别只盯着光模块!HBM才是AI真核心,国内这几家公司已抢占先机

B站影视 内地电影 2025-10-21 21:31 2

摘要:光模块的作用,说白了就是AI的数据"快递员",负责把数据从服务器传到芯片里。但你想啊,就算快递员跑得再快,要是芯片门口的"卸货通道"太窄,一堆数据堵在门口进不去,芯片再强也只能干等着。这就像你家小区门口就一条单车道,就算来了十辆快递车,也只能一辆辆慢慢卸,效率

一、AI卡脖子的不是光模块,是HBM这个"数据高速路"

现在聊AI硬件,十个人里八个会说"光模块是核心",但真懂行的都知道,藏在AI芯片背后的HBM(高带宽内存),才是真正决定AI能不能跑起来的关键。

光模块的作用,说白了就是AI的数据"快递员",负责把数据从服务器传到芯片里。但你想啊,就算快递员跑得再快,要是芯片门口的"卸货通道"太窄,一堆数据堵在门口进不去,芯片再强也只能干等着。这就像你家小区门口就一条单车道,就算来了十辆快递车,也只能一辆辆慢慢卸,效率根本上不来。

AI芯片和咱们电脑里的普通芯片,完全不是一个级别的"吃货"。普通芯片一次处理几KB数据就够了,可训练GPT-3这种千亿参数的大模型,每秒要"吃"上亿条数据——这就好比小饭馆和大型食品加工厂的区别,小饭馆一个菜一个菜炒,加工厂得同时供几十条生产线的原料,要是原料运输通道不够快,生产线直接就得停。

以前AI用的传统DRAM内存,就是那条"单车道"。比如你用普通内存训练GPT-3,芯片每秒只能拿到几十GB数据,相当于每秒就运过来一卡车原料,生产线大半时间都在等;但换成HBM,每秒能运几百GB甚至上TB数据,相当于把单车道改成了多层高架桥,原料直接"灌"进生产线,效率直接翻好几倍。

有个真实的数据对比特别直观:2024年有实验室做过测试,用传统GDDR6内存训练GPT-3,足足花了15天;换成HBM3内存后,只用了3天就完成了,而且电费还省了一半。这就是为啥现在英伟达、AMD的高端AI芯片,必须焊上HBM才能卖——没有HBM,再强的芯片都是"没油的跑车"。

更关键的是,光模块和HBM的"国产化难度"根本不是一个量级。光模块咱们国内企业早就站稳脚跟了,全球35%的光模块都是中国造,技术上也就比国外差一年半载,基本不用担心被卡脖子。但HBM不一样,全球95%的产能都攥在三星、SK海力士、美光这三家手里,三星一家就占了一半多,连英伟达想要足量的HBM,都得看三星脸色。

2024年全球HBM产能才130万片,可2025年光AI服务器的需求就飙到了190万片,缺口直接差了60万片。供不应求的情况下,HBM价格涨得离谱,现在1GB HBM要10美元,一片36GB的HBM就得360美元,比很多普通电脑的整机都贵。更要命的是,就算你愿意花钱,还得排队——美光2025年的HBM产能早在去年就被订完了,现在下单都得等2026年。

二、全球巨头都在抢HBM,连消费电子都跟着涨价

你要是想知道一个东西有多重要,看巨头们的动作就够了。2025年的半导体行业,基本就是"围着HBM转"。

先看市场规模,2023年全球HBM市场才30亿美元,可机构直接预测2027年能冲到530亿美元,4年涨17倍——这速度在半导体行业里,比当年的智能手机芯片还疯狂。为啥涨这么快?因为AI服务器的需求太猛了。2025年AI服务器在所有服务器里的占比已经超过15%,而一台高端AI服务器最少要装8颗HBM,多的能装16颗,普通服务器却一颗都用不上。

巨头们早就开始"抢产能"了。三星今年直接宣布停产DDR4内存,把所有产能都让给HBM和高端DDR5,还通知客户"下半年DRAM价格要涨15%-30%";SK海力士更狠,提前半年完成了HBM4的量产准备,就等着2026年抢60%的市场份额;美光更直接,2025年的HBM产能全卖光了,现在客户要拿货,得先签"长期供货协议",不然根本不给排期。

国内的大厂也没闲着。腾讯、阿里今年上半年就追加了三次HBM订单,每次都是几十万个的量,就怕抢不到货影响自己的大模型训练。有业内人士说,现在国内云服务商买HBM,都得派专人驻在三星、SK海力士的工厂里,就怕生产出来的货被别人截胡。

连咱们普通人能接触到的消费电子,都被HBM带得涨价了。做树莓派的Raspberry Pi基金会,今年10月直接宣布涨价20%,CEO公开说"内存成本比去年高了120%";以前硬盘、闪存、内存都是"此消彼长",今年倒好,三者同时缺货,西部数据的2TB固态硬盘从120美元涨到175美元,8Gb的DDR4内存两个月涨了46%——这都是HBM抢产能导致的连锁反应。

