占英伟达GPU成本45-50%，HBM产业链及相关概念股梳理

8月31日，三星刚刚通过英伟达的HBM3最终质量检测，并签订供应合同。根据合同，三星电子最早将从下个月开始向英伟达供应HBM3。此举也打破了SK海力士向英伟达独家供应HBM3的局面。

实际上，此前已有报道指出，三星正与英伟达就HBM3技术验证和先进封装服务展开合作。一旦完成技术验证，三星将向英伟达供应HBM3，并有望负责将单个GPU芯片和HBM3加工成H100的先进封装。

一，什么是HBM技术

HBM（High Bandwidth Memory，高带宽内存芯片）是一种新型的CPU/GPU 内存芯片（即 “RAM”）是将很多个DDR内存芯片堆叠在一起，实现大容量，高位宽的DDR组合阵列。下图中橘黄色部分就是四个DDR芯片堆叠组成的HBM

第一个HBM内存芯片由 SK 海力士于 2013 年生产，根据海力士官网关于HBM的技术路线图，HBM2和HBM2E可以做到4层、8层堆叠，目前最新的HBM3可以做到12层堆叠。

HBM实际上可以理解为一种内存3D封装技术，把多个DDR内存芯片在垂直方向上封装起来，所以技术对标的话关注重点是国内的内存封装厂商

AI应用快速放量之下，AI服务器所需DRAM容量为常规服务器的8倍，拉动DRAM需求大幅增长。HBM突破了内存容量与带宽瓶颈，被视为新一代DRAM解决方案。

以HBM为主要代表的存算一体芯片能够通过2.5D/3D堆叠，将多个存储芯片与处理器芯片封装在一起，克服单一封装内带宽的限制、增加带宽、扩展内存容量、并减少数据存储的延迟。

HBM是英伟达GPU最大成本项，也是关键卡口项。

HBM是AI里面最值得关注的细分方向之一，占了英伟达GPU成本45-50%，是GPU最大的成本项。

HBM封装和量测是其中的核心工艺环节，占有最高的价值量。

HBM会带来很多改变，bumping是其中最难的工艺环节之一。bumping的量测更是其中的重点。即需要知道每一个bumps的的情况，大小，以及精确程度等等。目的是为了提升整个HBM以及COWOS封装的良率。

二，HBM市场规模预测

NVIDIA即将推出的H100 GPU定于今年发布，配备了更快的HBM3技术。与之前的HBM2e标准相比，这种改进放大了人工智能服务器系统的计算性能。随着对尖端GPU的需求不断升级，包括NVIDIA的A100和H100、AMD的MI200和MI300以及谷歌的专有TPU，TrendForce预测，2023年HBM需求将同比增长58%，预计2024年将进一步增长30%。

2023年以来，三星、SK海力士两家存储大厂HBM订单快速增加，价格也水涨船高。AI对话程序在执行计算期间需要大容量、高速的存储支持，预计AI芯片发展也将会进一步扩大高性能存储芯片（HBM）需求。

根据TrendForce集邦咨询，2023-2025年HBM市场CAGR有望成长至40-45%以上，至2025年市场规模有望达25亿美元。其中海力士是绝对龙头，市占率达50%；

二，HBM受益链条分析

英伟达等狂买HBM—-HBM价格爆涨—-全球唯一生产HBM的是SK海力士—海力士准备大幅扩产HBM

于是海力士HBM分两条线，

一条线是国内唯一海力士HBM代理—香农芯创；

一条线是海力士HBM上游材料GMC—日本住友、日本昭和，全球能量产的只有这两家。

日本住友、日本昭和这里又分两条线

一条是国内谁可以国产替代日本住友、日本昭和？—-答案是华海诚科。

另一条线是日本住友、日本昭和的GMC上游又是什么？—-GMC核心材料为 low-α球硅& low-α球铝，价值量占GMC中的70%-90%），那么，日本住友、日本昭和生产GMC需要的 low-α球硅& low-α球铝囯内供应商是谁？—-答案是联瑞新材

