“芯事重重”半导体产业研究策划，本期聚焦HBM内存走红、涨价以及国产自研进展，独家发布腾讯新闻，未经授权，请勿转载。
文 / 腾讯科技特约作者 苏扬
作为一名“AI政治家”，山姆·奥特曼频繁地出现在全球各大科技、经济活动的演讲台，言必称“算力”。
我在《黄仁勋“人肉快递”，掀起900亿美元算力争夺战》中也提到，来源无非两种路径：买和自研。现在，硅谷巨头们基本都是两条腿走路，一边买、一边下场自研，连苹果也被传出和台积电搞了4年的推理芯片项目ACDC（Apple Chip in Data Center）。
主流GPU供应商包括英伟达、AMD、Intel这几家，但每年数百万颗GPU能够生产出来的前提，是上游的供应商能够提供足够的零部件，比如最为关键的HBM存储芯片。
以H200为例，1颗逻辑芯片要搭配6颗HBM存储芯片，到GB200，1颗逻辑芯片要搭配8颗HBM存储芯片，整体需求会在现有的基础上增长30%以上。TrendForce预计2025年GB200的出货量将达到100万颗，单单这一款产品，对HBM存储的需求就将达到800万颗。
01 AI带火HBM
HBM（High Bandwidth Memory），中文翻译过来即高带宽内存，由于这几年的GPU产品大量的采用而火起来（如下图），但实际上它也不算特别新的概念，2013年就被固态技术协会定位行业标准。
主要GPU厂商的主流产品对应的HBM型号，来源：TrendForce
2015年，AMD Radeon R9 Fury X全行业首次应用HBM内存，但由于当时深度学习向量计算需求还没有爆发，且HBM与GPU/CPU封装在一起，相比DDR内存容量还小，作为早期技术成本太高而无法在消费级产品上大规模的应用。
高到什么程度呢？AMD RX Vega当时搭载了2颗HBM2内存，BOM成本大概是160美元，单颗成本80美元，数倍于GDDR5 / GDDR5X，TrendForce预估HBM的单价是DDR的5倍，而且HBM的价格随着算力需求的上升也在不断上涨，这个差距还会进一步拉大。
贵，还不得不用，问题在于处理器和内存之间的数据交换存在瓶颈。
相比主流的存储方案，HBM的高带宽，在解决数据交换瓶颈上具有天然的优势。根据Embedded整理的数据，16GB的HBM2e每个堆栈的带宽达到460.8GB/s。
架构上，传统方案一般为存算分离架构，处理器是处理器，内存是内存，存储颗粒和逻辑芯片分开，而采用3D堆叠的HBM内存，则通过CoWoS与逻辑芯片封装在一起。
1GB GDDR5和1GB HBM的die size对比，来源：网络
从视觉上来看，CoWoS封装的直接收益就是GPU的尺寸更小，当然HBM内存本身尺寸就很小，同样是1GB存储，GDDR5的尺寸大概在672mm2，而HBM只有35mm2，差距接近20倍。
这种尺寸上的差距，在PCB板上表现的更为明显，比如R9 290X，芯片+内存搭配的PCB板面积达到9900mm2，而采用CoWos封装方案，总面积不到4900mm2，占PCB板的面积少了近一半。
GDDR5与HBM存储性能差异，来源：AMD
基于3D堆叠和CoWoS封装，HBM的显存带宽得到了大幅度的提升，2015年，AMD官方提供了一张HBM和GDDR5对比的PPT（如上图），AMD将HBM称之为“一种不同于GDDR5的内存”，清楚的描述了基于硅通孔（TSV）技术的HBM内存，在位宽、带宽以及工作电压上二者的差异。
一句话简要总结，HBM解决了大量数据计算面临的最核心的带宽问题，同时在尺寸和功耗上比GDDR5也有明显的优势。
02 3000美元，HBM成本占一半
单纯说HBM内存价格贵，你可能没有概念，如果将其放在整个GPU的成本里来看，就直观了。
H100的BOM成本预计在3000美元左右，80GB的HBM存储大致1500美元，即18.75美元/GB，核心的逻辑芯片大致300美元左右，SXM模组成本在300美元以下，封装基板和CoWoS大约300美元。
也就是说，存储的总成本占一颗GPU物料成本的一半。
目前，主流供应商都加快扩产节奏，SK海力士预计今年产能会翻一倍。三星则最为激进，今年CES上，三星预计全年HBM产能将提升2.4倍，到3月底的MEM大会上，又将这一预期拉高到了2023年的2.9倍，而2026年和2028年，分别将提升至2023年的13.8倍和23.1倍。
SK海力士、三星和美光们拉高HBM的产能应对GPU客户的需求，但今年和明年的现有产能基本都被抢空。
去年12月份，韩国媒体披露称英伟达向SK海力士和美光下了13亿美元的订单，而知名硬件网站tomshardware援引这则消息，推算称这笔预算大致在10.8 亿美元到 15.4 亿美元之间，并且是为了保证H200这款产品的HBM供应安全。
按前面的BOM成本，一颗GPU搭配的6颗HBM成本为1500美元，这笔预算也只能
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