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AI内存芯片竞争格局

常华Andy Andy730
2025-01-02

2月,三星电子(Samsung Electronics)在一份新闻稿中宣称,在最新一代高端AI内存芯片HBM3e 12H(High Bandwidth Memory)领域处于领先地位。然而,事实证明,三星不仅未能领先,反而落后于竞争对手。

三星落后于对手

三星在HBM市场上似乎落后于市场领导者SK海力士(SK Hynix)约6个月,落后于美光科技(Micron Technology)至少3个月。这对长期占据内存芯片领导地位的三星而言,是一个陌生的境地。

内存带宽是AI服务器的关键瓶颈,而解决方案是技术难度更高、价格更昂贵的HBM内存芯片。

供不应求

SK海力士和美光均表示,其HBM内存芯片已售罄,预计到2025年底前无法满足需求。

美光首席执行官Sanjay Mehrotra在9月25日的第四季度财报电话会议中表示:“……我们已锁定2024年和2025日历年的HBM销量和定价。”

三星则表示,其2024年HBM产能也已售罄。

市场快速增长

市场研究机构Yole Group预测,HBM市场今年将大幅增长161.1%,达到141亿美元。

美光在9月25日将2025年HBM市场规模预期从200亿美元上调至250亿美元。

HBM之王:SK海力士

SK海力士目前已大规模生产最先进的AI内存HBM3e 12H,预计将于年底前交付(用于英伟达(Nvidia)H200、Blackwell或AMD MI325X GPU)。

美光已向客户发送HBM3e 12H芯片进行认证,预计2025年初开始大规模生产。

三星的情况则不明朗。

HBM3e有两种类型:

  • HBM3e 8H(H代表高,8代表8层,即8个DRAM芯片垂直堆叠)

  • HBM3e 12H,包含12个DRAM芯片
两者的区别在于容量和速度:
  • HBM3e 12H:12个3GB DRAM芯片垂直堆叠,总容量36GB,工作速度9.6Gbps。
  • HBM3e 8H:24GB容量,9.2Gbps。

两者均提供1.2TB/s的带宽。

三星HBM进度延迟

有报道指出,三星HBM3e项目存在问题,这些延迟印证了部分问题。

在第二季度财报电话会议上,三星出人意料地宣布,将HBM3e 8H的大规模生产和出货推迟至第三季度。

而在4月的第一季度财报电话会议中,三星曾表示:“我们本月开始大规模生产HBM3e 8H。”

第三季度从7月开始,因此,从三星宣布开始大规模生产到修订生产计划,至少存在3个月的延迟。

更多延迟

SK海力士在第一季度开始HBM3e 8H的大规模生产和出货,美光在第一季度开始大规模生产,并在第二季度出货。

三星在第二季度电话会议上,还将HBM3e 12H的大规模生产时间表从原定的第二季度推迟至2024年下半年。

三星是否在出货HBM3e?

更令人困惑的是,第三季度已结束,三星网站上仍未出现HBM3e的产品页面,至少在其全球、美国、EMEA的英语网站以及中文网站上均未发现。

根据网站信息,三星目前提供的最高端产品仍是上一代HBM3,远落后于已开始出货HBM3e 8H的SK海力士和美光。

Samsung HBM3e产品线现状

三星HBM3e 8H(24GB)在其AI和服务器应用产品页面上有所列出,但两个相关链接均指向HBM3e 12H版本(36GB)的博客文章,而非实际产品页面。

这种信息呈现方式对客户使用造成困扰。三星HBM3产品页面本应为工程师和采购人员提供产品概览、特性和部件查询等关键信息。相比之下,SK海力士和美光均为其HBM3e及其他HBM产品设立了专门的产品页面。

