存储三巨头HBM扩产竞速 洁净室成隐形瓶颈

AI算力驱动存储战略化
2026年,AI大模型训练与推理需求呈指数级爆发,存储芯片从传统的周期性大宗商品转变为决定算力上限的战略资产。为争夺高带宽内存(HBM)及先进DRAM市场的定价权,存储巨头正以空前的资本强度展开建厂竞速。这一轮扩张直接落在半导体制造与先进封装环节,并向上游材料与设备传导压力。
三星与SK海力士的产能卡位
SK海力士在韩国本土投资19万亿韩元在清州建设先进封装厂P&T7,并启动总投资122万亿韩元的龙仁半导体基地,为下一代HBM4提供产能支撑。三星电子则加快平泽第五园区(P5)首条量产线建设,试图将设备部署提前至2027年第二季度。
三星在美国得克萨斯州泰勒市的第二座晶圆代工厂计划于2026年11月动工,占地约25万平方米,规模约为泰勒一厂1.5倍,采用2纳米制程,预计2029年2月搬入设备、2030年量产。与泰勒一厂承接特斯拉AI芯片等逻辑代工订单不同,泰勒二厂定向生产HBM所需的基础裸片(base die)。基础裸片位于HBM堆栈底部,承担信号转接与互联控制功能,其制程直接影响HBM的带宽、功耗和整体性能。三星目前量产的HBM4及送样中的HBM4E均采用4纳米基础裸片,泰勒二厂的2纳米产能面向后续更高性能世代。生产模式上,三星计划将美国产出的基础裸片与韩国本土生产的DRAM配对,以成品HBM交付客户。
泰勒二厂规划产能已被客户预订,其中大部分订单来自AMD。2026年3月,三星与AMD签署谅解备忘录,确立为Instinct MI455X AI加速器的主要HBM4供应商。英伟达方面的份额则存在不确定性,早前报道称英伟达已要求三星、SK海力士和美光将其下一代定制NVHBM的基础裸片统一交由台积电以3纳米工艺代工,以实现跨供应商标准化,这可能限制英伟达在泰勒二厂的订单规模。
美光千亿美元扩张遇阻
美光科技在美国纽约州破土动工兴建总投资约1000亿美元的巨型晶圆厂,并在爱达荷州博伊西市投资500亿美元建设两座巨型DRAM晶圆厂,首座工厂预计2027年中期投产。但其在中国台湾地区的扩张遭遇挑战。受当地劳资纠纷影响,美光已暂停并基本停止位于桃园市、投资约45亿美元的存储芯片工厂(桃园Fab 11E)建设,现场仅剩少量安全维护工程。该厂原计划2028年投产,配备EUV设备生产下一代DRAM及HBM芯片。台湾目前负责美光全球约60%的DRAM产能,是其最重要的制造基地。若僵局持续,美光可能重新评估在台扩张计划,目前仍在推进美国、日本和新加坡的建厂项目以分散风险。
洁净室成为比资金更稀缺的资源
尽管三星、美光等巨头抛出数百亿美元投资计划,大量资本开支实际用于建设厂房和洁净室,而非立即转化为新增产能。AI芯片对工艺精度的极致要求催生更高规格洁净室需求,核心工艺区要求每立方米空气中0.1μm以上颗粒物不超过100颗(ISO 2级),使先进制程单位产能的资本支出飙升至成熟制程的约3至4倍。受限于物理空间极限,即便今天宣布建厂,真正产能释放也要等到2027甚至2028年之后。
下一代技术路线分化
DRAM领域,长鑫科技宣布4F² DRAM架构研发取得关键进展,预计年底推出融合该技术的新一代DDR5 RDIMM产品。4F²架构使每个存储单元仅占4倍最小特征尺寸的平方,相比当前主流的6F²架构单元面积缩小约33%,可大幅提升晶圆产出率。SK海力士已将4F²纳入未来技术路线图,但现阶段仍坚守已量产且具备成本竞争力的6F²架构。美光则明确不跟进4F²路线,认为该方向缺乏可行微缩路径,将沿6F²路径发展并开发3D DRAM。
NAND领域,长江存储基于晶栈Xtacking 3.0技术推出第四代QLC 3D NAND闪存颗粒X3-6070,在紧凑芯片面积上实现1Tb容量,I/O传输速度达2,400MT/s。三星展示了采用晶圆键合技术的400层以上V10 BV-NAND。美光宣布跳过G10直接推出400层以上堆叠的G11 NAND,计划2027年下半年量产,单位密度将是上一代G9的两倍。
HBM产品方面,SK海力士HBM4已于2026年第三季度量产出货,并上调2027年资本开支以扩大高附加值产品销售。三星首次展示zHBM概念产品,通过将HBM垂直堆叠于AI加速器上方缩短数据传输距离,预计性能可达HBM5的约8倍。美光计划2028年推出VHBM,直接将内存堆叠在计算芯片上方。
对产业链的影响
存储巨头的扩产竞赛直接拉动先进封装、基础裸片代工与洁净室工程需求。基础裸片制程从4纳米向2纳米演进,意味着HBM价值链进一步向晶圆代工环节延伸;而洁净室与厂房建设周期拉长,则使设备与材料端的产能兑现节奏后移。2027至2028年产能集中释放时,供需关系将面临重新平衡的考验。
来源:电子发烧友