更有意思的是,科技公司开始自己想办法"省HBM"。英伟达本来在搞第一代SOCAMM内存,今年突然停了,转头全力开发SOCAMM2,不是第一代技术不行,而是SOCAMM2的成本只有HBM的五分之一,带宽还更高;华为也推出了"三层存储管理器",能智能把数据分到HBM、普通内存和硬盘里,让HBM只处理最核心的数据——说白了,都是因为HBM太贵、太缺,只能想办法"省着用"。

三、HBM有多难造?四层门槛拦住99%的企业

很多人以为HBM就是个"小内存条",但行内人都知道,这玩意儿的制造难度,比造AI芯片还高。业内有个说法:"能造HBM的企业,比能造光刻机的还少",不是夸张,是真有几道迈不过去的坎。

第一道坎:头发丝千分之一精度的"堆叠术"

HBM不是一块芯片,是把好几层DRAM芯片像叠积木一样堆起来的。现在主流的HBM3E要堆12层,下一步HBM4要堆16层,而且每层芯片之间的对准精度得达到几十纳米——这是什么概念?头发丝的直径大约是50微米,几十纳米就是头发丝的千分之一,稍微偏一点,芯片之间的信号就断了。

而且堆叠完还不算完,得用"混合键合技术"把每层芯片粘在一起,这不是普通的胶水粘,是要让芯片的介质层和金属层实现"原子级融合"。就像两块磁铁,不仅要贴在一起,还得让里面的分子都对齐,稍微有点偏差,整个HBM就废了。2023年国内有家企业试产12层HBM,就因为堆叠偏差了0.1微米,良率直接跌到30%,根本没法量产。

第二道坎:比黄金还娇贵的"材料关"

造HBM用的材料,每一种都是"定制级"的。就说封装用的"颗粒状环氧塑封料(GMC)",不仅要绝缘,还得能扛住堆叠带来的压力——12层芯片堆在一起,底层芯片要承受的压力相当于指甲盖大小的地方站了5个成年人,要是GMC不够结实,芯片用着用着就会开裂。

以前这玩意儿只有日本住友电木能造,国内企业连样品都做不出来。直到2024年,华海诚科才做出能适配12层HBM的GMC,现在国内HBM封装厂基本都用它家的货。还有里面的填充材料"Low-α球形硅微粉",要求放射性极低,粒径误差不能超过0.5微米,全球以前就三家能造,现在联瑞新材也能量产了,不然光这材料就得被卡脖子。

还有个关键材料是"高导热球形氧化铝"。HBM堆的层数越多,发热越厉害,12层HBM工作时的温度能到80℃,要是散热不好,直接就烧了。这种氧化铝的导热系数得是传统材料的3倍,以前只有美国一家企业能造,现在壹石通的产品已经进了三星的封装厂,价格比进口的便宜30%。

第三道坎:离不开的"进口设备"

造HBM的关键设备,以前基本全靠进口。比如"混合键合设备",用来实现芯片的原子级融合,以前只有荷兰ASML和日本东京电子能造;"激光退火设备",用来提升DRAM芯片的良率,没有它,DRAM的结晶质量就不达标,良率直接砍半;还有"高精度检测设备",要能检出0.1微米的缺陷——差不多是细菌大小的瑕疵,以前只有德国蔡司能造。

直到2024年,国内企业才慢慢突破。赛腾股份收购日本Optima后,造出了能量产的HBM检测设备,精度达到0.1微米,直接供三星和SK海力士;华卓精科推出了整套HBM制造设备,包括混合键合、激光退火设备,虽然比进口设备慢一点,但价格只要一半,现在长鑫存储的产线已经在用了。不过实话实说,像高精度光刻机这种核心设备,咱们还是得依赖进口,这是短期内绕不开的坎。

第四道坎:良率和成本的"死循环"

多层堆叠最大的问题是"一损俱损"。比如12层HBM,就算每层芯片的良率是99%,12层堆下来,整体良率就只剩88%;要是每层良率95%,整体就跌到54%,直接亏本。2023年SK海力士刚开始量产12层HBM时,良率只有60%,亏了大半年才慢慢提到90%以上。

而且建一条HBM产线太贵了。光是设备就得投几十亿美元,还得等2-3年才能量产。2019年和2022年,就因为厂商盲目扩产,导致内存价格崩盘,很多企业亏得底朝天,现在就算HBM需求再大,厂商也不敢轻易扩产,这也是为啥现在HBM一直缺货的原因之一。

