随着人工智能技术的飞速发展，全球半导体产业正经历一场前所未有的变革。这股变革的力量源自对算力的无尽追求，特别是当训练和处理动辄千亿参数的大模型成为常态时，算力需求的激增已不容忽视。据IDC预测，至2025年，中国智能算力的规模将达到惊人的1037.3 EFLOPS，相较于当前水平增长43%。然而，在算力飙升的背后，一个老问题——存储墙，正逐渐成为制约性能提升的瓶颈。
存储墙问题，即存储系统的性能跟不上处理器的速度，导致大量时间浪费在数据搬运上，能效比大打折扣。为了打破这一瓶颈，高带宽存储器（HBM）与先进封装技术应运而生，成为推动AI算力革命的关键力量。
HBM技术通过3D堆叠与硅通孔（TSV）技术，实现了带宽的飞跃式提升。以SK海力士最新推出的HBM3E为例，其单颗容量高达24GB，带宽突破1TB/s，相当于在极小的空间内构建起超高速的数据通道。这一技术的突破，不仅依赖于DRAM工艺的进步，更离不开2.5D封装中硅中介层的精密设计。台积电CoWoS等技术通过异构集成，将CPU、GPU、NPU等芯片整合为“超级芯片”，进一步打破了单芯片面积与功耗的限制。
HBM的需求随着AI技术的广泛应用而爆发式增长。从云端服务、智能制造到金融保险、智慧医疗，AI的应用场景日益丰富，对AI服务器和高端GPU的需求也随之水涨船高。据TrendForce数据显示，2023年AI服务器的出货量预计将达到近120万台，同比增长38.4%，至2026年，这一比例将提升至15%。在AI服务器中，HBM已成为关键标配，特别是在训练侧，中高端GPU几乎全部采用了HBM。
与HBM相辅相成的是先进封装技术。在摩尔定律逐渐放缓的背景下，通过传统制程升级来提高晶体密度的方式已变得性价比极低。先进封装技术以提高连接密度、系统集成度和小型化为主要方向，成为提升芯片性能的新路径。台积电CoWoS、英特尔EMIB等技术通过2.5D/3D封装，打破了内存墙的制约，实现了芯片间的高效互连。
全球HBM市场呈现出高度集中的态势，SK海力士、三星和美光三大原厂占据了绝大部分市场份额。为了满足市场对HBM的旺盛需求，各大存储芯片大厂纷纷加大产能扩张力度。SK海力士正在扩大其在清州工厂的HBM产能，投资额超过20万亿韩元；三星则正在建立HBM4专用生产线，并计划兴建服务于HBM内存的半导体封装工厂；美光也在积极建设HBM测试与量产线。
先进封装市场的增长同样迅猛。据Yole数据预测，全球先进封装市场规模将由2022年的443亿美元增长至2028年的786亿美元，年复合成长率为10.6%。台积电凭借在先进制程积累的技术优势，成为全球先进封装领域的龙头企业。三星、英特尔、日月光等企业也在这一领域有着深厚的技术积累和市场份额。国内厂商如长电科技、通富微电等也在积极布局先进封装技术，并取得了一定的突破。
先进封装技术的升级，不仅带动了半导体设备及材料需求的持续增长，更重构了芯片设计的范式。通过异构集成与微缩互连，芯片间的连接和集成方式得到了优化，数据传输效率和系统性能得到了显著提升。例如，英伟达H100 GPU通过台积电CoWoS技术集成了HBM3，带宽达到了3TB/s，使得GPU能够更高效地调用数据，加速了AI计算过程。
从产业链角度来看，HBM与先进封装技术的发展也带动了上下游产业的协同发展。上游的半导体设备和材料企业需要不断研发更先进的设备和材料以满足工艺要求；中游的芯片设计和制造企业通过采用这些技术推出更具竞争力的产品；下游的AI应用企业则能够利用这些高性能的芯片和内存开发出更强大的AI应用。
在这场AI算力革命的隐形战场中，HBM与先进封装技术无疑是最为关键的力量。它们的发展不仅将推动AI技术迈向新的高度，更将深刻影响整个半导体产业的格局。对于企业来说，抓住这一机遇加大研发投入提升技术实力和市场竞争力是在未来科技竞争中取得优势的关键所在。
