文｜半導體產業縱橫

?近日，全球最大存儲芯片廠商三星電子披露了第二季度的業績報告。

三星電子在2024年第二季度的業績報告中展現了驚人的財務表現，其營業利潤同比飆升了1452%，達到10.4萬億韓元（約合人民幣551億元）。這一數據不僅顯著超過了市場分析師的普遍預期，也標志著三星電子自2022年下半年以來利潤狀況的顯著好轉。

01 AI需求引爆，三星、SK海力士扭虧為盈，業績飆升

三星第二季度的業績表現大幅超出市場預期，利潤飆升14倍。

而就在2022年下半年，三星電子曾面臨設備解決方案部門及其整體利潤的明顯下滑，營業利潤一度跌至1萬億韓元以下。然而，從2023年下半年開始，隨著市場環境的改善，三星電子的利潤開始回升，三季度和四季度的營業利潤均回到了2萬億韓元以上。進入2024年，第一季度的營業利潤達到了6.61萬億韓元，相比去年同期的0.64萬億韓元，增長了十倍之多。

隨著AI需求激增導致內存競爭加劇，三星三季度將把DRAM和NAND的價格上調15%—20%，預計三星電子下半年的業績也將有所改善。

與此同時，另一家韓國存儲芯片巨頭SK海力士也在第二季度實現了業績的顯著提升。SK 海力士將在 7 月 26 日公布第二季度財報。市場預計，其營業利潤將達到5萬億韓元（約合人民幣263.5億元），創下 6 年來的最高紀錄。這表明整個存儲芯片行業正受益于AI相關需求的增長，尤其是在高帶寬存儲器（HBM）領域，預計未來幾年的復合年增長率（CAGR）將達到70%。

據統計，過去一個月內，至少 19 位分析師上調了對該公司的預測，理由包括 AI 需求的巨大潛力，以及本月公布的財報可能帶來正面驚喜。

高盛（Goldman Sachs Group）將SK海力士目標價調高至290,000韓元。花旗集團（Citigroup）也將SK海力士目標價升至350,000韓元。

Infinity全球資產管理公司投資長Roh Jongwon表示，SK海力士股價估值目前并未完全反映高帶寬內存（HBM）的潛力，HBM利潤幾乎較傳統DRAM芯片高出一倍，但市場目前仍同等對待這兩項產品的估值。

就在去年二季度，SK海力士營業虧損達到2.88萬億韓元，環比增長15%；凈虧損達到2.99萬億韓元，環比下降16%；季度營業虧損率為39%，凈虧損率達到41%。然而，伴隨著人工智能的出現，這一困境已經出現轉機。

今年第一季度，SK海力士結合并收入為12.4296萬億韓元，營業利潤為2.886萬億韓元，凈利潤為1.917萬億韓元。第一季度收入創同期歷史新高，營業利潤創同期歷史第二高。憑借HBM等面向AI的存儲器技術領導力，SK海力士提升了面向AI服務器的產品銷量，同時持續實施以盈利為主的經營活動，從而實現了營業利潤環比增長734%的業績。

此次業績的爆炸性增長，主要得益于人工智能（AI）需求的高漲，這直接推高了存儲芯片的價格。作為全球最大的存儲芯片供應商，三星電子和SK海力士在AI浪潮中占據了有利位置，受益于數據中心、云計算以及各類智能設備對高性能存儲解決方案（主要是HBM）的強勁需求。

AI服務器需要處理大量并行數據，要求高算力和大帶寬，高算力代表著AI服務器處理數據的速度更快，而大帶寬代表服務器能夠同時訪問的數據更多，HBM通過提供高帶寬和低延遲，滿足了AI服務器對高效數據處理的需求，使得AI模型訓練和推理過程更快更高效，這是驅動HBM市場需求逐年增長的主要原因。

在此背景下，HBM已經成為眼下市場主流AI訓練芯片的“標配”，中泰證券在今年3月份的一份研報中指出，目前主流AI訓練芯片都配有多顆HBM，以英偉達公司生產的AI訓練芯片H100為例，1 顆英偉達H100芯片使用臺積電封裝技術將7 顆芯片（1顆 GPU+6 顆HBM）封在一起。

5月，知名市場研究機構DIGITIMES發布報告指出，2024年全球服務器用GPU產值（包含存儲器在內的板卡與次系統）將達1219億美元，其中，高端服務器GPU產值比重將逾八成，達1022億美元。

