文｜半导体产业纵横
近日，全球最大存储芯片厂商三星电子披露了第二季度的业绩报告。
三星电子在2024年第二季度的业绩报告中展现了惊人的财务表现，其营业利润同比飙升了1452%，达到10.4万亿韩元（约合人民币551亿元）。这一数据不仅显著超过了市场分析师的普遍预期，也标志着三星电子自2022年下半年以来利润状况的显著好转。
01 AI需求引爆，三星、SK海力士扭亏为盈，业绩飙升
三星第二季度的业绩表现大幅超出市场预期，利润飙升14倍。
而就在2022年下半年，三星电子曾面临设备解决方案部门及其整体利润的明显下滑，营业利润一度跌至1万亿韩元以下。然而，从2023年下半年开始，随着市场环境的改善，三星电子的利润开始回升，三季度和四季度的营业利润均回到了2万亿韩元以上。进入2024年，第一季度的营业利润达到了6.61万亿韩元，相比去年同期的0.64万亿韩元，增长了十倍之多。
随着AI需求激增导致内存竞争加剧，三星三季度将把DRAM和NAND的价格上调15%—20%，预计三星电子下半年的业绩也将有所改善。
与此同时，另一家韩国存储芯片巨头SK海力士也在第二季度实现了业绩的显著提升。SK 海力士将在 7 月 26 日公布第二季度财报。市场预计，其营业利润将达到5万亿韩元（约合人民币263.5亿元），创下 6 年来的最高纪录。这表明整个存储芯片行业正受益于AI相关需求的增长，尤其是在高带宽存储器（HBM）领域，预计未来几年的复合年增长率（CAGR）将达到70%。
据统计，过去一个月内，至少 19 位分析师上调了对该公司的预测，理由包括 AI 需求的巨大潜力，以及本月公布的财报可能带来正面惊喜。
高盛（Goldman Sachs Group）将SK海力士目标价调高至290,000韩元。花旗集团（Citigroup）也将SK海力士目标价升至350,000韩元。
Infinity全球资产管理公司投资长Roh Jongwon表示，SK海力士股价估值目前并未完全反映高带宽内存（HBM）的潜力，HBM利润几乎较传统DRAM芯片高出一倍，但市场目前仍同等对待这两项产品的估值。
就在去年二季度，SK海力士营业亏损达到2.88万亿韩元，环比增长15%；净亏损达到2.99万亿韩元，环比下降16%；季度营业亏损率为39%，净亏损率达到41%。然而，伴随着人工智能的出现，这一困境已经出现转机。
今年第一季度，SK海力士结合并收入为12.4296万亿韩元，营业利润为2.886万亿韩元，净利润为1.917万亿韩元。第一季度收入创同期历史新高，营业利润创同期历史第二高。凭借HBM等面向AI的存储器技术领导力，SK海力士提升了面向AI服务器的产品销量，同时持续实施以盈利为主的经营活动，从而实现了营业利润环比增长734%的业绩。
此次业绩的爆炸性增长，主要得益于人工智能（AI）需求的高涨，这直接推高了存储芯片的价格。作为全球最大的存储芯片供应商，三星电子和SK海力士在AI浪潮中占据了有利位置，受益于数据中心、云计算以及各类智能设备对高性能存储解决方案（主要是HBM）的强劲需求。
AI服务器需要处理大量并行数据，要求高算力和大带宽，高算力代表着AI服务器处理数据的速度更快，而大带宽代表服务器能够同时访问的数据更多，HBM通过提供高带宽和低延迟，满足了AI服务器对高效数据处理的需求，使得AI模型训练和推理过程更快更高效，这是驱动HBM市场需求逐年增长的主要原因。
在此背景下，HBM已经成为眼下市场主流AI训练芯片的“标配”，中泰证券在今年3月份的一份研报中指出，目前主流AI训练芯片都配有多颗HBM，以英伟达公司生产的AI训练芯片H100为例，1 颗英伟达H100芯片使用台积电封装技术将7 颗芯片（1颗 GPU+6 颗HBM）封在一起。
5月，知名市场研究机构DIGITIMES发布报告指出，2024年全球服务器用GPU产值（包含存储器在内的板卡与次系统）将达1219亿美元，其中，高端服务器GPU产值比重将逾八成，达1022亿美元。
