11月23日，据美国商务部透漏，预计在28日公布扩大对华半导体企业的出口限制措施，或将影响多达200家芯片公司，涵盖包括HBM（高带宽内存）芯片以及AI、半导体等相关产品，限制大多数美国供应商向目标公司发货。
近日，据路透社报道，美国商务部工业与安全局（BIS）已定于12月6日发布一项针对HBM（高宽带内存）的禁令，涵盖HBM2E、HBM3、HBM3E。该禁令于2025年1月2日生效。
事实上，这并非美国首次对中国半导体产业出手。从禁止出口GPU到限制7nm芯片代工，再到禁售HBM给中国企业，美国的打压措施日益加剧。
截至2024年10月31日，美国商务部工业与安全局维护的出口管制限制性名单实体中，中国就有1012个，占总数的26.1%。
那么，美国为何如此执着于对中国的半导体和AI产业进行限制呢？
其中，一方面意在遏制中国在高科技领域的快速发展，试图通过限制关键技术和产品的出口，保持其在全球科技竞争中的领先地位；另一方面，也是基于它们所谓的“国家安全”考虑。
HBM禁令，一剑封喉？
自今年8月以来，有关美国将禁售HBM的消息便不绝于耳。
HBM作为一款新型CPU/GPU内存芯片，以其独特的高带宽内存设计，完美契合大模型时代对高算力和大存储的迫切需求。在众多存储芯片中，HBM被公认为“最适用于AI训练、推理的存储芯片”。
图片来源：SK海力士官网
目前，主流数据中心GPU均采用HBM技术，英伟达V100、A100、H100系列与AMD MI100、MI200、MI300系列均应用HBM内存，HBM在数据中心GPU中逐渐占据核心地位。
数据来源：与非网、奎芯科技、东方证券研究所
同时，HBM每一次更新迭代都会伴随着处理速度的提高。它以HBM（第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）和 HBM3E（第五代）的顺序开发，最新HBM3E是HBM3的扩展版本。目前GPU通常采用2/4/6/8堆叠的HBM，最多可在三个维度上堆叠12 层。
数据来源：山西证券
随着HBM已成为高性能计算、AI等领域的首选内存技术，其需求正随着AI领域的持续景气而高速增长。
目前，在AI芯片与单芯片容量增长的双重推动下，2024年HBM3E将成为主打产品，占比超过46%，且整个产业的HBM消耗量将大幅提升，增速预计超过200%，2025年HBM消耗量还将再翻倍。
寡头垄断，HBM市场彻底被引爆
目前，HBM市场格局集中，SK海力士占据主导地位，而HBM国产化率几乎为0。据Trendforce数据，2023年SK海力士市占率预计为53%，三星市占率38%、美光市占率9%。
数据来源:TrendForce，信达证券研发中心
如今，三星、SK海力士和美光都在积极投资HBM产能扩张计划，预计2025年新增产量将达到27.6万个单位，使得年度总产量增至54万个单位，年增长率将达到105%，实现产能翻倍。
图表来源：全球半导体观察制表
据TrendForce预计，以规格而言，HBM主流将在2024年移转至HBM3与HBM3E，而HBM412hi有望于2026年推出，HBM416hi产品预计2027年问世。
但就目前来看，一旦美国HBM禁令如期生效，美光作为美国本土企业，受限于出口管制，无法向中国大陆出售先进HBM产品，将导致三星近乎垄断中国市场HBM供应份额，同时也将会促使中国客户提前寻找替代方案，加速国产化进程，对HBM全球市场份额造成连锁反应。
对此，韩国作为全球HBM主要供应商，其三星电子和SK海力士HBM芯片在全球市场占据显著份额，亦对禁令表示关注。不过，韩国方面表示将继续与美国进行谈判，以尽量减少对产业的负面影响。
中国反制，美国反噬
面对美国的出口禁令，中国并非毫无还手之力。近年来，中国在半导体产业方面加大自主创新和研发力度，努力打造自主可控的半导体产业链，以应对潜在的外部风险。
随着HBM关注度不断扩大，国内众多大算力芯片创业公司纷纷采用HBM，满足日益增长的计算需求，部分国内厂商也正打入海外存储/HBM供应链，国产HBM正处于0到1的突破期。
目前，国内涉及HBM产业链的公司主要包括雅克科技、中微公司、和拓荆科技等。
其中，HBM工艺，拓荆科技为国内主要的ALD供应商之一，公司PEALD产品用于沉积SiO2、SiN等介质薄膜，在客户端验证中都取得了令人满意的结果。
TSV技术（硅通孔技术），中微公司为TSV设备的主要供应商，硅通孔技术是实现2.5D和3D先进封装的关键。
以下为HBM产业链梳理：
随着美国出口管制措施越来越频繁，其反噬自身的效应也在持续扩大。
日前，美国纽约联邦储备银行发布的《地缘政治风险与脱钩：美国出口管制的证据》报告揭示，原本意在“保护”美国企业的出口管制措施，实际却导致了供应链中断、运营成本攀升及市场竞争力削弱等负面效应。此外，报告还综合评估了美方对华出口管制在营收、盈利及融资等方面的实际影响，其中包括相关美企总计因此“蒸发”1300亿美元市值等。相比之下，中国企业通过寻找新供应商、拓宽采购渠道等措施，有效缓解了负面影响，显著降低了对美国技术的依赖。
11月25日，中国外交部发言人毛宁在例行记者会上表示，中方一贯坚决反对美方泛化国家安全概念，滥用出口管制措施，对中国进行恶意的封锁和打压。这种行为严重违反市场经济规律和公平竞争原则，破坏国际经贸秩序，扰乱全球产供链的稳定，最终损害的是所有国家的利益。中方将采取坚决措施，坚定维护中国企业的正当合法权益。
在生成式AI大模型等前沿领域的强劲驱动下，HBM产业正迅速崭露头角。一场关于HBM市场的争夺战已经悄然打响，中国应积极寻求创新突破，迅速抓住市场新机遇，减少依赖，实现自身的跨越式发展。
转自：EDA365电子论坛
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