HBM供需与价格弹性-良率 堆栈与封装的“三变量方程”

1、会议信息 时间：09月16日参会人：国泰海通分析师 2、全文摘要 半导体存储行业，尤其是高带宽内存（HBM）市场，正经历供需关系调整、价格波动和技术革新。美光科技、SK海力士和三星电子等主要厂商在HBM领域的竞争激烈，产能规划、良率提升及技术进步成为关键。HBM4的推出预示着技术的进一步演进，但价格弹性、良率和市场竞争格局仍是核心议题。先进封装产能影响着HBM供应，而技术进步对行业未来发展至关重要。当前，HBM市场增长主要由需求量驱动，短期内价格因素可能成为新的增长动力，但长期看，量的增长仍将是主要趋势。 3、问答回顾 发言人问：HBM4的推出和渗透情况如何？供需关系和价格问题以及景气度能持续多久？ 发言人答：最近半导体存储领域的一个核心关注点是新一代HBM4的推出及其在市场的渗透情况。大家十分关心HBM的供需关系、价格波动以及这一市场的景气度能维持多久。 发言人问：竞争格局方面有哪些分析重点？ 发言人答：我们对美光科技、SK海力士和三星电子这三大全球龙头存储厂商的产能规划、良率演进、关键技术和产品策略进行了系统性分析，并对市场份额、产品新产品的渗透率及竞争态势进行了推演。 发言人问：HBM全球供给情况如何，尤其是SK海力士的产能规划？ 发言人答：全球HBM主要由美光、SK海力士和三星供应。SK海力士在2024年率先量产HBM3代产品，并积极扩张产能，预计今年全年HBM产量将比去年翻倍。其韩国ME5X工厂预计今年年底投产，新增先进存储产品，同时龙湾园区还有一个即将扩产的厂区，预计在2027年启用。 发言人问：美光科技在HBM领域的产能规划是怎样的？ 发言人答：美光科技作为快速追赶者，自2024年开始大举投入HBM产能，目前2025年全年的HBM产能已被数据中心客户订购一空。美光正在扩大的主要是后道封装和测试产能，并计划于2027年在新加坡上线更多产线。此外，美光在美国本土新建的mega工厂未来也会布局HBM相关的产线。 发言人问：三星在HBM领域的产能规划和技术进展如何？ 发言人答：三星拥有领先的DRAM产能，但在转向HBM专用产能时较为谨慎。原本计划今年年底量产新一代HBM4，但最新迹象显示可能会推迟至明年。目前三星正逐渐改良HBM3和3E产能，利用自身较多的晶圆厂和封装厂预留出HBM产能，待技术成熟后快速放量。 发言人问：HBM良率受哪些因素影响，以及各厂商的技术优势分别是什么？ 发言人答：HBM的堆叠高度对其良率影响较大，其中SK海力士的HBM3E是业界首款堆叠到12层的产品，通过减薄DRAM单颗芯片、采用TSV硅通孔技术和M2MUF散热技术，综合提高了HBM的散热能力、性能、稳定性和良率，目前市场份额最高。美光科技今年上半年实现了3亿类产品的量产爬坡，重点也是12层对接产品，解决了高堆叠良率问题，展现出稳定的良率技术路线。相比之下，三星的12层HBM良率内部测试数据较低，约为75%，导致其主力产品HBM3和3E类产品的堆叠多为八层，容量较小。 发言人问：目前美光和SK海力士在HBM内存条的进展如何？HBN良率与封装工艺有何关联？ 发言人答：SK海力士已经达到了36GB的HBM内存条产能，而美光可能还未拿到12层量产认证，预计在九月份会公布相关消息。HBN的良率与封装工艺高度相关，谁能有效解决堆栈高度良率问题和封装中连接材料的问题，谁就能更好地解决这一代的技术难题，并在出货和供给端占据优势。