AI推动HBM火爆，DRAM持续迈入3D时代
思瀚产业研究院    2025-08-24

1、 DDR是DRAM的主要细分品类

DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM按照产品分类分为DDR/LPDDR/GDDR和传统型（Legacy/SDR）DRAM。

DDR是双倍速率同步动态随机存储器，主要应用在个人计算机、服务器上；LPDDR是LowPowerDDR，主要应用于移动端电子产品；GDDR是Graphics DDR，主要应用于图像处理领域；DDR/LPDDR为DRAM目前应用最广的类型，根据Yole数据统计，两者合计占DRAM应用比例约为90%。

2、DDR6已进入平台验证

DDR标准是由固态技术协会（JEDEC）制定，从DDR1到DDR5演变看，DDR的能耗越来越低，传输速度越来越快、存储容量也越来越大。

2024年，JEDEC开始着手研究下一代内存标准DDR6，目标是为存储器领域带来更快的读写速度和更高的性能。2024年底，JEDEC完成了DDR6主要草案标准，为后续标准的正式发布奠定了基础。根据规划，DDR6将于2026年完成平台认证，2027年率先在服务器市场商用，随后向高端笔记本等消费级市场扩展。

3、 DRAM制程微缩仍在持续

DRAM产业在2D平面进行制程微缩目前仍然是一个主流趋势。从三大DRAM厂商三星、SK海力士和美光的研发进展来看，自2016年以来，DRAM就一直在10nm级别（19nm到10nm，或1X）徘徊，三大存储厂商（三星、SK海力士和美光）也都推出了多代的工艺。

根据IT之家2025年6月4日消息，美光当地时间昨日宣布在业界率先推出基于第六代10nm级制程（按美光命名为1γ、1-gamma，按三星和SK海力士命名为1c）的LPDDR5x DRAM内存。

4、3D DRAM是DRAM制程发展方向

3D DRAM是一种通过堆叠多个存储层和使用垂直互联技术来增加存储密度和性能的先进DRAM技术。3DDRAM能够提供更高的存储密度、更低的功耗和更高的带宽，适用于高性能计算、数据中心和AI等应用场景。随着制程工艺的不断缩小，DRAM的制造难度越来越大，因此从2D架构转向3D架构成为未来发展的主要方向之一。

2025年6月在日本东京举行的IEEE VLSI研讨会上，SK海力士提出了未来30年的新DRAM技术路线图。4F2 VG和3D DRAM技术将应用于10nm及以下级内存。

5、 AI大模型推动HBM爆火

chatGPT的爆火和AGI的繁荣，除了推动了AI芯片需求暴增，也推动了HBM的爆火。高带宽存储器（HighBandwidth Memory，HBM）是超微半导体和SK Hynix发起的一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM，适用于高存储器带宽需求的应用场合，像是图形处理器、网络交换及转发设备（如路由器、交换器）等。

随着GPU的功能越来越强大，需要更快地从内存中访问数据，以缩短应用处理时间。为了减小“内存墙”的影响，提升内存带宽一直是存储芯片聚焦的关键问题，半导体的先进封装为克服阻碍高性能计算应用程序的内存访问障碍提供了机会。

6、 HBM的实现方式

HBM是由DRAM颗粒三维堆叠而成，其中每个DRAM颗粒通过μ-Bump和硅通孔（TSV）技术垂直连接到底层的逻辑芯片上，这种垂直连接方式使得整个堆叠栈能够通过2.5D封装技术与计算芯片一起集成到同一个硅中介层上。这种集成方式显著缩短了存储芯片与计算芯片之间的互连距离，从传统内存条（DIMM）的数厘米缩短至数百微米。采用了μ-Bump与TSV技术，将输入输出（IO）的数量从原有的64位提高到1024位以上，极大地提升了内存带宽，从而能够支持更高的数据传输速率。

制程方面，与传统DRAM晶圆工艺不同，HBM在前端制程（FEOL，包括有源器件和存储单元等功能层）完成后，增加了TSV制程。3D-stacking 主要有两种实现方式：晶圆到晶圆（Wafer to Wafer, W2W）和芯片到晶圆（Die to Wafer,D2W）现有的 HBM 都采用 D2W 方式进行生产。

7、 HBM技术演进路径预测

2025年6月，韩国国家级研究机构——韩国科学技术院（KAIST）发布了一份长达371页的研究论文，系统性地描绘了HBM技术从HBM4一路发展到HBM8的演进路径。内容涵盖带宽、容量、I/O接口宽度、热设计等方面的提升，以及封装方式、3D堆叠结构、嵌入式NAND存储的内存中心架构，甚至包括基于机器学习的功耗控制方法。

8、 HBM竞争格局

根据TrendForce集邦咨询预测，受AI平台积极参与新系列HBM产品推动，2025年HBM需求元将有超过80%，凸显HBM3e系列产品上，其中12hi的将超过一半，成为下半年AI主要竞争厂商有竞争力的主流产品，替代8hi。

目前，在HBM市场，主要有三大供应商，分别为SK海力士、三星和美光。竞争格局方面，SK海力士是英伟达的主要HBM供应商。

根据2025年6月电子工程专辑的报道，SK海力士已向英伟达小批量供应了HBM4，以支持英伟达的下一代AI加速器Rubin GPU的出样计划。报道中，Meritz Securities预测，到2026年，SK海力士将获得HBM3E8Hi市场份额的60%以上和HBM3E 12Hi市场份额的75%。

随着HBM4市场需求的增长，SK海力士的HBM销量有望快速增长，预计HBM4的溢价将超过30%。此外，美光也向英伟达提供了12层堆叠的HBM4样品，但供应量有限，而三星电子尚未进入英伟达的HBM供应链，因此SK海力士将获得最大的供应份额。

9、SK海力士首度登顶全球DRAM市场第一

根据CFM闪存市场报道，2025年一季度在AI服务器保持稳健推动对服务器DRAM需求，PC和移动需求复苏力度也较预期更为明显，此外叠加关税触发的部分补库存需求的共同影响下，2025年一季度整体表现优于预期，全球DRAM市场规模同比增长42.5%至267.29亿美元，环比减少8.5%。在2025年一季度，SK海力士凭借在HBM领域的绝对优势，终结三星长达四十多年的市场统治地位，以36.7%的市场份额首度登顶全球DRAM市场第一。

HBM正加速重构DRAM产业格局——其市场渗透率已经从2023年的9%翻倍跃升至2024年的18%，2025年更有望突破30%的战略制高点，成为DRAM价值迁移的核心引擎。

10、DRAM市场预测

根据Yole Group发布的市场与技术分析报告：《Status of the Memory Industry2025》显示，在AI工作负载激增和行业战略性转向HBM（高带宽内存）的背景下，全球内存市场强势复苏。不过，全球贸易紧张局势始终如阴云笼罩，给供应链稳定带来潜在威胁。YoleGroup预测，HBM市场将在2030年前保持33%的年复合增长率，届时其营收将超过DRAM市场总营收的50%。

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