四、国内企业没闲着,这几类公司已经抢跑

虽然HBM难造,但国内产业链早就开始发力了,现在在材料、设备、封测这几个关键环节,已经有企业摸到了国际水平,甚至拿到了三星、英伟达这些巨头的订单。

(一)材料企业:最先实现国产替代的"突破口"

材料是HBM国产化最容易突破的环节,毕竟不管谁家造HBM,都得用材料,只要产品达标,就能挤进去。

华海诚科 是这个领域的"隐形冠军"。它是国内唯一能造HBM封装用GMC的企业,以前这市场被日本住友电木垄断,现在华海诚科的GMC能适配12层HBM3E,性能和住友的差不多,价格还便宜20%。2025年它家的GMC产能要扩到2000吨,HBM业务收入占比能超40%,现在已经给长电科技、通富微电供货,还和长鑫存储合作开发HBM样品,未来空间很大。

雅克科技 走的是"抱巨头大腿"的路线。它专门给SK海力士供HBM用的"介电层前驱体",这材料纯度要求99.9999%,差一个9都不行。2024年它家HBM相关收入占比已经到35%,全球市占率约10%,现在还在和华为一起开发HBM4用的前驱体,提前卡位下一代技术。

联瑞新材 做的是更基础的"Low-α球形硅微粉"。这东西是GMC的核心成分,能让封装更稳定,以前全球就三家能造,联瑞新材是第四家。它家的产品粒径误差≤0.5微米,和德国默克的产品差不了多少,现在已经供台塑、日立化学这些国际大厂,相当于间接进了三星、SK海力士的供应链。

还有壹石通,它的"高导热球形氧化铝"已经进了三星的封装厂。这材料导热系数30W/m・K,是传统材料的3倍,正好解决HBM发热问题。2024年它专门建了200吨的低放射性产线,就是为了适配HBM的高要求,现在国内HBM封装厂基本都用它家的货。

(二)设备企业:从"0到1",订单已经落地

设备以前是国产化的短板,但现在已经有企业实现突破,甚至拿到了国际订单。

赛腾股份 是国内唯一能量产HBM全制程检测设备的企业。它2023年收购日本Optima后,快速掌握了核心技术,现在的检测设备精度能到0.1微米,直接供三星和SK海力士。2024年三星一下子给了它37台订单,合同金额14.7亿元,2025年预计新增订单超20亿元,这在国产设备企业里算是少见的成绩。

精智达 主攻HBM专用测试机。它的KGSD测试机能精准检测芯片的电性能,分辨率0.1微米,已经供SK海力士和长电科技。2024年它家订单涨了50%,HBM检测业务收入占比超30%,随着HBM产能扩张,这部分业务还会涨。

华卓精科 更厉害,直接推出了整套HBM制造设备。它的激光退火设备能实现"无空洞"结晶,大幅提升DRAM良率;混合键合设备能解决12层以上堆叠的良率问题,现在长鑫存储的产线已经在用了。虽然它的设备比进口的慢一点,但价格只要一半,对国内企业来说性价比很高。

还有中微公司和拓荆科技,中微的TSV深孔刻蚀设备已经批量进了长鑫存储的产线,用来给HBM芯片打孔;拓荆的PECVD设备能用于HBM的薄膜沉积,技术可以直接迁移,这两家都是设备国产化的重要支撑。

(三)封测企业:良率追平国际,绑定巨头供应链

封测是HBM生产的最后一步,也是国内企业进步最快的环节,现在良率已经能和三星、SK海力士看齐了。

深科技 最近因为HBM火了一把,40天股价涨了140%,核心原因就是它的HBM3封装样品通过了英伟达的认证,良率98.2%,和三星一样。它合肥基地的产线已经跑通,专门留了HBM产线,能快速切换到英伟达需要的8层、12层堆叠规格,2025年内就能正式供货。它还掌握了16层堆叠技术,等HBM4量产,它就能直接跟上。

长电科技 作为全球封测龙头,自然不会放过HBM。它的2.5D封装良率95%,已经在给SK海力士的HBM3E做后道封装。2025年它的存储封测收入预计破百亿,上半年封测业务涨了45%,新加坡工厂还在扩建HBM产线,未来还要做HBM和AI芯片的集成封装,技术实力很扎实。

通富微电 是国内封测的另一龙头,已经完成HBM2E、HBM3的样品开发,直接绑定了AMD和英伟达。2024年它净利润涨了120%,靠的就是HBM封测的高良率。现在它还在和长鑫存储合作开发HBM芯片样品,南通工厂2025年产能要到10万片/月,潜力很大。

太极实业 走的是"曲线突破"路线。它的子公司海太半导体给SK海力士做DRAM后工序服务,早就掌握了16层堆叠技术。2024年它封测收入涨了42%,HBM业务占比40%,借着给SK海力士代工,它把技术学到手,现在已经能给国内企业做HBM封装了。

(四)其他环节:不起眼但关键的"隐形玩家"