作為AI訓練芯片的關鍵部件，HBM的訂單也隨著AI服務器一起暴增。

02 存儲巨頭持續加碼擴產布局

在SK海力士和美光科技的財報電話會上，兩家公司的高管均表示自家的HBM訂單早已爆滿，2025年之前的產能都已售罄。三星電子也在舉辦的2024年第一季度財報電話會上強調：“2024年，我們的HBM位元供應實際上比去年增加了三倍多。我們已經與客戶完成了相關供應的討論。2025年，我們將繼續擴大供應，至少比去年增加兩倍或更多。”

面對來勢洶洶的訂單需求，存儲巨頭正在加碼布局。

在SK海力士2024年第一季度的財報電話會上，該公司管理層就表示，為了積極支持不斷增長的AI內存需求以及傳統DRAM需求，決定投資建設新的DRAM生產基地M15X，目標是在2025年底前啟用。

此外，SK海力士還決定在美國印第安納州西拉斐特建設一個先進的AI內存封裝生產設施，該設施總投資約38.7億美元，從2028年開始大規模生產包括HBM在內的下一代AI內存產品。

SK海力士正在擴產其第5代1b DRAM，以應對HBM及DDR5 DRAM需求增加。SK海力士已向多家設備公司下訂單。通過這項投資，SK海力士的1b DRAM產能預計將從第一季度的每月1萬片晶圓增加到年底的每月9萬片，SK海力士還計劃到明年上半年將1b DRAM產量增加到14萬至15萬片。

6月30日，韓國SK海力士母公司SK集團表示，到2028年，SK海力士將投資103萬億韓元（746億美元），以加強其芯片業務，專注于人工智能。SK集團還表示，計劃到2026年確保80萬億韓元的資金，用于投資人工智能和半導體領域，以及為股東回報提供資金，并對超過175家的子公司進行精簡。

三星也不甘落后，三星電子將在年內推出高帶寬內存（HBM）的3D封裝服務，計劃明年推出的第六代HBM芯片HBM4將采用這種封裝方式。

據報道，三星電子再度重組HBM內存團隊，調整先進封裝組織結構。三星電子此前成立了 HBM 產能質量提升團隊，專責 HBM4 開發，同原本的 HBM 團隊并行。新成立的“HBM 開發團隊” 將取代之前的兩個團隊，總攬 HBM3E 和 HBM4 內存的開發工作，集中人力物力在 HBM 業務上追趕領先者 SK 海力士。三星電子還將先進封裝業務團隊更名為“AVP 開發團隊”，將原團隊的銷售營銷組織分拆到各個業務部門，并將 HBM 封裝開發人員并入到 HBM 開發團隊以提升后者競爭力。

三星電子還決定重組設備技術研究所，強化半導體工藝及設備的技術支撐能力，為半導體工藝效率的提升提供更廣泛的技術支持。

三星電子亦正著手升級該公司位于韓國平澤的工廠，預計完工時間為2027年4月。

此外，美光也正在追趕，消息稱，美光正在研發的下一代HBM在功耗方面比SK海力士和三星電子更具優勢。美光科技則還計劃擴張位于日本廣島的產線。美光科技預計將投入6000億-8000億日圓（約合51億美元）。這座新廠將于2026年初動工，并安裝EUV設備。

03 HBM4成為競爭熱點

隨著大廠不斷投入，HBM技術迭代越來越快。行業標準制定組織JEDEC固態技術協會近日表示，HBM4標準即將定稿，在更高的帶寬、更低的功耗、增加裸晶/堆棧性能之外，還進一步提高數據處理速率。據悉，相比較HBM3，HBM4的每個堆棧通道數增加了一倍，物理尺寸更大。

而圍繞著HBM，廠商們也都圍繞未來的HBM 4技術各出奇招。

SK海力士正在推進TSV和MR-MUF的技術發展，這些技術在HBM性能中發揮著關鍵作用。雖然MR-MUF被廣泛使用，但MR-MUF 擁有容易翹曲、導致晶圓末端彎曲、空洞現象（即保護材料在某些區域分布不均勻）也會對 MR-MUF 的可靠性產生負面影響等缺點。SK hynix表示，與HBM開發初期相比，他們成功地減少了翹曲現象，目前我們正在開發克服這一問題的技術。下一步，抉擇會聚焦在減少空隙。

