美光科技HBM業務布局情況如何？

戰略卡位有望逐步提升市占率。

1.與 CPU 和 GPU 客戶合作粘性較強，有助于提升市場份額

美光的戰略卡位有助于擴大市場份額。根據半導體行業觀察，美光 2020 年宣布成功量產 HBM2E 產品，之后在 2023 年 7 月開始出樣業界首款 8 層堆疊的 24GB HBM3（帶寬超過 1.2TB/s，引腳速 率超過 9.2Gb/s），并在同月宣布與臺積電合作開發 HBM3E。美光的 8 層 HBM3E 于 1Q24 通過英 偉達驗證并成功出貨，應用于 H200 GPU。同時，美光在 2024 年 3 月宣布開始研發 12 層 36GB HBM3E 產品，并在 2024 年 6 月成功出貨 12 層 HBM3E 產品。憑借英偉達和美光的長期合作關系， 我們認為英偉達基于供應鏈安全和穩定考慮，可能在后續發布的 B200 和 X100 產品中繼續采納美 光的 HBM3E 和 HBM4 產品。

依靠美國政府支持，我們認為美光相比韓廠在政府資金和美國客戶接觸方面具備一定優勢。首先， 美光直接獲得了美國政府的資金支持。根據半導體行業觀察，2024 年 4 月，美國政府根據《芯片法 案》宣布提供給美光至多 61.4 億美元的直接撥款，用于支持其在紐約州克萊鎮建設兩座先進 DRAM 超級晶圓廠，以及在愛達荷州建設一座 DRAM 量產工廠。其次，美光還將獲得至多 75 億美元的貸 款，并有資格獲得美國財政部的投資稅收抵免。根據美光 3QFY24 業績會，受益于政府的資金支持， 公司可以一定程度上降低 2024-2025 財年對美國本土工廠 HBM 產能的資本支出壓力。 此外，由于美國政府致力于擴大半導體自給率，美光作為全球 DRAM 行業的主要美企或更易得到英 偉達、AMD 和英特爾等廠商的合作助力。我們看到美光在過去歷次發布 HBM 和 DRAM 新品時，均得到了來自英偉達和 AMD 的支持。

例如：1）根據美光中國官方微信公眾號，美光宣布成功出樣第 二代 HBM3 內存產品時，英偉達超大規模和高性能計算副總裁 Ian Buck 表示與美光在眾多產品領 域保持了長期合作，并表達了英偉達與美光在第二代 HBM3 產品上合作的信心；2）根據美光中國 官方微信公眾號，美光于 2024 年 5 月宣布在業界率先出貨基于大容量 32Gb 單塊 DRAM 芯片的 128GB DDR5 RDIMM 內存，該產品相比 3DS 硅通孔（TSV）技術競品在容量密度上提升 超過 45%。 美光 128GB DDR5 RDIMM 產品發布后，AMD 服務器事業部總經理 Dan McNamara 表示其 EPYC （霄龍）CPU 服務器搭載了美光 DDR5 內存產品。英特爾內存與 IO 技術副總裁 Dimitrios Ziakas 表 示，美光的 128GB DDR5 RDIMM 產品已完成第四代和第五代英特爾® 至強® 處理器平臺的內存兼容 性認證。

2.采用跳程戰略加速追趕并縮小和 SK 海力士的技術差距

早期過多投入 HMC（Hybrid Memory Cube，混合內存立方體）方案直接影響了美光 HBM 產品積 累。美光早期導入 HBM 產品領域并非一帆風順。根據半導體行業觀察，美光一開始是和英特爾聯 合開發 HMC，英特爾前首席技術官賈斯汀-拉特納在 2011 年英特爾開發者論壇上介紹了此項技術， 核心目的是解決傳統 DDR3 遇到的低帶寬問題。隨后 SK 海力士和 AMD 合作在 2013 年推出了 HBM 技術，并最終取代 HMC 成為主流方案。我們認為 HMC 被取代的原因是：1）HBM 技術在 2013 年 推出不久便被固態技術協會（Solid State Technology Association）確定為 JESD235 的行業標準； 2）HMC 方案成本較 HBM 更加昂貴。自 2013 年第一版 HMC 規范起，真正采用 HMC 技術產品的 僅有富士通的超級計算機 PRIMEHPC FX 100、Juniper 的高性能網絡路由器和英特爾的 Xeon Phi 協 處理器等，英偉達和 AMD 專業加速卡均未采用。 采取跳程戰略縮短同 SK 海力士的差距。

