摘要:2025 年 5 月 26 日,大摩发布亚洲科技报告《Tech Bytes - 中国 HBM 差距缩小》指出,中国在存储器领域的进步正在迅速推进,不仅在 DRAM 技术发展上缩小与全球领先者的差距,高带宽存储器(HBM)技术也日益先进。其目标是在 2027 年
2025 年 5 月 26 日,大摩发布亚洲科技报告《Tech Bytes - 中国 HBM 差距缩小》指出,中国在存储器领域的进步正在迅速推进,不仅在 DRAM 技术发展上缩小与全球领先者的差距,高带宽存储器(HBM)技术也日益先进。其目标是在 2027 年生产 HBM3/3E。近期改良版 H20 图形 GPU 的进展可能缩短产品上市时间差。
差距缩小:大摩认为,中国在 HBM3 技术发展上目前落后全球领先者 3-4 年,这一差距需要通过提升本土 AI 芯片生产能力来弥补。与此同时,中国在 DRAM 技术上显著进步,且在混合键合封装时代已占据强势地位。根据长鑫存储(CXMT)进入 1z nm 工艺生产 DDR5 的情况,其 DRAM 技术差距已从 5 年缩短至 3 年。
游戏 GPU 可能替代 HBM—— 填补 AI 推理差距的新选择:根据大摩的渠道调研,在新的美国出口限制之前,配备 HBM3 的 H20 GPU 曾是中国市场最受追捧的加速器,主要用于中端计算和推理需求。大摩认为,英伟达新推出的降级替代产品可能采用 GDDR7,不含先进封装技术(CoWoS)和 HBM,这意味着 GDDR7 市场规模有望增加 4 亿美元(若假设今年出货量为 100 万片,主要受益方为三星)。
重要性:应对美国出口管制需要显著的适应性调整,大摩认为,出口管制的加剧正推动中国加速缩小技术差距,目前中国 HBM 发展仅落后市场领先者 3-4 年。中国存储器行业正步日韩后尘 —— 日韩均通过存储器产业成为全球半导体领导者。从技术规格看,中国 DRAM 水平已与 2021 年的全球竞争对手相当,表明 HBM3 并非遥不可及。
影响:尽管仍存在早期技术瓶颈,但中国在 HBM 生产上的快速进展可能引发更激烈的竞争、价格波动及全球 DRAM 格局的转变,这对存储器企业的长期资本回报率(ROIC)及其估值倍数具有重要影响。中国在出口管制、半导体设备及全球市场准入方面仍面临挑战,但相信其正在 HBM 领域迎头赶上,且随着市场转向低成本 AI 推理,中国有望在 HBM / 高端 DRAM 市场再次提升竞争力。
报告主要内容如下(本文为英文报告翻译而来,翻译有疏漏之处万望海涵):
以存储器为核心的中国半导体生态系统更具竞争力
中国技术供应生态系统(尤其是存储器领域)的崛起加剧了竞争,并缓解了对供应链中断的担忧。中国已在多个领域开发出具有竞争力的本土解决方案,包括射频芯片、基带、印刷电路板、传感器、电池、摄像头镜头、金属外壳及终端组装。
反过来,地缘政治紧张促使中国供应商崛起为全球参与者,推动中国科技行业优先采用本土组件,并为技术需求创造本地化解决方案。根据半导体行业协会(SIA)的数据,中国目前占全球前端半导体制造产能的 20% 左右,后端制造产能的 40% 左右。中国在成熟制程半导体(≥28nm)领域的市场份额增长更为显著,预计到 2027 年,全球约 37% 的晶圆制造产能将集中在中国。然而,最近中国在先进存储器制程上的进展已对韩国和美国企业(如 SK 海力士、三星、美光)构成压力。
图表 1:中国半导体供应链已取得长足进步
数据来源:摩根士丹利研究
英伟达计划于 7 月推出基于 RTX Pro 6000 的降级版 H20 GPU。据路透社报道,该产品将采用 GDDR7 内存,内存带宽达 1.7 TB/s,NVLink 速度为 550GB/sec,性能接近 RTX 5090 GPU。预计售价约为 6,500-8,000 美元,2025 年底前出货量可达 100 万片。
图形 DRAM(GDDR)占整体 DRAM 市场的比例不足 5%,三星目前是主要竞争者,其 GDDR7 产品预计在 2025 年下半年才会大规模出货。假设 2025 年出货量为 100 万片,将带来 768 亿 Gb 的 GDDR 需求(约占今年现有 GDDR 需求的 10%,但仅占整体 DRAM 市场的 0.2%),按 GDDR7 每 24Gb 12 美元的售价计算,对应营收约 3.84 亿美元。