此外，SK海力士還致力于芯粒（Chiplet）及混合鍵合（Hybrid bonding）等下一代先進封裝技術的開發，以支持半導體存儲器和邏輯芯片之間的異構集成，同時促進新型半導體的發展。當中，Hybrid bonding也是被看作是HBM封裝的又一個新選擇。但根據之前的計劃不一樣，SK海力士打算在下一代的HBM 4中持續采用尖端封裝技術MR-MUF。作為替代方案而出現的混合鍵合技術預計由于 HBM 標準的放寬而緩慢引入。

今年四月份，SK海力士與臺積電簽署了一份諒解備忘錄，雙方將合作生產下一代HBM，并通過先進的封裝技術提高邏輯和HBM的集成度。該公司計劃通過這一舉措著手開發HBM4，即HBM系列的第六代產品，預計將于2026年開始量產。兩家公司將首先致力于提高安裝在HBM封裝最底部的基礎芯片的性能，并同意合作優化SK海力士的HBM和臺積電的CoWoS技術的整合，合作應對客戶對HBM的共同要求。

和SK海力士不一樣，在HBM封裝上，三星采用的TC-NCF（thermal compression with non-conductive film），也就是非導電薄膜熱壓縮。隨著發展，三星逐漸減少了 NCF 材料的厚度，將 12 層第五代 HBM3E 的厚度降至 7 微米 (μm)。

三星電子在全公司范圍內集中力量，在2月宣布了“Advanced TC-NCF”技術。該技術可以減少 TC-NCF 工藝中必要薄膜的厚度，從而在保持 HBM 高度的同時增加半導體層數。

三星電子將MOSFET工藝應用到HBM3E，并正在積極考慮從HBM4開始應用FinFET工藝。因此，與 MOSFET 應用相比，HBM4 的速度提高了 200%，面積縮小了 70%，性能提高了 50% 以上。這是三星電子首次公開HBM4規格。

有報道指出，三星電子最近在內部制定了一項計劃，將原來計劃安裝在HBM4中1b DRAM改為1c DRAM。

此外，據韓媒etnews報道，三星電子和SK海力士已經開始進行高帶寬存儲器（HBM）晶圓的工藝技術轉換，這一轉換以防止晶圓翹曲的新技術引入為核心，被認為是針對下一代HBM。預計隨著工藝轉換，材料和設備供應鏈也將發生變化。據悉三星電子和SK海力士，最近正在與合作伙伴一起開發將HBM用晶圓剝離（解鍵合）工藝改為激光方法。

當應用激光時，相關的材料和設備供應鏈變化是不可避免的。現有的機械方式由日本東京電子和德國SüSS MicroTec占據市場前兩位。激光方式可能會有更多的設備企業進入，預計將展開激烈的爭奪戰。

04 三星仍然面臨內憂外患

雖然三星正受益于由AI熱潮推動的行業復蘇，但這家科技巨頭并非高枕無憂。

在AI熱潮中關鍵的HBM芯片領域，三星面臨著SK海力士的強勁競爭。有消息稱，三星電子的HBM3e（高帶寬內存）芯片通過了英偉達的質量測試，三星將就大規模生產HBM并供應給英偉達一事展開談判。

今年5月，有消息稱三星最新HBM芯片尚未通過英偉達檢測。消息人士稱，三星產品未能通過測試的主要原因是臺積電在檢測中“采用了基于 SK 海力士 HBM3E 產品設定的檢測標準”。隨后，三星電子聲明稱，所謂芯片因發熱和能耗問題尚未通過檢測的說法“不實”，“檢測正順利、按計劃推進”。

此外，三星自身也存在管理方面的內憂：就在三星公布業績的幾天前，三星工會組織者計劃在其28000多名成員中舉行為期三天的罷工，其中包括主要芯片工廠的成員，原因是工資糾紛。上月，該公司發生了一場涉及少數員工的罷工，這是該公司成立55年來的首次罷工。

當地時間7月10日，韓國三星電子公司最大工會組織“全國三星電子工會”宣布開啟無限期大罷工。全國三星電子工會原計劃8日起進行為期3天的首次罷工，再從15日起進行為期5天的第二次罷工。但因資方沒有對話之意，工會決定啟動無限期大罷工。

此次罷工可能是三星電子近年來經營狀況惡化的反映。業內人士表示，三星電子因在半導體行業和人工智能芯片領域未能及時響應市場需求，造成去年公司半導體業務出現虧損。工會指出，這一危機發生的根源在于管理層的決策失誤，而非員工的責任。