英偉達賺瘋背後,三家存儲芯片公司的一場「Allin」丨焦點分析

36氪 2024-03-07 08:40:17

作者丨邱曉芬

編輯丨蘇建勳

AI熱潮之下,除了英偉達一騎絕塵,一衆HBM(高帶寬內存)公司的爭奪也熱火朝天。

2月26日,美光宣布最新的HBM3E由于功耗比同行低30%,將用在英偉達H200上;同一天,SK海力士也搬出新進展——2024年僅過不到2月,SK海力士全年的HBM産能已經被預定一空,目前正在爲明年做准備。

到了2月27日,三星也迫不及待拿出有史以來最大容量的HBM産品——首款12層堆疊的HBM3E,容量達到了36GB。

作爲一種全新的內存芯片,HBM不僅內存帶寬更大,還能搭配在GPU和CPU上使用,適用于AI大模型的推理和訓練。

過去一年,HBM一直處于焦灼的産能緊缺、産品價格高漲的狀態。可以說,英偉達在過去一年卡住了一衆AI大模型公司的脖子,HBM則是牢牢卡住了英偉達的脖子。

在HBM的決賽圈,不是所有內存芯片公司都能拿到入場券。全球只有三家公司能上牌桌:SK海力士、美光、三星。

目前來看,這三家公司處于艱難的産能爬坡關鍵期和産品攻堅階段,HBM不僅是這三家的決勝關鍵點,更是AI行業的決勝時刻——HBM爲何有這麽大的魔力?

AI時代,HBM技術走到台前

HBM的競爭,在OpenAI帶火新一輪AI浪潮之前,就已經在産業鏈上隱秘發生,但直到2023年才真正走到了台前。

在英偉達開創的AI芯片革命之下,GPU逐漸接替CPU成爲了核心處理器。只是,GPU的計算過程更複雜,也需要存儲芯片以更強大的帶寬來承接數據,縮短計算的時間。

過去,處理器上常見的存儲方案是DRAM(動態存儲器),而在AI時代,行業嘗試將多片DRAM芯片、用3D堆疊的方式堆在一起,直接和GPU進行封裝。相比傳統的DRAM,HBM存儲容量、帶寬更高、時延也更少。

最早突破核心難點的是SK海力士。

早在2013年,SK海力士最早開發出TSV技術,並應用在DRAM——就是在只有幾十納米大小的DRAM芯片上,鑽幾千個小孔,在孔內穿上電極,讓這些芯片有機連接起來。

2016年,三星也開始拼命追趕海力士,並宣稱先于對手開發出了第二代HBM。

這樣的戲碼此後每隔兩年左右都會上演一次,三星和海力士都在搶奪卡位更新一代的HBM技術。至今,行業已經跑完了五代的産品叠代。

開發叠代順序爲:HBM(第一代)——HBM2(第二代)——HBM2E(第三代)——HBM3(第四代)——HBM3E(第五代)

SK海力士

HBM的技術爭奪戰不僅僅是兩家韓國廠商的遊戲,在HBM上掉隊許久的美光也加入了戰鬥。爲了盡量縮短追趕的時間窗口,美光直接跳過此前的彎彎繞繞,押注最難的HBM3E。

按照美光的計劃,其産品將在2024年開始發貨。HBM在2023年産能的空缺,也讓英偉達願意押注經驗尚短的美光。

美系廠商的激進步調,引發了韓國廠商的焦灼。爲了支持HBM的發展,韓國近期還直接把HBM定爲國家戰略技術,最多可以給這兩家廠商40%的稅收減免。

AI的爭奪戰,往上遊追溯,也是一場緘默的國家較量。

新晉財富密碼

三家存儲大廠如此看重HBM,也是因爲這一全新的內存形態,實實在在了挽救了這三家企業瀕危的業績。

曾幾何時,芯片産業鏈上先後經曆了恐慌式囤貨,各家存儲芯片廠商畸形擴産,而後消費電子需求疲軟又給了大家重重一擊。林林總總,存儲廠商庫存高企,經營狀況跌入冰點。

而HBM則是一個全新的增長飛輪。

吃掉全球HBM最大份額的SK海力士,靠HBM打了一場翻身仗。這家公司發布的2023年Q4財報顯示,SK海力士時隔四個季度首次扭虧爲盈,HBM的銷量同比增長了五倍。

股價方面更是一騎絕塵。最近一年,SK海力士股價同比上漲了85%,近期股價幾乎創下20年來曆史最高點。嘗到了甜頭,SK海力士把接下來的發展願景定爲——成爲「全面的AI存儲供應商」。

不過,SK海力士的産能缺口出現,行業中也在急迫尋找下一個海力士替代的需求,股價盛景同樣出現在競爭對手處。近一年來,美光股價上漲了70%,激進的進攻動作,讓美光的市值突破千億美元大關。

一場産能大戰一觸即發。

三星方面消息顯示,計劃于2024年上半年量産具有8層堆棧的下一代HBM3e産品。根據計劃,三星的HBM芯片産量將比去年增長2.5倍,明年將再次翻倍。

爲了補充糧草彈藥,2023年第四季度,三星特意把持有的ASML股票變賣,用來投入全新的HBM産線,包括斥資105億韓元收購了韓國天安市的工廠和設備,以及計劃投資1萬億韓元建設新的包裝線。

SK海力士的量産節點故意比三星早了一季度,3月已經量産了第五代高帶寬內存HBM3e,産能也預計比去年增加一倍以上。

此外,SK海力士還雙線布局。一方面計劃在美國印第安納州建造一座最先進的制造工廠,另一方面又計劃聯合産業力量,和閃存制造商铠俠在日本共同生産HBM。

爲了加碼高産能,SK海力士更是計劃在2024年,保持10萬億韓元的新增資本支出——比去年增長了近七成。

各家激進的擴産,其實離不開英偉達在背後的推波助瀾。有外媒報道稱,爲了保證2024年的供應,英偉達此前直接向SK海力士、美光預先支付了HBM3E的預付款,分別爲5.4億至7.7億美元,用錢來引導上遊補充産能。

爲了抓住這波AI紅利,也爲了押注未來的産業生態位,這三家存儲芯片公司,幾乎往牌桌上推出了所有籌碼。

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