除了材料、设备、封测,还有些环节的企业也在悄悄发力,虽然不直接造HBM,但少了它们不行。

香农芯创 是SK海力士在国内的核心代理商,独家分销它的HBM和DDR5。2025年它的HBM销售额预计80亿元,占营收70%以上,客户包括腾讯、阿里这些大厂。现在HBM缺货,能拿到独家分销权,相当于掌握了"货源密码",很多国内企业要拿货都得找它。

兴森科技 是国内唯一能量产ABF载板的企业。这东西是HBM的"底座",负责信号传输,没有它HBM就没法和芯片连接。它的载板适配华为昇腾、长江存储,现在国产HBM开始量产,它的订单已经排到明年了。还有博敏电子,在给长鑫存储供IC载板试产,合肥基地专门建了生产线,就等着国产HBM放量。

澜起科技 在设计环节很牛。它的内存接口芯片全球市占率超40%,还主导了HBM3E的高速信号协议——这芯片相当于HBM的"神经中枢",负责控制数据传输速度。它深度绑定英伟达、AMD,2025年一季度净利润涨了45%,就是因为HBM需求爆发。

五、国产化还差几步?机遇和挑战都摆在这里

现在国内企业虽然在很多环节实现了突破,但要说"完全自主可控",还有几道坎要迈。

最大的坎是DRAM颗粒自主化。现在国内突破的都是封装、材料这些"外围"环节,最核心的DRAM颗粒还是依赖进口。HBM是用DRAM颗粒堆出来的,要是DRAM颗粒做不好,后面堆得再漂亮也没用。长鑫存储虽然在研发HBM级DRAM,但距离量产还有差距,而且HBM技术迭代太快,现在HBM3E刚普及,HBM4就要来了,要是跟不上节奏,很可能刚突破就落后。

然后是设备和材料的"全面性"不足。虽然有企业突破了检测设备、GMC这些,但还有些关键东西造不出来。比如高精度光刻机,现在还得靠ASML;高端导电胶、低介电常数材料,国内还没企业能量产,这些小众但关键的环节,还是可能被卡脖子。

还有生态协同的问题。HBM不是孤立的,得和AI芯片、服务器适配。国际上三星和英伟达、SK海力士和AMD都是一起开发的,比如英伟达设计新芯片时,会提前和三星敲定HBM的规格;但国内企业之间的合作还不够深,比如华为昇腾要配国产HBM,得反复调试适配,这需要时间积累。

不过机遇也很明显。首先是国内需求够大,腾讯、阿里、华为这些企业每年要消耗全球30%以上的HBM,光本土市场就能养活一批企业。而且国家把HBM国产化当重点,政策和资金都在往这倾斜,对企业来说是很大的支持。

其次是国际供应链的机会。现在三星、SK海力士都在扩HBM产能,需要更多供应商,国内企业正好可以借着给它们供货,学技术、积累经验。比如长电科技给SK海力士封装HBM3E,不仅能赚钱,还能学到最先进的封装技术,这比自己闷头研发快多了。

还有换道超车的可能。现在HBM4还没大规模量产,国内企业可以直接瞄准HBM4的技术要求研发,不用走前面的弯路。比如华卓精科的混合键合设备直接适配16层HBM4,和海外企业站在同一起跑线,说不定能抢先拿出成熟产品。

六、未来盯紧这几个方向,可能藏着下一个龙头

从产业趋势看,未来有几个方向值得重点关注,说不定能跑出新的巨头。

第一个是长鑫存储的HBM进展。它是国内唯一能做DRAM的企业,要是它的HBM级DRAM量产,整个国内产业链都会受益——封装厂有了颗粒,材料厂有了订单,相当于打通了"任督二脉"。现在它和通富微电、长电科技合作开发,要是2026年能量产,绝对是国产化的里程碑。

第二个是HBM4的技术突破。HBM4的带宽要超2TB/s,堆叠16层,对设备和材料要求更高。那些提前布局的企业,比如华卓精科的16层堆叠设备、雅克科技的HBM4前驱体,很可能在下一代技术里抢占先机,毕竟技术迭代期,谁先拿出产品谁就有话语权。

第三个是替代技术的机会。既然HBM贵又缺,替代技术就有了空间。英伟达在搞SOCAMM2,成本只有HBM的五分之一,国内江波龙也在做适配液冷服务器的SOCAMM2方案。要是替代技术成熟,国内企业不用再盯着HBM卷,说不定能在新赛道上领先。

最后想和大家聊个有意思的话题:你觉得国内企业要多久能造出和三星、SK海力士同级别的HBM?是先突破DRAM颗粒,还是先搞定核心设备?那些已经拿到订单的企业,会不会成为下一个"国产三星"?欢迎在评论区说说你的看法,咱们一起跟着这个赛道往前走。

来源:街角边偶遇幸福

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