根據半導體行業觀察，美光最終在 2018 年 8 月宣布正式 放棄 HMC，轉向性價比更高的 HBM 存儲技術。但因為前期誤判，美光在 HMC 技術上投入了過多 資金，導致與三星電子和 SK 海力士的代際差距明顯。為縮小差距，美光選擇跳過 HBM2，直接在 2020 年進行 HBM2E 量產，隨即繼續跳過 HBM3 直接在 2023 年研發 HBM3E，并于 2023 年 7 月發 布第二代改良版 HBM3 之后隨即于 2024 年 2 月宣布開始量產 HBM3E 并應用在英偉達的 H200 芯 片上。根據美光中國官方微信公眾號，其 1Q24 發布的 HBM3E 產品功耗比競品低 30%。以擁有 500,000 個 GPU 安裝基數的客戶為例，僅五年內只考慮美光 HBM3E 產品影響，便可為客戶節省超 1.23 億美元的運營成本。

我們認為與臺積電的合作有助于加速美光的產品研發和量產速度。相比三星電子因旗下同時擁有晶 圓制造和存儲業務而與臺積電存在明顯的競爭關系而言，我們認為美光專注于第四代（1α）和第五 代（1β）DRAM 產品的研發和制造，形成了與臺積電更為天然的合作土壤。同時在美國補貼半導體 產業的背景下，臺積電有望加速與美光合作。根據美光中國官方微信公眾號信息，美光作為 3D Fabric 聯盟的合作伙伴成員與臺積電有著緊密的合作。在美光第二代 HBM3 產品的開發過程中，美 光與臺積電攜手共事，為 AI 及高性能計算（High Performance Computing, HPC）設計應用中順利 引入和集成計算系統奠定了基礎。臺積電于 2023 年 7 月收到美光第二代 HBM3 內存樣片，隨即便 與美光開展密切合作，進行評估和測試。

美光有望在 2025 年引入 1γ 制程生產 HBM 產品，進一步提升其 HBM 競爭力。根據美光中國官方 微信公眾號信息，美光于 2023 年 7 月發布的 HBM3 采用其第五代 1β (1-beta) 技術生產，于 1Q24 發布的 HBM3E 產品同樣采用了 1β技術，支持 8 層或 12 層 24Gb 裸片堆疊。根據全球半導體觀察， 美光的日本廣島工廠正在開發采用 EUV 技術的第六代 1γ DRAM 制造工藝，并預計采用該工藝的產 品將在 2025 年量產。我們認為相比上一代 HBM 產品，未來采用 1γ 制程的 DRAM 和 HBM 產品 在位元密度和芯片功耗方面均會有明顯提升，基于：1）第五代 1β技術相較上一代的 1α（1-alpha） 制程功耗降低約 15%、位元密度提升超 35%；2）第六代 1γ技術是第五代技術的新一代產品，采用 極紫外光（EUV）技術，有望在功耗和位元密度性能上較第五代產品有進一步的提升；3）HBM 結 構基于 DRAM 裸片堆疊，DRAM 裸片的功耗和位元密度提高能夠直接助力 HBM 整體性能提升。

美光 HBM 產品良率依賴于設備和工藝的密切配合。根據半導體行業觀察，美光的良率在 2024 年 3 月提升到 70%，2Q24 大規模量產后出現一定程度的下降，但到 2024 年 7 月底又回升至 80%左 右。我們分析美光生產能力受限的原因可能是：1）量產階段遇到了材料配方和工藝問題；2）美光 改用不同供應商設備，導致產線設備的精準度出現問題；3）受制于工藝和材料限制，熱壓鍵合 （TCB）良率不高或不穩定。我們認為美光解決問題的方式包括：1）更換膠水材料和設備；2）與客戶開展緊密協作。在客戶驗證的過程中，美光需要不斷修改和優化 HBM 產品的工藝參數，使得 不同的工序和設備之間實現良好配合。 HBM4 最新標準有望助力美光新品導入客戶。國際半導體標準組織（JEDEC）于 2024 年 7 月份發 布了 HBM4 的最新標準，將 HBM4 產品標準定為 775 微米，較上一代 720 微米更厚。