SK海力士采用改进版的填装填充和魔术工艺（M2MUF），成功解决了十二层堆叠的难题。 发言人问：台积电在HBM集成方面的现状如何？ 发言人答：台积电因COS产线较为复杂且产能有限，成为先进封装的一大瓶颈。目前预计2023年底COS产线产能可达到5万片，但仍无法完全满足AI硬件厂商如N卡和A卡的需求。 发言人问：FOPLP面板级扇出封装工艺是否会对HBM有所影响？ 发言人答：是的，FOPLP面板级封装工艺有可能被引入AIGPU中，虽然相比晶圆级封装密度较小，但可能有助于解决大面积AI芯片的封装问题，但具体应用还需进一步观察。 发言人问：HBM对三星、SK海力士等厂商收入和利润的影响有多大？HBM平均售价（ASP）变化如何影响厂商利润？ 发言人答：HBM作为高价值产品，其单价和良率直接影响三星、SK海力士等厂商的收入和毛利。例如，美光科技中HBM出货量快速增长，预计到Q3财季其收入将占总收入的60亿美金；而对于SK海力士，由于其HBM策略更积极，营收占比更高，因此HBM价格波动对其收入利润的影响更大。若HBM平均售价提高或降低10%，结合当前各家厂商HBM业务占比提升，对收入和毛利的影响较为显著。尤其是SK海力士，其HBM业务占比接近一半以上，价格变动对其收入利润影响更为突出。同时，HBM的毛利率通常比DRAM产品高，因此价格波动对其综合毛利率和净利润率的影响也较大。 发言人问：良率变动如何影响半导体厂商的成本和利润率？ 发言人答：良率的变动主要影响单位成本，并间接影响毛利润率。良率提升意味 着产出更多合格晶圆和芯片，摊薄单位出货成本；相反，良率下降会导致单位成本上升，侵蚀利润率。例如，三星在先进HBM工艺上的良率约为65%，较低的良品率导致其综合成本高企，不得不推迟量产计划。 发言人问：存储厂商为何重视良率爬坡以及在供需紧张时如何优化产品组合和合同价格？ 发言人答：存储厂商高度关注良率爬坡是因为它能有效降低成本，同时在市场供需吃紧时，通过优化产品组合和合同价格来缓解工艺对财务模型的压力。 发言人问：HBM市场竞争格局发生了怎样的变化？ 发言人答：过去几年，HBM市场主要由SK海力士和三星瓜分，市占率高达90%。但随着美光全面追赶，全球HBM竞争格局发生变化。预计到2025年底，美光市场份额将达到23%，与整体DRAM市场份额相当；SK海力士和三星的份额则有所压缩。 发言人问：当前HBM领域的竞争格局如何？ 发言人答：当前HBM领域正从两强格局演变为三足鼎立，SK海力士仍居第一，美光和三星紧随其后。这种竞争格局变化有利于GPU客户获得更多的保障和溢价灵活性。 发言人问：传统DDR5和LPDDR5产品市场竞争情况如何？ 发言人答：传统DDR5和LPDDR5产品应用场景正在扩展，LPDDR5已逐渐切入AI服务器领域，如用于推理端GPU平台的SoC方案就采用了美光的LPDDR。这为厂商提供了更多的差异化机会。 发言人问：DRAM行业复苏周期中的产品表现及厂商受益情况如何？ 发言人答：自2024年开始，DRAM行业进入新的复苏周期，其中HBM产品结构调整和DDR5系列产品的渗透是推动力。三星在移动端DRAM有优势，其LPDDR5X产品放量对其营收有较大贡献；SK海力士和美光则专注于服务器和高性能DRAM 市场，DDR5和LPDDR5的加速渗透帮助他们在本轮半导体上升周期中提升景气度和维持景气周期。 发言人问：从供给策略的角度看，英伟达和AMD是如何进行HBM芯片采购的？