AI運算與記憶體頻寬之間的差距正在快速擴大,三家晶片製造商正準備搶佔450億美元的HBM市場。
AI運算與記憶體頻寬之間的差距正在快速擴大,三家晶片製造商正準備搶佔450億美元的HBM市場。

人工智慧產業正面臨一個物理難題。儘管GPU效能每兩年翻倍——Nvidia即將推出的Rubin架構預計可提供超過4,000 TFLOPS的FP8算力——但供應這些晶片的記憶體頻寬卻未能跟上,形成了工程師所稱的「記憶牆」。這個瓶頸正在變得更加嚴峻,並正在重塑AI供應鏈中的資金流向。
「記憶牆是當前AI模型效能最大的單一限制因素,」Futurum Group首席分析師Daniel Newman表示。「你可以擁有全世界最快的GPU,但如果記憶體無法以足夠快的速度傳輸數據,你就等於把效能白扔在桌上。」
解決方案是高頻寬記憶體(HBM)——一種垂直堆疊的DRAM設計,與GPU相距僅數英寸。當前世代的HBM3e每個堆疊的資料傳輸速率超過每秒1.2TB,而預計於2026年進入量產的下一代HBM4標準,目標是達到每秒2TB或更高。但這兩個世代的供應仍極度緊張。KeyBanc分析師在7月14日的一份報告中表示,DRAM和NAND的有限供給正使價格維持在高檔,而HBM供給預計將一路緊縮至2027年。
這種供需失衡為主導HBM市場的三家公司創造了強勁的定價環境:美光科技(Micron Technology)、SK海力士(SK Hynix)與三星電子(Samsung Electronics)。這三家企業幾乎囊括了整個HBM市場。產業研究機構Yole Group估計,該市場將從2025年的180億美元成長至2028年的450億美元。贏家是那些能最快拉高HBM3e和HBM4產能的公司——而輸家則是那些競逐每一片可用晶圓的超大規模資料中心與GPU製造商。
HBM的生產並非只是蓋更多工廠那麼簡單。每個HBM堆疊都需要一個採用先進製程節點製造的基礎邏輯晶片——通常是台積電的CoWoS(晶片-基底-基板)封裝技術——再加上8至12層垂直堆疊並透過矽通孔連接的DRAM晶片。其製程良率低於標準DRAM,而台積電及其競爭對手的封裝產能已經被預訂到2026年。
率先開發HBM並供應Nvidia H100和B200 GPU的SK海力士,已於2026年初開始送樣HBM4。但韓國券商KIS在7月13日的估計指出,該公司第二季獲利將比市場預期低8%,原因是HBM4出貨速度不如預期。該公司股價當日在亞洲市場暴跌15%,創下史上最大單日跌幅,其新掛牌的美國ADR也在首週收跌。
較晚加入HBM戰局但積極擴產的美光,於7月14日獲得KeyBanc將其目標價從1,600美元上調至1,750美元,並維持「優於大盤」評級。KeyBanc看好半導體供應鏈中與AI相關的需求,並表示在客戶競逐有限晶片的情況下,記憶體供應吃緊有助於企業維持強勁的定價能力。
第三家業者三星電子在Nvidia的HBM3e認證進展較慢,但正大舉投資於其南韓平澤園區的HBM4生產。該公司並未披露具體的HBM營收目標,但摩根士丹利分析師估計,三星的HBM營收可望從2025年約40億美元攀升至2026年的120億美元。
記憶體股漲勢在截至7月17日當週遭遇劇烈反轉,一場嚴峻的科技股拋售潮席捲華爾街。iShares半導體ETF本月迄今已下跌19%,有望創下自2008年11月以來最差的單月表現。IBM股價在7月14日暴跌25.2%,創下該股史上最大單日跌幅,原因是該公司提前公布的第二季營收比市場預期低了7億美元。
執行長Arvind Krishna將此歸咎於季末預算轉移,客戶將支出轉向AI硬體——記憶體晶片、伺服器和儲存設備——並壓縮了IBM的軟體與基礎設施預算。這份聲明最初在7月13日帶動記憶體股上漲,但漲幅隨即蒸發,因投資人獲利了結並輪動退出半導體類股。
SanDisk和威騰電子(Western Digital)當週均下跌超過20%,而美光、SK海力士和三星則下跌8%至15%。KeyBanc和摩根士丹利的分析師將此波拋售描述為獲利了結,而非基本面需求轉變,並指出HBM供應依然吃緊,定價能力保持不變。
記憶牆理論表明,即使GPU效能加速提升,HBM的定價能力仍將持續。美光目前的預期本益比約為12倍,低於整體半導體產業,反映其較晚進入HBM領域以及記憶體市場的週期性特質。SK海力士享有約18倍的溢價,反映其與Nvidia的先發優勢。業務橫跨記憶體、晶圓代工與消費電子的三星,本益比約為14倍。
風險在於HBM供給可能比預期更快趕上需求。三星的積極擴產,加上中國記憶體廠商長鑫存儲(CXMT)的潛在產能增加,可能在2027年對價格造成壓力。但就目前而言,這三家 incumbent 廠商擁有結構性優勢:HBM需要先進封裝產能,而建設時間長達18至24個月,且台積電的CoWoS產線到明年都已被完全預訂。
本文僅供資訊參考,不構成投資建議。