，旨在限制中国从外部获取及内部制造先进AI芯片的能力。2023年10月，美国商务部工业与安全局（BIS）发布《先进计算和半导体制造物项规则》，要求出口商等在收到来自中国大陆/中国澳门等地区的订单时检视是否使用或包含HBM，这是HBM作为AI芯片关键存储组件首次被纳入管制；2024年12月，美国进一步修订管制条例，将技术参数从传统的技术节点（nm）细化升级，限制存储单元面积小于0.0019μm²或存储密度大于0.288Gb/mm²的DRAM，从而控制本身就是多个DRAM通过TSV工艺堆叠封装的HBM。2025年1月，美国发布新一轮禁令，涵盖HBM2e、HBM3、HBM3e等尖端规格，基本封锁了中国获取最新HBM技术的渠道，同时加强供应链管控，限制使用美国技术的海外企业（如三星、SK海力士）向中国供货。图1：HBM出口限令历史梳理数据来源：电子技术应用，中华网，韩民族日报，电子工程专辑，东吴证券研究所1.2.新一轮政策调整进一步扩大管制范围限令不断升级趋势延续，H20被美国政府新纳入管制范围。H20作为英伟达此前在华唯一合规的专用AI芯片，填补了市场空白。然而，在4月实行的最新一轮管控中，对HBM和I/O带宽总和进行了限制，将原本特供中国的H20也纳入管制。美国时间4月9日，英伟达向美国证券交易委员会提交的8-K文件中详细披露了H20芯片禁令的具体内容限制英伟达A100/H100等高端GPU对华出口，随后英伟达推出中国特供版A800/H800，主要通过降低互联速率来满足规定，仅小幅降低带宽。首次直接限制中国获取外部先进AI芯片及内部制造能力，但并未直接限制HBM出口要求出口商等在收到来自中国大陆/中国澳门等地区的订单时检视是否使用或包含HBM首次直接限制HBM限制存储单元面积小于0.0019μm²或存储密度大于0.288Gb/mm²的DRAMHBM限制范围较以往标准更加精细化，直接限制DRAM面积及储存密度针对“memory bandwidth density”超过2GB/s/mm²的HBM产品，几乎覆盖当时所有量产型号，仅允许“与逻辑芯片合封”的HBM出口（如英伟达H20），同时限制SK海力士/三星的中国工厂生产先进HBM。HBM限令扩大范围，涵盖非美国厂商生产的HBM2e、HBM3和HBM3e等尖端规格 东吴证券研究所4/14主要变动 请务必阅读正文之后的免责声明部分东吴证券研究所5/14细节：禁止向中国（含港澳）及D:5国家（美国武器禁运名单）或总部位于这些国家/地区的公司，或其最终母公司所在国出口H20芯片，并且任何性能达到H20内存带宽或互连带宽，或达到两者组合性能的芯片均需许可证，以防止相关产品被用于或转用于中国的超级计算机。4月14日，美国政府进一步通知英伟达，该许可要求将无限期有效，彻底永久限制中国获取H20芯片。图2：英伟达公布内部文件截图数据来源：英伟达，东吴证券研究所1.3.H20应用广泛&重要性高，新限令凸显美国AI战略今年以来国产厂商积极采购，美国迅速禁用以限制中国AI进展。H20是从英伟达H200裁剪而来，保留了NVLink4.0和NVSwitch3.0的900GB/s的卡间高速互联带宽，并支持128GB/s双向带宽的PCIe Gen5。相较于英伟达A800、H800等，H20在FP8算力、显存配置、卡间互联带宽、PCIe连接等方面都有显著优势。2025年前三个月，受DeepSeek低成本AI模型需求旺盛推动，H20订单量激增，包括字节跳动和阿里巴巴在内的中国科技公司已大规模订购英伟达H20服务器芯片，总金额高达160亿美元，用于人工智能模型的训练与推理。由此可见，美国HBM限令聚焦中国云厂商的AI训练及推理，未来HBM限令可能因为国内厂商使用的高性能AI芯片变化而进一步升级，无论是国产还是海外进口AI芯片。 请务必阅读正文之后的免责声明部分2.HBM显存带宽对AI芯片参数性能有何影响？2.1.主流AI芯片HBM配置海外旗舰AI芯片普遍配置最新HBM3e，算力快速增长驱动HBM代际升级，带来带宽跃升。以英伟达旗舰产品GB200为例，其采用HBM3e显存，实现16384 GB/s的超