半导体设备行业专题报告：算力驱动HBM需求，先进封装乘风而起.pdf

上传者：研究生
时间：2023/12/19
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半导体设备行业专题报告：算力驱动HBM需求，先进封装乘风而起。HBM 技术成为算力芯片的重要升级方向。HBM（High Bandwidth Memory, 高带宽存储器）是一种基于 3D 堆叠工艺的内存芯片，通过引入 TSV（硅通孔）和 3D 芯片堆叠等先进封装技术，以此突破单个 DRAM 芯片的带宽瓶颈，从而可以实现大容量、高位宽、低能耗的 DDR 组合阵列；目前市场上最主流的 NVIDIA 的 A100 和 AMD 的 MI250X 就分别搭载了 80/128GB 的 HBM2E，而性能更为优异的 H100 则搭载了 80GB HBM3；而英伟达最新发布的 H200 作为 H100 的升级款，依然采用 Hopper 架构（1GPU+6HBM）和台积电 4 纳米工艺，GPU 芯片没有升级，主要的升级来自于首次搭载 HBM 3E 存储芯片，在 H100 （80GB HBM 3，3.35TB/s）的基础上升级到了 141GB，直接提升 76%，运行速率可达 4.8TB/s，HBM 的升级成为算力芯片重中之重。

HBM 对先进封装提出了更高的要求。HBM 作为 AI 算力芯片主流的存储芯片，主要的增量工艺包括 TSV、RDL、Microbumps 以及 TCB 键合包括未来可能的混合键合等，对先进封装的工艺及设备提出了更高的要求，其中，涉及较多的设备有键合设备（临时键合/解键合、TCB 键合/混合键合等）、刻蚀机、电镀机、沉积设备（CVD、PVD 等）等。

美国禁令客观上了促进了国产算力芯片以及相关产业的发展。2023 年 10 月，美国商务部工业与安全局更新了“先进计算芯片和半导体制造设备出口管制规则”，进一步加严对人工智能相关芯片、半导体制造设备的对华出口限制；国产 AI 相关芯片的国产化较为紧迫，以华为为例，昇腾 910 性能水平接近英伟达 A100，相关国产化机会值得重视。