作为AI训练芯片的关键部件，HBM的订单也随着AI服务器一起暴增。
02 存储巨头持续加码扩产布局
在SK海力士和美光科技的财报电话会上，两家公司的高管均表示自家的HBM订单早已爆满，2025年之前的产能都已售罄。三星电子也在举办的2024年第一季度财报电话会上强调：“2024年，我们的HBM位元供应实际上比去年增加了三倍多。我们已经与客户完成了相关供应的讨论。2025年，我们将继续扩大供应，至少比去年增加两倍或更多。”
面对来势汹汹的订单需求，存储巨头正在加码布局。
在SK海力士2024年第一季度的财报电话会上，该公司管理层就表示，为了积极支持不断增长的AI内存需求以及传统DRAM需求，决定投资建设新的DRAM生产基地M15X，目标是在2025年底前启用。
此外，SK海力士还决定在美国印第安纳州西拉斐特建设一个先进的AI内存封装生产设施，该设施总投资约38.7亿美元，从2028年开始大规模生产包括HBM在内的下一代AI内存产品。
SK海力士正在扩产其第5代1b DRAM，以应对HBM及DDR5 DRAM需求增加。SK海力士已向多家设备公司下订单。通过这项投资，SK海力士的1b DRAM产能预计将从第一季度的每月1万片晶圆增加到年底的每月9万片，SK海力士还计划到明年上半年将1b DRAM产量增加到14万至15万片。
6月30日，韩国SK海力士母公司SK集团表示，到2028年，SK海力士将投资103万亿韩元（746亿美元），以加强其芯片业务，专注于人工智能。SK集团还表示，计划到2026年确保80万亿韩元的资金，用于投资人工智能和半导体领域，以及为股东回报提供资金，并对超过175家的子公司进行精简。
三星也不甘落后，三星电子将在年内推出高带宽内存（HBM）的3D封装服务，计划明年推出的第六代HBM芯片HBM4将采用这种封装方式。
据报道，三星电子再度重组HBM内存团队，调整先进封装组织结构。三星电子此前成立了 HBM 产能质量提升团队，专责 HBM4 开发，同原本的 HBM 团队并行。新成立的“HBM 开发团队” 将取代之前的两个团队，总揽 HBM3E 和 HBM4 内存的开发工作，集中人力物力在 HBM 业务上追赶领先者 SK 海力士。三星电子还将先进封装业务团队更名为“AVP 开发团队”，将原团队的销售营销组织分拆到各个业务部门，并将 HBM 封装开发人员并入到 HBM 开发团队以提升后者竞争力。
三星电子还决定重组设备技术研究所，强化半导体工艺及设备的技术支撑能力，为半导体工艺效率的提升提供更广泛的技术支持。
三星电子亦正着手升级该公司位于韩国平泽的工厂，预计完工时间为2027年4月。
此外，美光也正在追赶，消息称，美光正在研发的下一代HBM在功耗方面比SK海力士和三星电子更具优势。美光科技则还计划扩张位于日本广岛的产线。美光科技预计将投入6000亿-8000亿日圆（约合51亿美元）。这座新厂将于2026年初动工，并安装EUV设备。
03 HBM4成为竞争热点
随着大厂不断投入，HBM技术迭代越来越快。行业标准制定组织JEDEC固态技术协会近日表示，HBM4标准即将定稿，在更高的带宽、更低的功耗、增加裸晶/堆栈性能之外，还进一步提高数据处理速率。据悉，相比较HBM3，HBM4的每个堆栈通道数增加了一倍，物理尺寸更大。
而围绕着HBM，厂商们也都围绕未来的HBM 4技术各出奇招。
SK海力士正在推进TSV和MR-MUF的技术发展，这些技术在HBM性能中发挥着关键作用。虽然MR-MUF被广泛使用，但MR-MUF 拥有容易翘曲、导致晶圆末端弯曲、空洞现象（即保护材料在某些区域分布不均匀）也会对 MR-MUF 的可靠性产生负面影响等缺点。SK hynix表示，与HBM开发初期相比，他们成功地减少了翘曲现象，目前我们正在开发克服这一问题的技术。下一步，抉择会聚焦在减少空隙。
