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国盛证券:重视HBM、3D DRAM、定制化存储机遇 中国厂商有望实现弯道超车
国盛证券发布研报称,随着AI算力需求爆发,HBM已成为DRAM市场增长的核心驱动力,预计全球市场规模将从2024年的170亿美元飙升至2030年的980亿美元,年复合增长率达33%。3DDRAM技术通过垂直化架构突破传统制程极限,有望成为长期解决方案。该行认为,目前中国大陆光刻资源受限,3DDRAM更倚重蚀刻、薄膜、键合等技术而非EUV,中国厂商或有望在3DDRAM时代实现弯道超车。
国盛证券主要观点如下:
打破内存墙瓶颈,HBM已成为DRAM市场增长主要驱动力
HBM解决带宽瓶颈、功耗过高以及容量限制等问题,已成为当下AI芯片的主流选择。Yole预计全球HBM市场规模将从2024年的170亿美元增长至2030年的980亿美元,CAGR达33%。2025年SK海力士已出货全球首批HBM4样品,三星计划在2025年底实现HBM4的量产,美光计划于2026年推出HBM4。关键的键合工艺流程方面,根据Market and technology Trends,2026年HBM4和HBM4e可能开始逐步采用W2W键合,从2028年的HBM5开始,W2W或将成为主流。
3DDRAM:高密度DRAM架构最具潜力的长期解决方案之一
头部DRAM厂商持续升级DRAM制程,但平面形式下进一步缩小制程已接近极限,3DDRAM应运而生。实现有限面积的高效利用,存储单元布局需突破传统水平排列模式,核心路径分为两类:一是将单元结构垂直化以压缩占用空间,二是借鉴建筑堆叠逻辑实现单元阵列的立体排布。4F2结构是单元垂直化的关键技术方案,三星正在开发的垂直通道晶体管DRAM,以及SK海力士推进的垂直栅极DRAM,均以4F2为核心技术架构。
高深宽比蚀刻、薄膜沉积等环节有望深度受益3DDRAM趋势。在3DDRAM的工艺流程中,图形化步骤大幅精简,高难度蚀刻/沉积工序显著增加。二维NAND曾是光刻精度竞赛的主战场,其存储单元平面微缩需求远超DRAM与逻辑芯片。但转向三维架构后,NAND通过堆叠层数实现密度跃升,高深宽比蚀刻等重要性凸显。3DDRAM趋势下,产业价值正在从光刻设备向蚀刻、沉积环节迁移。
3DDRAM亦增加W2W键合需求,预计bonder市场规模2030年达3000亿日元。在4F2和3DDRAM中,有一项重要技术是将控制电路垂直堆叠,芯片面积可以进一步缩小,就需要将绘制有DRAM单元阵列的晶圆和绘制有控制电路的晶圆分开制作,再进行W2W键合。TEL预计bonder市场规模将从2025年的1000亿日元增加到2030年的3000亿日元。
3DDRAM降低EUV依赖度,中国厂商或有望实现弯道超车
海外厂商中,三星VCTDRAM预计最快在未来两到三年内实物产品将正式面向市场,2024年海力士展示5层堆叠结构的3DDRAM原型产品,良率达56.1%,美光3DDRAM专利颇多,技术路径为在不放置Cell的情况下改变晶体管和电容器的形状。国内厂商中,长鑫用横向堆叠方式,把传统DRAM的电容与晶体管组合转为躺在同一层的内存单元,再逐层堆叠起来,简化了垂直整合工艺,有望先实现量产,再逐步优化,外围电路如控制单元依然放在独立芯片上,通过混合键合整合,整体思路与早期3DNAND类似。长鑫在2D工艺还落后三星、海力士、美光等大厂两三代,该行认为,目前中国大陆光刻资源受限,3DDRAM更倚重蚀刻、薄膜、键合等技术而非EUV,中国厂商或有望在3DDRAM时代实现弯道超车。
定制化存储助力端侧AI,国产厂商有望迎积极进展
从产业趋势来看,定制化存储逐渐成为端侧AI的优选方案,其中,华邦CUBE具有高带宽、低功耗、优化散热、灵活可定制等特性,预期CUBE应用首批导入的终端产品会出现在一些国外穿戴类设备客户;南亚科定制化存储目标于2025年底完成验证、2026年开始导入量产,目标应用涵盖AI服务器、AIPC、AI手机、AI机器人与AI汽车;兆易创新控股子公司青耘科技紧贴客户需求,从容量、带宽、能耗等方面为客户提供更为定制化的解决方案,重塑端侧存储新形态。公司定制化存储在AI手机、AIPC、汽车、机器人等若干领域的客户拓展进展顺利。