三，HBM产业链及相关概念股

1.上游原材料GMC颗粒状环氧塑封料

HBM属于先进封装的一种，因叠层厚度较高因此需要用特殊的颗粒塑封料封装（GMC），全球真正GMC技术只有2家日系公司掌握。国内仅有一家上市公司，即华海诚科

2.上游原材料联瑞新材

GMC要用到45um/20um low-α球硅和未来需要用到的low-α球铝，这些是联瑞新材的主要产品。

3.封装之TSV技术中微公司

TSV技术是HBM的核心技术之一，中微公司是TSV设备主要供应商。硅通孔技术（TSV）为连接硅晶圆两面并与硅衬底和其他通孔绝缘的电互连结构，可以穿过硅基板实现硅片内部垂直电互联，是实现2.5D、3D先进封装的关键技术之一，主要用于硅转接板、芯片三维堆叠等方面。中微公司在2010年就推出了首台TSV深孔硅刻蚀设备Primo TSV®，提供的8英寸和12英寸硅通孔刻蚀设备，均可刻蚀孔径从低至1微米以下到几百微米的孔洞，并具有工艺协调性。

4.ALD（原子层沉积）雅克科技、拓荆科技

由于ALD设备可以实现高深宽比、极窄沟槽开口的优异台阶覆盖率及精确薄膜厚度控制，在HBM中先进DRAM加工工艺和TSV加工工艺中是必不可少的工艺环节。

雅克科技是国内ALD沉积主要材料前驱体供应商，公司前驱体产品供应HBM核心厂商SK海力士，High-K、硅金属前驱体产品覆盖先进1bDRAM、200层以上3DNAND以及3nm先进逻辑电路等。

拓荆科技是国内ALD设备的主要供应商之一，公司PEALD产品用于沉积SiO2、SiN等介质薄膜，在客户端验证顺利；Thermal-ALD产品已完成研发，主要用于沉积Al2O3等金属化合物薄膜。

5.IC载板兴森科技、深南电路、沪电股份、胜宏科技

HBM主要应用2.5D+3D先进集成，IC载板是转接板核心材料。HBM借助TSV技术实现2.5D+3D先进集成,而IC载板是集成电路先进封装环节的关键载体，建立IC芯片与PCB板之间的讯号连接。在目前应用较广的2.5D+3D的先进封装集成电路中，都采用IC载板作为承载芯片的转接板，如AMD2015年推出的Radeon R9 Fury X GPU中使用了64nm的TSV IC载板作为转接板，NVIDIA的Pascal 100 GPU基于台积电16nm工艺技术，连接在台积电64nm CoWoS-2 转接板上，然后封装在PCB板上完成搭建。

6.封装测试及海力士概念香农芯创、太极实业、深科技、通富微电、国芯科技

香农芯创香农芯创及子公司参股了多家半导体公司，涉及设计、封测、设备等半导体行业多种环节。代理SK海力士的HBM（High Bandwidth Memory）产品，同时计划与SK海力士合作开展存储模组业务。

雅克科技公司为海力士与合肥长鑫核心供应商，22年海力士收入占比50%，前驱体需求量最大的市场目前80%来自海力士，公司前驱体材料与台积电/长江存储等开展合作。公司LDS输送系统已经实现对包括长江存储、中芯国际和上海华虹等国内主流集成电路生产商的批量供应。

太极实业公司旗下的海太半导体（持有55%股权）与SK海力士合资，专为SK海力士提供DRAM封装测试业务。

深科技HBM(高带宽存储芯片，配套算力底座GPU)将数个DRAM裸片堆叠起来与数据中心GPGPU配合工作。公司具备8层和16层DRAM堆叠工艺，有望切入HBM封装赛道。

通富微电公司2.5D/3D生产线建成后，将实现国内在HBM高性能封装技术领域的突破；

国芯科技目前正在研究规划HBM内存的2.5D芯片封装技术，积极推进chiplet技术的研发和应用，作为HBM核心标的，公司在AI快速发展需求下估值将受益提升。

联瑞新材SK公司为公司大客户（R客户正在突破过程中），券商认为公司或是A股中唯一有HBM敞口的公司

综上，

直接受益的是香农芯创，风险最小

弹性最大的是华海诚科，风险也是最大

逻辑最顺的是联瑞新材，或许弹性不大