作为内存芯片行业巨头,三星以质量和技术卓越著称,但在HBM3e方面的表现未能符合其声誉。HBM3e并非其半导体部门面临的首个挑战。

领导层调整

5月,三星宣布半导体部门领导层变更,任命副董事长Young Hyun Jun以应对“AI浪潮中的芯片危机”(路透社报道)。

就任数月后,Jun向员工发出备忘录,警告部门必须停止“掩盖或回避问题”,否则将陷入“重复去年情况的恶性循环”。

不可低估三星实力

尽管面临明显困境,三星凭借其工程人才、技术实力、资金优势和行业影响力,仍有潜力在HBM市场中重新崛起。但这需要大量努力。

SK海力士和美光领先优势

目前,HBM内存芯片市场的高端领域——HBM3e,已被SK海力士和美光占据主导地位。

内存芯片行业近年来的竞争格局前所未有地激烈。

HBM发展简史

HBM(High Bandwidth Memory)内存始于2008年AMD的开发计划,SK海力士于2013年首次成功制造。

AMD GPU部门工程师旨在开发一种更适合GPU的内存芯片,具备更高带宽、更低功耗和更小尺寸等特性,由此诞生了HBM。

其中一个关键挑战是如何堆叠DRAM芯片,因为散热问题可能导致芯片损坏。

SK海力士凭借3D堆叠内存的经验,与其他公司合作研究解决方案。

2013年底,HBM成为JEDEC行业标准。

如今,HBM解决了AI服务器的关键瓶颈,为GPU提供了远超其他类型内存芯片的带宽。

参考资料

HBM3e 12H
  • https://semiconductor.samsung.com/news-events/news/samsung-develops-industry-first-36gb-hbm3e-12h-dram/
  • https://news.skhynix.com/sk-hynix-begins-volume-production-of-the-world-first-12-layer-hbm3e/
  • https://micron.com/about/blog/applications/ai/micron-continues-memory-industry-leadership-with-hbm3e-12-high-36gb
供不应求
  • https://reuters.com/technology/nvidia-supplier-sk-hynix-says-hbm-chips-almost-sold-out-2025-2024-05-02/
  • https://investors.micron.com/events/event-details/microns-post-earnings-analyst-call-16
  • https://investors.micron.com/quarterly-results
HBM3E
  • https://news.skhynix.com/sk-hynix-begins-volume-production-of-the-world-first-12-layer-hbm3e/
  • https://micron.com/about/blog/applications/ai/micron-continues-memory-industry-leadership-with-hbm3e-12-high-36gb
  • https://micron.com/products/memory/hbm/hbm3e
  • https://semiconductor.samsung.com/news-events/tech-blog/leading-memory-innovation-with-hbm3e/
财报电话会议
  • https://samsung.com/global/ir/financial-information/earnings-release/
  • https://skhynix.com/ir/UI-FR-IR06
  • https://investors.micron.com/events/event-details/microns-post-earnings-analyst-call-16
HBM3e 8H
  • https://news.skhynix.com/sk-hynix-begins-volume-production-of-industry-first-hbm3e/
  • https://investors.micron.com/news-releases/news-release-details/micron-commences-volume-production-industry-leading-hbm3e
SK海力士和美光的HBM产品页面
  • https://product.skhynix.com/products/dram/hbm/hbm3e.go
  • https://micron.com/products/memory/hbm/hbm3e
三星
  • https://semiconductor.samsung.com/dram/hbm/
  • https://semiconductor.samsung.com/applications/server/
  • https://semiconductor.samsung.com/applications/ai/
  • https://semiconductor.samsung.com/dram/hbm/hbm3-icebolt/
英伟达
  • https://nvidia.com/en-us/data-center/h200/
  • https://resources.nvidia.com/en-us-blackwell-architecture
AMD MI325X
  • https://ir.amd.com/news-events/press-releases/detail/1201/amd-accelerates-pace-of-data-center-ai-innovation-and
Intel Gaudi 3
  • https://intc.com/news-events/press-releases/detail/1713/intel-unveils-next-generation-ai-solutions-with-the-launch
三星芯片部门领导层调整
  • https://news.samsung.com/global/samsung-electronics-names-young-hyun-jun-as-new-head-of-device-solutions-division
  • https://reuters.com/technology/samsung-elec-appoints-new-chief-its-chip-business-2024-05-21/
  • https://bnnbloomberg.ca/business/technology/2024/08/01/samsung-chips-boss-warns-of-vicious-cycle-if-it-doesnt-change/
Yole Group
  • https://yolegroup.com/product/report/status-of-the-memory-industry-2024/
  • https://yolegroup.com/product/report/next-generation-dram-2024/
HBM历史
  • https://x.com/RajaXg/status/1760487145360556300
  • https://koreaherald.com/view.php?ud=20131219000838
  • https://news.skhynix.com/the-story-of-sk-hynixs-hbm-development/
  • https://news.skhynix.com/sk-hynixs-40th-anniversary-interview-ceo-kwak-targets-specialty-memory/


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参考资料:Dan Nystedt, "The Battle for AI Memory Chip Supremacy," X, October 1, 2024, https://x.com/dnystedt/status/1841040042913120587.


---【本文完】---

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