关于专为出口中国设计的 H20 GPU,它仍存在但处于暂停状态,因近期美国限制措施,正在等待个别许可证批准 —— 不过,截至目前尚未听闻任何订单取消的消息。在大摩之前的报告中,估计英伟达(NVDA)对 H20 的注销将导致 7200 万 GB 的高带宽存储器(HBM)需求缺口,以及对 HBM 总可寻址市场(TAM)造成 8.06 亿美元的收入影响。
中国 GPU 的替代方案:AI 推理的新路径:随着 DeepSeek 通过架构和软件创新显著提升计算效率,AI 推理的门槛已大幅降低,甚至游戏 GPU 卡也足以支持中小企业和个人大规模运行 DeepSeek R1 模型。若假设中国 30-40% 的非超算客户采用工作站解决方案进行 AI 推理,则 2023-2027 年中国游戏 GPU 市场复合年增长率(CAGR)有望从原本的 4% 提升至 10%,到 2027 年工作站推理需求将占整体市场的 15% 以上。
中国进军主流 HBM 市场的宏伟目标
随着 DeepSeek R1 的推出,中国对推理训练及整体计算的需求加速增长。自 2025 年 4 月 16 日英伟达 H20(NVDA's H20)被正式封禁后,其替代方案的总可寻址市场(TAM)规模显著扩大。面对美国限制,中国亟需战略性开发本土 HBM 技术,以突破封锁并推动 AI 发展能力。
华为昇腾 910B采用 4 颗 HBM2E,最新的 910C GPU 配备 8 颗 HBM2E(在 2024 年 12 月美国对中国 HBM 供应限制生效前,主要从韩国采购)。其他中国 GPU 厂商如壁仞科技 BR100、燧原科技 DTU、天数智芯也使用韩国的 HBM2 和 HBM2E。
** 长鑫存储(CXMT)** 的 HBM2 客户送样已在进行中,预计 2025 年中启动小批量生产。该公司与通富微电合作,为华为 AI 加速器及其他中国客户开发 HBM。原计划明年(2026 年)推出 HBM2 的目标已加速:2026 年开发 HBM3,2027 年推出 HBM3E。通过国家主导的资金和研发支持,中国有望缩小 HBM 技术差距。基于 2024 年下半年 HBM2 量产情况,CXMT 目前落后市场领先者约三代技术。若 2026 年实现 HBM3 量产,差距将从 4 年缩短至 3 年。
中国 HBM 关键企业动态更新:
盛微旭(深圳盛微旭科技公司):其原计划的 DRAM 生产已延期。该公司于 2024 年 12 月被列入美国实体清单,此前已开发出与中国台湾南亚科技类似的技术。截至目前,我们尚未在市场上看到盛微旭的 DRAM 产品,也未听闻其向华为供货的消息。根据我们的渠道调研,盛微旭的生产线可能会进行调整,未来的存储器生产情况尚不明朗。
武汉新芯半导体制造有限公司(XMC):正启动一个专注于开发和制造高带宽存储器(HBM)的项目。
捷捷半导体(JECT):最近展示了其专为 HBM 设计的 XDFOI 高密度扇出型封装解决方案。
通富微电子:通富并非存储器或逻辑芯片制造商,它从第三方采购 DRAM 芯片和基础芯片,然后进行一项复杂工序:将这些组件组装并测试成 HBM2 堆叠芯片。
据大摩调查,长鑫存储(CXMT)的 HBM2E 样品已于 2025 年上半年交付客户,计划于 2026 年上半年量产。其先进封装合作伙伴包括通富微电子、长电科技和江苏长电。然而,长鑫存储想要追赶 HBM3/3E 等高利润产品,这意味着其可能不会大规模扩大 HBM2E 的生产。据大摩的渠道调研,长鑫存储计划在 2025 年底向客户提供 HBM3 样品,2026 年量产。据采访的行业人士估计,到 2026 年底,长鑫存储的 HBM 产能将达到每月约 1 万片,到 2028 年底将扩充至每月 4 万片。相比之下,大摩目前预计 2025 年底全球 HBM 产能为每月 34 万片。
对于 HBM3 中的 DRAM 节点,开发 15 纳米以下的 DRAM 节点至关重要。长鑫存储在没有极紫外光刻(EUV)技术的情况下开发 D1α 节点可能会面临重大挑战。这可能体现在提高良率、芯片尺寸和大规模生产方面的困难。对于 1α 纳米节点,长鑫存储有可能效仿美光的 D1α DRAM,后者也是在未使用 EUV 技术的情况下开发出来的。