发言人答：英伟达和AMD倾向于采用多家供应商策略，即多家HBM供应商进行供货，以降低供货风险和提高议价能力。在HBM2和2E时代，英伟达主要采购三星和SK海力士的产品；而在HBM3时代，英伟达率先大量采用了SK的HBM产品。 发言人问：目前HBM市场中竞争格局如何，特别是三星、美光和SK海力士的情况？SK海力士、美光和三星在竞争策略上有哪些不同之处？ 发言人答：目前供给端对整个供需格局起主导作用。三星在积极改进HBM3产品并通过认证，并与美光保持紧密合作，出货给主要的四家算力大客户。预计到2026年，HBM定价权可能会从供给方转向买方，但由于目前供需紧张，尚未看到价格下行导致厂商利润压力的情况。SK海力士侧重于押注AI相关的内存产品，每一代都会率先研发新一代高堆叠产品，并抢在早期给N卡和A卡供货，但其业务高度集中在HBM市场，一旦供需反转，业绩波动风险较大。三星采取稳健多元化策略，虽然在HBM领域进展不如SK海力士，但得益于其在DRAM领域的市场份额，具备一定的财务和研发韧性，并投入研发针对大尺寸AI芯片的面板级封装技术。 发言人问：美光科技在HBM市场的表现如何？ 发言人答：美光作为美国唯一的主流DRAM厂商，在HBM市场起步较晚但后发居上，成功打入全球主要的四个供货商，包括CPU巨头和AISX巨头。2025年财季，美光收入接近100亿美元，预计Q3收入将达到单季度100亿美元以上，创历史新高。美光凭借在HBM领域的切入，给收入端和利润端带来了强劲的增长动力。 发言人问：何时会看到HBM价格由量的增长切换为价的拉动？ 发言人答：短期内，在今年年底之前，HBM收入的增长主要来自量的拉动。目前市场对半导体存储的需求随着算力和PGPU的增长而被动拉涨，三大供应商都在 全力提高出货量以满足订单。明年的情况是全年订单已满，呈现供不应求状态，且三大厂商与主要客户如英伟达签订的是长期合作协议，优先保证稳定供货而非频繁调整价格。因此，从短期来看，量的增长仍是驱动业绩的主要逻辑。 发言人问：后期价格影响可能会有哪几种情况？ 发言人答：后期价格影响可能的情况包括：HBM4代发布时，由于性能提升，初期高端市场可能会出现提价现象；而在2026年左右，供给增多时，落后的三代或更早的产品可能会出现价格下调，进入其他AIC市场。 发言人问：封装产能是否成为当前制约HBM供应的短期瓶颈？HBN堆叠效率对产能有何影响？ 发言人答：先进封装产能是HBM产业链当前的一个瓶颈，尤其是2.5D和3D封装工艺需求增加，但相关先进封装产能扩张相对较慢，与IDM类半导体存储晶圆制造节奏不匹配。台积电的co封装一直是HBM集成的主要瓶颈，但随着台积电co产能提升，这一情况将有所改善。同时，若寻求台积电以外的封装方案，其他封装厂可能会提供面板级封装方案，但目前cos仍为瓶颈。HBN堆叠效率与产能瓶颈密切相关。高堆叠在有限面积内能输出更多内存容量，但也对TSV工艺、散热及封装综合工艺有挑战。海力士的MRMUF技术在12层封装中取得优势并解决了散热问题，确保了量产。若盲目提高堆叠高度而无有效解决方案，可能导致封装良率下降或整体效能减少。 发言人问：如何解决HBM封装瓶颈问题？ 发言人答：为解决封装瓶颈问题，厂商正在努力采取以下措施：一是包括台积电在内的SAT厂商扩充产能；二是导入类似面板级封装的其他解决方案；三是三大厂商通过各种方式提升效率，如各层间使用膜技术或填充方式进行对接。整个HBM产业链的技术解决速度相对较快，预计未来1到2年内，随着产能扩张和技术进步，能够逐渐解决这个问题。