此外，SK海力士还致力于芯粒（Chiplet）及混合键合（Hybrid bonding）等下一代先进封装技术的开发，以支持半导体存储器和逻辑芯片之间的异构集成，同时促进新型半导体的发展。当中，Hybrid bonding也是被看作是HBM封装的又一个新选择。但根据之前的计划不一样，SK海力士打算在下一代的HBM 4中持续采用尖端封装技术MR-MUF。作为替代方案而出现的混合键合技术预计由于 HBM 标准的放宽而缓慢引入。
今年四月份，SK海力士与台积电签署了一份谅解备忘录，双方将合作生产下一代HBM，并通过先进的封装技术提高逻辑和HBM的集成度。该公司计划通过这一举措着手开发HBM4，即HBM系列的第六代产品，预计将于2026年开始量产。两家公司将首先致力于提高安装在HBM封装最底部的基础芯片的性能，并同意合作优化SK海力士的HBM和台积电的CoWoS技术的整合，合作应对客户对HBM的共同要求。
和SK海力士不一样，在HBM封装上，三星采用的TC-NCF（thermal compression with non-conductive film），也就是非导电薄膜热压缩。随着发展，三星逐渐减少了 NCF 材料的厚度，将 12 层第五代 HBM3E 的厚度降至 7 微米 (μm)。
三星电子在全公司范围内集中力量，在2月宣布了“Advanced TC-NCF”技术。该技术可以减少 TC-NCF 工艺中必要薄膜的厚度，从而在保持 HBM 高度的同时增加半导体层数。
三星电子将MOSFET工艺应用到HBM3E，并正在积极考虑从HBM4开始应用FinFET工艺。因此，与 MOSFET 应用相比，HBM4 的速度提高了 200%，面积缩小了 70%，性能提高了 50% 以上。这是三星电子首次公开HBM4规格。
有报道指出，三星电子最近在内部制定了一项计划，将原来计划安装在HBM4中1b DRAM改为1c DRAM。
此外，据韩媒etnews报道，三星电子和SK海力士已经开始进行高带宽存储器（HBM）晶圆的工艺技术转换，这一转换以防止晶圆翘曲的新技术引入为核心，被认为是针对下一代HBM。预计随着工艺转换，材料和设备供应链也将发生变化。据悉三星电子和SK海力士，最近正在与合作伙伴一起开发将HBM用晶圆剥离（解键合）工艺改为激光方法。
当应用激光时，相关的材料和设备供应链变化是不可避免的。现有的机械方式由日本东京电子和德国SÜSS MicroTec占据市场前两位。激光方式可能会有更多的设备企业进入，预计将展开激烈的争夺战。
04 三星仍然面临内忧外患
虽然三星正受益于由AI热潮推动的行业复苏，但这家科技巨头并非高枕无忧。
在AI热潮中关键的HBM芯片领域，三星面临着SK海力士的强劲竞争。有消息称，三星电子的HBM3e（高带宽内存）芯片通过了英伟达的质量测试，三星将就大规模生产HBM并供应给英伟达一事展开谈判。
今年5月，有消息称三星最新HBM芯片尚未通过英伟达检测。消息人士称，三星产品未能通过测试的主要原因是台积电在检测中“采用了基于 SK 海力士 HBM3E 产品设定的检测标准”。随后，三星电子声明称，所谓芯片因发热和能耗问题尚未通过检测的说法“不实”，“检测正顺利、按计划推进”。
此外，三星自身也存在管理方面的内忧：就在三星公布业绩的几天前，三星工会组织者计划在其28000多名成员中举行为期三天的罢工，其中包括主要芯片工厂的成员，原因是工资纠纷。上月，该公司发生了一场涉及少数员工的罢工，这是该公司成立55年来的首次罢工。
当地时间7月10日，韩国三星电子公司最大工会组织“全国三星电子工会”宣布开启无限期大罢工。全国三星电子工会原计划8日起进行为期3天的首次罢工，再从15日起进行为期5天的第二次罢工。但因资方没有对话之意，工会决定启动无限期大罢工。
此次罢工可能是三星电子近年来经营状况恶化的反映。业内人士表示，三星电子因在半导体行业和人工智能芯片领域未能及时响应市场需求，造成去年公司半导体业务出现亏损。工会指出，这一危机发生的根源在于管理层的决策失误，而非员工的责任。