电子行业AI系列之HBM：AI硬件核心，需求爆发增长

请务必阅读正文之后的重要声明部分 、 AI 系列之 HBM：AI 硬件核心，需求爆发增长 电子行业 证券研究报告/行业深度报告 2024 年 3 月 26 日 评级：增持（ 维持 ） 分析师：王芳 执业证书编号： S0740521120002 Email： wangfang02@zts.com.cn 分析师：杨旭 执业证书编号：S0740521120001 Email：yangxu01@zts.com.cn 分析师：游凡 执业证书编号： S0740522120002 Email：youfan@zts.com.cn [Table_Profit] 基本状况 上市公司数 480 行业总市值(百万元) 6,290,396 行业流通市值(百万元) 3,127,038 [Table_QuotePic] 行业-市场走势对比 公司持有该股票比例 [Table_Report] 相关报告 《AI 系列之先进封装：后摩尔时代利器，AI+国产化紧缺赛道》 《香农芯创深度：海力士云服务存储最大本土代理商，24 年周期+成长共振》 《AI 系列：光是通信的必由之路，OCS 已成功应用》 《AI 系列之国产算力：0-1，重视产业链历史机遇》 [Table_Finance] 重点公司基本状况 简称 股价(元) EPS PE PEG(24E) 评级 2022 2023E 2024E 2025E 2022 2023E 2024E 2025E 通富微电 22.84 0.63 0.33 0.10 0.60 36 69 223 38 -20 买入 赛腾股份 75.90 0.90 1.53 3.37 3.81 85 50 23 20 0 未评级 香农芯创 39.60 0.49 0.69 0.79 0.98 81 58 50 41 2 买入 精智达 70.95 0.72 0.70 1.24 1.71 98 101 57 42 1 未评级 新益昌 71.38 2.27 2.00 0.59 2.58 31 36 121 28 6 未评级 华海诚科 84.12 0.59 0.51 0.41 0.61 143 165 206 139 143 买入 雅克科技 55.26 0.70 1.10 1.40 2.08 79 50 40 27 1 买入 兴森科技 13.01 0.37 0.31 0.15 0.26 35 42 85 49 -5 买入 深南电路 87.00 2.89 3.20 2.73 3.90 30 27 32 22 2 买入 联瑞新材 43.43 0.93 1.01 0.94 1.36 47 43 46 32 2 未评级 长电科技 28.25 1.65 1.81 0.82 1.37 17 16 34 21 -3 买入 备注：以 2024 年 3 月 25 日收盘价计算，未评级股票采用 WIND 一致预期 投资要点 ◼ AI 硬件核心是算力和存力，HBM 高带宽、低功耗优势显著，是算力性能发挥的关键。AI 芯片需要处理大量并行数据，要求高算力和大带宽，算力越强、每秒处理数据的速度越快，而带宽越大、每秒可访问的数据越多，算力强弱主要由 AI 芯片决定，带宽由存储器决定，存力是限制 AI 芯片性能的瓶颈之一。AI 芯片需要高带宽、低能耗，同时在不占用面积的情况下可以扩展容量的存储器。HBM 是 GDDR 的一种，定位在处理器片上缓存和传统 DRAM 之间，兼顾带宽和容量，较其他存储器有高带宽、低功耗、面积小的三大特点，契合 AI 芯片需求。HBM 不断迭代，从 HBM1 目前最新到 HBM3E，迭代方向是提高容量和带宽，容量可以通过堆叠层数或增加单层容量获得提升，带宽提升主要是通过提升 I/O 速度。 ◼ HBM 市场爆发式增长，海力士和三星垄断市场。目前主流 AI 训练芯片均使用 HBM，一颗 GPU 配多颗 HBM，如英伟达 1 颗 H100 使用 5 颗 HBM3、容量 80GB，23 年底发布的 H200 使用 6 颗 HBM3E（全球首颗使用 HBM3E 的 GPU）、容量达 144GB，3 月 18 日，英伟达在美国加州圣何塞召开了 GTC2024 大会发布的 B100 和B200 使用 192GB（8 个 24GB 8 层 HBM3E），英伟达 GPU HBM 用量提升，另外AMD 的 MI300 系列、谷歌的 TPU 系列均使用 HBM。根据我们的测算，预计 24 年HBM 市场需求达 150 亿美金，较 23 年翻倍。HBM 的供应由三星、海力士和美光三大原厂垄断，22 年海力士/三星/美光份额 50%/40%/10%，海力士是 HBM 先驱，HBM3 全球领先，与英伟达强绑定、是英伟达主要 HBM 供应商，三星紧随其后，美光因技术路线判断失误份额较低，目前追赶中，HBM3E 进度直逼海力士。目前 HBM 供不应求，三大原厂已开启军备竞赛，三大原厂一方面扩产满足市场需求、抢占份额，海力士和三星 24 年 HBM 产能均提升 2 倍+，另外三大原厂加速推进下一代产品 HBM3E 量产以获先发优势，海力士 3 月宣布已开始量产 8 层 HBM3E，3 月底开始发货，美光跳过 HBM3 直接做 HBM3E，2 月底宣布量产 8 层 HBM3E，三星 2月底发布 12 层 HBM3E。 ◼ 先进封装大放异彩，设备和材料新增量。HBM 采用 3D 堆叠结构，多片 HBM DRAM Die 堆叠在 Logic Die 上，Die 之间通过 TSV 和凸点互连，先进封装技术 TSV、凸点制造、堆叠键合是 HBM 制备的关键，存储原厂采用不同的堆叠键合方式，海力士采用 MR-MUF 工艺，三星和美光采用 TCB 工艺，MR-MUF 工艺较 TCB 工艺效率更高、散热效果更好。HBM 对先进封装材料的需求带动主要体现在 TSV、凸点制造和堆叠键合/底填工艺上，带来对环氧塑封料、硅微粉、电镀液和前驱体用量等的提升，在设备端 HBM 带来热压键合机、大规模回流焊机和混合键合机等需求。 ◼ 投资建议：HBM 海外引领，核心标的如下：1）存储原厂：海力士/三星/美光；2）设备：BESI/ASMPT/Camtek 等。大陆 HBM 产业链相关标的：1）存储：香农芯创/佰维存储/雅创电子等；2）设备：赛腾股份/精智达/新益昌等；3）材料：华海诚科/雅克科技/联瑞新材/兴森科技/深南电路等；4）封测：通富微电/深科技/长电科技等。 ◼ 风险提示：行业需求不及预期的风险、大陆厂商技术进步不及预期、技术路线发生分歧、研报使用的信息更新不及时的风险，计算结果存在与实际情况偏差的风险。 -40%-30%-20%-10%0%10%电子沪深300 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 2 - 行业深度报告 内容目录 1.HBM 助力 AI 芯片性能发挥，市场需求爆发式增长 ........................