我們認為最 新標準的發布一定程度上緩解了美光在后續 HBM4 產品上必須使用混合鍵合技術的壓力，美光可以 繼續沿用 TC-NCF 工藝生產 12 層和 16 層 HBM4 產品，但設備和鍵合良率是我們重點關注的指標。 如果 TC-NCF 被驗證為適用于生產 HBM4 產品，則我們認為沿用 TC-NCF 工藝有助于美光新品加速 客戶滲透，這是因為在現有 775 微米標準下此舉可避免美光轉換至混合鍵合設備和材料必須面臨的 成本，還有助于新品出貨后進行客戶導入，減少客戶驗證時間。我們認為在客戶驗證和出貨方面拿 到先機對于快速提升產品品質和擴大市場份額的意義重大。一方面，客戶在實際使用 HBM 產品的 過程中會及時反饋一些新問題，廠商可借機重新審視產品的性能和功耗，及時改善并持續打磨產品 品質；另一方面，成為供應商并穩定出貨后，規模經濟效應可有助于提升良率。隨著廠商基于原有 的工藝不斷提升良率，在最終進入成熟階段后可獲得較為可觀的利潤率水平。

3.我們預計美光將著手于獲客和產品品質角度參與 2H24-25 年 HBM 市場競爭

我 們 認 為 8 層 和 12 層 HBM3E 將 是 2025 年 全 球 HBM 行 業 的 主 流 產 品 。 需 求 側 ， 根 據 TrendForce，英偉達 H100 在 2024 年仍搭載 80GB HBM3，而到 2025 年 Blackwell Ultra 下的 B200 將搭載 HBM3E。同時，AMD 在 2024 COMPUTEX 會議上宣布最新一代 GPU 產品 MI325 和 MI350 將搭載 288GB HBM3E，單位用量成長超 3 倍，并表示其 MIX325X 有望在 4Q24 前發布， 也預計 MI350 在 2025 年發布。隨著 2025 年英偉達和 AMD 的主力 GPU 搭載 HBM3E 產品，我 們認為 HBM3E 在整體 HBM 市場的占有率將持續提升。 供給側，根據半導體行業觀察，SK 海力士和美光均在 1Q24 向客戶批量出貨 8 層 HBM3E 產品， 其中 SK 海力士在其 2Q24 業績會上提到，其 2024 年 HBM3E 產品（包括 8 層和 12 層） 全年的 出貨量將超過其 HBM 整體出貨量的 50%。根據 SK 海力士 2Q24 業績會，在 2025 年，SK 海力士 12 層 HBM3E 的出貨量將超過 8 層 HBM3E 產品。綜合客戶需求和供給情況，我們判斷 8 層和 12 層 HBM3E 產品 2025 年仍將是 HBM 市場的主流。

在客戶驗證和導入進度方面，目前美光領先于三星電子，且與 SK 海力士的差距較小。1）8 層 HBM3E 方面，根據 3QFY24 業績會信息，美光在 2024 年 3 月開始正式供貨給英偉達 H200 GPU， 2024 年 3-5 月期間創造了超 1 億美元的收入。SK 海力士在 2024 年 3 月底開始向客戶供貨，并 于 2Q24 加速出貨。三星電子方面進度較慢，據路透社 7 月 24 日報道，其 HBM3 芯片已獲得英偉 達批準，但只能用于 H20 產品。2）12 層 HBM3E 方面，根據半導體產業縱橫，美光于 2024 年 9 月 9 日正式宣布推出 12 層堆棧的 HBM3E 內存，這一新產品具有 36GB 容量，用于 AI 和 HPC 工作負載的前沿處理器。根據 SK 海力士中國官方微信公眾號，其在 2024 年 9 月 26 日宣布全球率 先開始量產 12 層 HBM3E，實現了 36GB 容量。

客戶層面 SK 海力士仍占優勢，但美光有望從 HBM3E 產品開始逐步拓展客戶群體。

英偉達：根據美光中國官方微信公眾號信息，美光在 2023 年 7 月出貨 8 層堆疊 24GB 第二代 HBM3 產品后不久，便于 2024 年 2 月 26 日宣布其 8 層 HBM3E 系列產品獲得英偉達驗證， 并成功應用在了英偉達 H200 GPU 產品中。隨即美光在 2024 年 3 月開始研發 12 層 36GB 的 HBM3E，并于 6 月成功出貨。憑借英偉達和美光的長期合作關系，我們認為針對英偉達后 續發布的 B200 系列及未來的 X100 產品，美光有望拿到一定 HBM 供應份額。

