中國(guó)AI芯片和HBM市場(chǎng)的未來(lái)

隨著ChatGPT引領(lǐng)AI市場(chǎng)發(fā)展，HBM存儲(chǔ)市場(chǎng)迅速崛起。據(jù)TrendForce預(yù)測(cè)，2022年，全球HBM容量約1.8億GB，2023年增幅約60%，達(dá)2.9億GB；2024年將繼續(xù)攀升30%。若按每GB售價(jià)20美元計(jì)算，2022年HBM市場(chǎng)規(guī)模約為36.3億美元，預(yù)估2026年將達(dá)127.4億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）約37%。

然而，全球HBM產(chǎn)能幾乎被SK海力士、三星和美光壟斷，其中SK海力士占據(jù)AI GPU市場(chǎng)80%份額，是Nvidia HBM3內(nèi)存獨(dú)家供應(yīng)商，且已于今年3月啟動(dòng)HBM3E量產(chǎn)。美光和三星等競(jìng)品正積極研發(fā)自家HBM產(chǎn)品，試圖打破SK海力士的市場(chǎng)主導(dǎo)地位。而中國(guó)廠商在這一領(lǐng)域基本處于空白狀態(tài)。

此外，受美國(guó)BIS 2022年針對(duì)高算力芯片的規(guī)則3A090影響，英偉達(dá)等廠商降低芯片互聯(lián)速率以維持對(duì)華供應(yīng)。美國(guó)商務(wù)部還指控中國(guó)企業(yè)通過(guò)海外子公司或其他途徑規(guī)避許可證規(guī)定獲取先進(jìn)計(jì)算芯片。2023年新規(guī)調(diào)整了3A090芯片及相關(guān)物項(xiàng)的技術(shù)指標(biāo)，擴(kuò)大了許可證要求及直接產(chǎn)品原則的適用范圍，并加強(qiáng)了先進(jìn)計(jì)算最終用途管控。因此，包括先進(jìn)GPU、HBM產(chǎn)品以及制造AI芯片和HBM的先進(jìn)封裝設(shè)備在內(nèi)，對(duì)華供給基本中斷。

芯片與存儲(chǔ)制造是制約中國(guó)AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，其中2.5D或3D先進(jìn)封裝、芯片堆疊等核心工藝設(shè)備至關(guān)重要。目前，海力士、三星和美光均采用TCB工藝，其中海力士采用TCB MR-MUF，三星和美光則主要使用TCB NCF技術(shù)。但隨著HBM技術(shù)的不斷升級(jí)，如HBM4的出現(xiàn)，堆疊層數(shù)由8層提升至16層，IO間距縮減至10微米左右，TCB工藝逐漸向無(wú)flux方向發(fā)展。

近年來(lái)，普萊信智能與客戶(hù)密切合作，成功研發(fā)出TCB工藝和整機(jī)，并構(gòu)建了納米級(jí)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)、超高速溫度升降系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)及甲酸還原系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，普萊信智能打造了Loong系列TC Bonder技術(shù)平臺(tái)，并針對(duì)AI芯片、HBM等產(chǎn)品需求，推出Loong WS及Loong F系列產(chǎn)品。

其中，Loong WS可兼容C2W及C2S封裝形式，最高精度達(dá)±1um，與國(guó)際領(lǐng)先水平相當(dāng)，支持TCB NCF、TCB MR-MUF等多種工藝。

Loong F作為專(zhuān)為HBM3E和HBM技術(shù)設(shè)計(jì)的無(wú)flux工藝設(shè)備，在Loong WS平臺(tái)基礎(chǔ)上新增甲酸還原系統(tǒng)，消除堆疊工藝中的flux不良影響，實(shí)現(xiàn)coper-coper鍵合，支持最小IO pitch在15微米。展望未來(lái)，隨著HBM4堆疊層數(shù)增加和IO數(shù)量激增，Loong F有望成為最具性?xún)r(jià)比的解決方案。

我們堅(jiān)信，隨著中國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和普萊信智能Loong系列TCB設(shè)備的推出與量產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)廠商在AI芯片和HBM產(chǎn)品研發(fā)與制造方面將迎來(lái)突破性進(jìn)展。