长鑫存储(CXMT)产能与生产计划更新
长鑫存储最近向市场推出了 16Gb DDR5 芯片,采用其最先进的芯片 ——16 纳米节点的第四代(G4)DRAM,比目前 18 纳米的第三代(G3)DRAM 芯片小约 20%。相比之下,全球前三的 DRAM 制造商目前生产 1α/β 纳米 DDR5 芯片的尺寸为 12 - 14 纳米。以 2021 年开始量产的主流 DDR5 16Gb 芯片为参照,长鑫存储目前落后约 3 年。G4 芯片类似于 1z 纳米 DDR5 芯片,在目前向中国移动客户供应 12Gb LPDDR5X 之后,很可能瞄准服务器 DRAM 市场。
根据集邦咨询(TrendForce)的数据,长鑫存储计划在 2025 年底将 DDR5/LPDDR5 产能提升至每月 11 万片(占全球 DRAM 产能的 6%),其中 G3 工艺下每月 5000 - 10000 片专供兆易创新(GigaDevice);其余每月 16 - 16.5 万片将用于 LPDDR4x 和 HBM 的研发。由于美国的限制措施,长鑫存储在没有极紫外光刻(EUV)技术的情况下继续开发 15 纳米以下的 DRAM,这限制了其相关设备的采购以及 HBM 技术的大规模发展。我们在国际半导体设备与材料展览会上了解到,从长远来看,长鑫存储的产能可能进一步扩大到每月超过 30 万片(合肥工厂每月 18 万片,北京工厂每月 12 万片)。
按晶圆产能计算,长鑫存储在 2025 年的 DRAM 芯片产量可能相当于全球产量的约 14%。考虑到相对较低的良品率,据大摩估计,其今年实际市场份额可能较小,约为 10%。
在高带宽存储器(HBM)的制造和封装过程中,有几个重要工艺,如硅通孔(TSV)和热压键合(TCB),但对于中国供应商来说,这些工艺的技术难度不及 DRAM 制造或芯片堆叠工艺,并非最为关键。光刻是芯片制造过程中的关键步骤,在这一步中,芯片晶圆被放入光刻机中,接受深紫外或极紫外光照射,通过光掩模将图案印制到芯片的抗蚀剂层上。
中国在混合键合技术上更具竞争力吗?
中国在混合键合专利方面处于领先地位。与中国竞争对手长江存储(YMTC)相比,三星和 SK 海力士披露的混合键合相关专利相对较少。据 TechInsights 指出,长江存储通过其 “Xtacking” 工艺大规模生产基于混合键合的 NAND 闪存已有约四年时间。该公司采用晶圆对晶圆(W2W)方法,分别制造存储单元和外围电路,然后将这些晶圆键合为单个高密度多堆叠芯片。根据 ZDNet 从法国专利分析公司 KnowMade 获取的数据,2017 年至 2024 年 1 月期间,长江存储披露了 119 项混合键合相关专利。
相比之下,三星电子尽管在 2015 年就更早开始申请专利,但截至 2023 年底仅有 83 项相关专利。SK 海力士于 2020 年开始申请专利,已披露 11 项。
ZDNet 的另一篇报告进一步指出,目前混合键合的大多数专利由 Xperi、长江存储和台积电持有。
大摩认为,凭借技术诀窍以及与本土混合键合供应链的合作关系,中国有能力缩小在未来先进 HBM 领域的差距。
混合键合是未来 HBM 的关键
热压键合(TC bonding)在连接凸点精度方面,对于超过 16 层的 HBM 产品,越来越面临良率挑战。相比之下,混合键合无需凸点即可直接连接芯片,能实现更薄的堆叠、更多的层数,降低信号损耗,并在更小的间距下实现更高的良率。这些优势对于目前 HBM 领域的领先者 SK 海力士来说尤为关键。
与此同时,Sedailey 指出,三星计划在今年年底前生产出 12 层的 HBM4,并正在积极开发混合键合解决方案。据说三星还在与旗下设备子公司 SEMES 合作,以推动该技术的发展。
根据集邦咨询(TrendForce)的观点,DRAM 行业对 HBM 产品的关注正日益转向混合键合等先进封装技术。主要的 HBM 制造商正在考虑最早从 2027 年的 HBM4e 产品开始采用混合键合技术,且已确定在 HBM5 20hi 堆叠世代应用该技术的计划。
来源:智通财经APP一点号