2025：内存行业关键一役

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自yolegroup

AI、HBM和3D架构正在重塑格局。

在经历了2024年的历史性反弹后，存储产业正带着新的动力迈入2025年。Yole Group的最新分析报告《2025年存储产业现状》着重阐述了人工智能、HBM和3D集成如何为形成一个更加碎片化、竞争性更强且创新驱动的市场铺平道路。

存储产业已从最严重的低迷中复苏，在2024年实现了创纪录的营业收入，并对2025年持乐观展望。随着人工智能重塑硬件架构和存储需求模式，动态随机存取存储器（DRAM）和NAND供应商正在重新调整优先事项，以应对彻底改变的环境。

根据Yole Group的《2025年存储行业现状报告》，全球存储收入在2024年达到1,700亿美元（同比增长78%），并有望在2025年再增长18%，达到2,000亿美元。DRAM在规模和增长潜力方面继续领先，而高带宽存储器（HBM）正成为这一转型的焦点。

在这最新的洞察中，Yole集团的首席分析师和高级分析师：西蒙·贝尔托拉齐和约瑟芬·刘考察了内存生态系统。HBM技术的现状如何？NAND内存领域的现状如何？中国的内存厂商将如何影响市场？

HBM: 存储器策略的新核心

HBM的收入预计将从2024年的约170亿美元翻一番，达到2025年的约340亿美元，因为其在AI基础设施中扮演的角色变得越来越关键。主要供应商SK海力士、三星和美光正在全面满载的市场中积极扩大生产。

SK海力士于2024年末开始大规模生产12Hi HBM3E，并将于2025年初开始提供12Hi HBM4样品。三星正在与NVIDIA合作验证HBM3E，并计划在2025年末开始大规模生产HBM4，而美光通过组建专门的云内存业务部门，为其HBM3E的进一步发展提供了有力支持。

HBM在DRAM领域的市场份额预计将从2024年的18%飙升至2030年的50%以上，复合年增长率（CAGR）达到33%。这一快速转变受到人工智能工作负载的推动，这些工作负载需要更高的带宽和能效，尤其是针对大型语言模型（LLM）的训练和推理部署。

约瑟芬·刘表示，内存领域HBM已从一种利基产品发展成为DRAM策略的焦点。它对定价、收入和投资重点的巨大影响力，反映了半导体行业的更广泛转变：以计算为中心的创新如今严重依赖于内存性能。

3D DRAM 和 CBA: 超越平面缩放

平面DRAM缩放的物理极限正在加速向新型内存架构的转移。Yole Group指出了即将出现的两项关键创新：采用由垂直晶体管（VTs）构建的4F² DRAM单元，以及实施CMOS Bonded Array（CBA）技术。在CBA方法中，内存阵列及周边电路在单独的晶圆上被制造，然后通过先进的混合或融合接合技术进行接合。预计4F²单元的缩放和CBA集成将带来高达30%的位密度提升，同时还能利用更先进的逻辑节点来提升性能和可靠性。这一方法预计将在0a节点（约2029年）之后开始推广，而晶圆间接合有望成为最有前景的实现平台。

最终，预计DRAM路线图将在2033-2034年左右向3D架构靠拢。包括三星、SK海力士、美光科技等在内的所有主要IDM都在积极研究多种架构路径，如采用横向取向电容器的1T-1C单元，以及无电容的替代方案，如增益单元（2T0C）和基于浮动体的1T-DRAM设计。同时，领先的半导体设备供应商——应用材料公司、Lam和东京电子——正在开发专门的工艺解决方案，以应对3D DRAM集成的独特制造挑战。

尽管EUV光刻技术可能发挥有限作用，但3D DRAM制造将需要新的前端能力，如高纵横比蚀刻、原子层沉积（ALD）和选择性材料去除。这些工艺创新将提高资本密集度，并重塑整个供应链中的设备需求。

西蒙·贝尔托拉齐表示，我们正在进入一个新的阶段，在此阶段，DRAM创新不再仅仅关乎光刻技术，而是涉及架构层面的突破。诸如CBA和混合键合等技术将使得制造商能够将规模扩展与几何结构解耦，并将先进逻辑单元更紧密地集成到存储器阵列中。

NAND: 复苏艰难

NAND供应商在2024年的复苏之路更加艰难，原因是消费者市场疲软和库存水平高企。尽管面临这些挑战，3D NAND领域的创新仍在不断推进。铠侠和西数正在实施晶圆到晶圆的键合技术，该架构跨越了200多个层设计。预计三星和SK海力士将在其下一代3D NAND堆叠中采用类似的方法。

Yole集团的分析师预测，这一技术将进一步扩展至500层甚至600层，可能需要采用三晶圆堆叠技术，即一个逻辑晶圆被粘合到两个存储器阵列上。先进的封装和存储器设计在驱动创新和系统集成方面正发挥越来越关键的作用。

地缘政治和贸易压力加速了对中国国内存储生态系统的投资。2024年，中国存储厂商以激进的DDR3和DDR4定价扰乱了商品DRAM市场，促使竞争对手快速向DDR5和HBM过渡。

随着存储行业的重置，规则正在被重写。尽管价格周期仍将波动，但增长和投资将日益集中在高价值的、由人工智能驱动的领域，如HBM。这些转变势必重新定义晶圆厂投资、供应链策略以及技术差异化。在Yole集团看来，存储市场正在从以大宗商品为主导的模式向以性能为侧重点的模式转变，其中带宽、功耗和集成度将定义价值，而不仅仅是容量。在这一新的范式中，赢家将是那些能够将系统级创新与以存储为中心相结合的企业。

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