海通证券：AI人工智能呼唤高性能HBM

基于对先进技术和解决方案开展的研究，存储巨头竞逐HBM。作为存储市场重要组成部分，DRAM技术不断地升级衍生。DRAM从2D向3D技术发展，其中HBM是主要代表产品。HBM将多个DDR芯片堆叠后和GPU封装在一起，实现大容量、高位宽的DDR组合阵列。通过增加带宽，扩展内存容量，让更大的模型，更多的参数留在离核心计算更近的地方，从而减少内存和存储解决方案带来的延迟。

从技术角度看，HBM使DRAM从传统2D转变为立体3D，充分利用空间、缩小面积，契合半导体行业小型化、集成化的发展趋势。HBM突破了内存容量与带宽瓶颈，被视为新一代DRAM解决方案，业界认为这是DRAM通过存储器层次结构的多样化开辟一条新的道路，革命性提升DRAM的性能。

随着应用对AI的依赖度增加，需要HBM的加入来支援硬件。根据全球半导体观察微信公众号援引TrendForce集邦咨询，2021年HBM位元需求占整体DRAM市场仍未达1%，主要归因于：（1）消费级应用因成本考量下几乎未采用HBM；（2）服务器市场中作为AI功能的建置低于1%，即服务器搭载相关AI运算卡的比重仍小于1%，且多数存储器仍使用GDDR5(x)、GDDR6来支持其算力。根据全球半导体观察微信公众号援引TrendForce集邦咨询，HBM有助于突破AI发展中受限的硬件频宽瓶颈，未来市场上将出现更多相关应用。随着英伟达使用HBMDRAM，数据中心或将迎来新一轮的性能革命。2021年10月，SK海力士开发完成全球首款HBM3，2022年6月量产HBM3 DRAM芯片并供货英伟达，持续巩固其市场领先地位。

HBM及CXL交互合作共同促进高算力AI发展，实际应用于2023年将更有能见度。根据全球半导体观察微信公众号援引TrendForce集邦咨询，CXL导入将随着未来CPU内建CXL功能而普及化，而未来AI服务器的硬件建置，将能见到更多同时采用HBM及CXL的设计。其中HBM能分别增加CPU及加速器各自的频宽，加速数据处理速度；CXL则建立彼此间沟通的高速互联性，两者交互有助于扩展AI算力从而加速AI发展。

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风险提示。AI终端应用发展不及预期；AIGC技术发展不及预期；半导体国产替代进程不及预期。