AMD：當前與 AMD 達成合作的 HBM 供應商主要包括 SK 海力士和三星電子。根據韓媒 Bridge Economy 報道，三星電子已與 AMD 達成 4 萬億韓元 HBM3E 供應訂單。我們認為美 光和 AMD 在其他產品上的合作歷史長久，具備進一步合作 HBM 產品的基礎。例如，根據美 光中國官方微信公眾號，美光 2024 年 7 月針對數據中心客戶發布了美光 9550 NVMe™ SSD， AMD 數據中心副總裁 Raghu Nambiar 明確認可 AMD 和美光的合作價值，并確保美光的 SSD 產品會在 AMD 的 EPYC 服務器上得到充分應用。隨著美光 HBM3E，尤其是 12 層 HBM3E 產 品的逐步量產，美光或有望獲得來自 AMD 意向訂單。

英特爾及其他云廠商自研 GPU。在美光的 3QFY24 業績會上，管理層宣布公司在 2025 年將積 極拓展 HBM 客戶，與大多數 HBM 客戶開展聯合研發。我們認為英特爾是美光的重要生態客 戶之一，近期在 HBM 和 SSD 方面的合作非常緊密。根據美光中國官方微信公眾號，在美光 發布數據中心用的 9550 NVMe™ SSD 產品后，英特爾首席 I/O 架構師 Debendra Das Sharma 明確表示美光是英特爾的重要生態系統合作伙伴，長期以來一直為基于英特爾的平臺提供整合 良好的 PCIe 解決方案。我們認為雙方的長期合作為美光導入英特爾 HBM 產品供應鏈奠定了 基礎。此外，未來云廠商自研 AI GPU 也需要 HBM 產品，美光也有望基于產品質量和客戶的 供應安全角度而進入其供應體系。

4.我們認為美光在 2026 年將發力客戶群拓展和 HBM4 產品性能提升

HBM4 產品進度上，目前美光領先于三星電子，與 SK 海力士的差距較小。根據半導體產業縱橫， 美光預計在 2026 年推出 12 層和 16 層堆疊 HBM4，帶寬超過 1.5TB/ s，還將在 2027-28 年發布 12 層和 16 層堆疊 HBM4E，帶寬可達 2TB/s 以上。SK 海力士和臺積電達成合作，從 HBM4 開始 準備采用臺積電的先進邏輯工藝制造基礎裸片，此外還計劃與臺積電優化 HBM 產品和 CoWoS 技術 融合。SK 海力士計劃在 2025 年下半年出貨 12 層 HBM4 產品。三星電子堅持在 HBM4 上采用混 合鍵合工藝，并在 2024 年 5 月美國科羅拉多州舉行的 2024 年 IEEE 第 74 屆電子元件和技術會議 上發表了題為《用于 HBM 堆疊的 D2W（芯片到晶圓）銅鍵合技術研究》的論文，文中表示對于 16 層以上 DRAM 堆疊的 HBM 產品而言混合鍵合技術為必不可少。

三星電子計劃于 2025 年制造 HBM4 樣品，并預計于 2026 年實現量產。 HBM4 定制化趨勢有望助力美光依托生態優勢獲得市場份額。根據 TrendForce ，HBM4 預計在 2026 年上市，未來或將朝著客制化方向發展。我們觀察到一些客戶可能在 HBM4 時代提出定制化 要求，除了將 HBM 排列在 SoC 主芯片旁，也希望在把 HBM 堆棧在 SoC 主芯片上可有更多定制 空間。我們認為，未來 HBM 產業轉向定制化發展的趨勢有望在一定程度上降低 DRAM 的大宗商品 屬性，削弱行業周期波動。我們認為美光相較韓廠在美國本土客戶生態上具備一定優勢，或能夠依 托自身優勢加速滲透 HBM4 市場。 JEDEC 發布的 HBM4 規范在一定程度上有利于美光。根據 JEDEC 近期發布的 HBM4 標準，SK 海 力士基于現有工藝技術和思路設計的 12 層 HBM4 產品基本符合要求，無需大動作的設計更改。對 于美光而言，新標準在一定程度上有利于美光繼續采用現有方案。我們認為美光沿用 TC-NCF 技術 可以節省轉換至混合鍵合設備和材料的相關成本，并縮短新品出貨后的客戶導入時間。我們認為在 客戶驗證和出貨方面拿到先機對于快速提升產品品質和擴大市場份額的意義重大。