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突破存储限制?光互连HBM崛起 供应链谁将受益?

2026-07-02 来源:钜亨网
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关键词: 光互连 HBM

随着AI计算架构持续升级,市场开始将“Optical HBM”视为可能改变存储与互连方式的重要技术方向。其核心概念,是将传统靠电信号、紧贴GPU运作的HBM,进一步演进为通过光互连实现的可扩展高频宽存储架构。这种变化不仅可能重塑HBM本身的定位,也有望进一步影响整个AI硬件供应链的分工与价值分配。

韩国总统李在明于6月29日主持“三大超级项目”发布会,宣告韩国将在西南部投入约 800 万亿韩元,兴建四座芯片工厂,由三星电子与SK海力士各承建两座,目标是在五年内将DRAM生产能力翻倍。

分析称,这是韩国史上规模最大的半导体产业部署,也是一场正式打响的全球AI算力基建升级战。

此波扩产浪潮的核心驱动力,来自生成式AI与大型语言模型对GPU及HBM的指数级需求。

随着AI工作负载持续攀升,对存储容量与频宽的要求日益严苛,现行GPU与HBM紧密封装的架构,正迅速逼近物理与技术的双重极限。

TrendForce数据显示,HBM需求于2025年年增约130%,2026年预计仍将成长约70%,市场扩张态势未止步。

为突破现有瓶颈,半导体底层架构正酝酿颠覆性变革。根据《ZDNet》今年5月报道,韩国头部存储大厂研发人员透露,业界正探讨一种将GPU与HBM分置于独立封装、并以光纤链路连接的全新方案,有望使GPU可支持的HBM容量较现行设计高出数倍。

事实上,三星早在2023年便已提出在HBM堆叠与处理器封装内部引入光互连技术,宣称可达飞秒级延迟,大幅提升频宽与功耗效率。

今年 3 月,三星晶圆代工部门进一步公布路线图,计划自2028年起量产被称为“梦想半导体”的硅光子技术,并将其与HBM、先进封装深度整合,全力追赶产业龙头台积电 。

分析指出,传统HBM是通过硅中介层与先进封装紧贴GPU运作,优势在于极高频宽与极低延迟,但代价是扩展性受限,容量被封装空间绑死,同时也带来功耗与散热压力,而且GPU与HBM几乎是强绑定关係。

所谓Optical HBM,则是通过硅光子、共同封装光学(CPO)或光学 I/O,把部分原本的电连接改为光连接,让HBM不必再完全依附在GPU旁边,可以以更弹性、更大规模的方式被调用与配置,形成类似“存储资源池”的概念。

TrendForce也提到,产业正逐步探索将HBM与GPU解耦,以突破存储容量瓶颈,而光互连被视为可能的关键技术路径之一。

这样转变的本质,是为了解决AI计算的真正瓶颈已不再只是算力,而是存储容量不足、频宽扩展困难、资料搬运成本过高以及整体功耗快速上升等系统性问题。

产业链受益全面盘点

此一架构转型对半导体供应链的影响层面广泛:

最直接受益:HBM领域龙头厂商

最直接受惠的仍然是HBM供应链核心企业,包括SK海力士、三星电子与美光科技。

分析指出,若“Optical HBM”最终落地,本质上并不是替代HBM,而是进一步放大其在AI系统中的角色与使用范围,使其从“GPU 配套零件”,升级为更接近“AI存储基础设施”的战略资产。

因此,HBM的估值逻辑也可能由过去偏景气循环产业,逐步转向具结构性瓶颈价值的长期战略资源。

硅光、CPO与光I/O供应链:弹性最大的增量领域

若Optical HBM成形,最直接扩张的会是“光互连”相关产业,包括硅光子、光引擎、光电转换模组与CPO等技术路线。

相关受益企业涵盖博通、迈威尔科技 、Coherent、Lumentum 、POET Technologies 等硅光与光通信供应链公司。

同时,日本与韩国的材料、光学元件与封装设备厂也可能同步受益。

但需要注意的是,如果技术重心偏向“封装内光I/O”,价值分布可能不会集中在传统光模组厂,而是转向能够进入先进封装体系的硅光与光引擎供应商。

先进封装与混合键合:整体架构的关键底座

Optical HBM的实现高度依赖先进封装技术,因此整体受益核心仍在封装与整合能力上,包括CoWoS、2.5D/3D封装、Chiplet架构、硅中介层与混合键合技术等。

潜在受益厂商包含台积电、日月光、Amkor Technology 、ASMP、Ibiden、Shinko Electric Industries。

其中,“混合键合”被视为关键突破点之一,因为HBM堆叠与高密度互连正持续往更细间距、更高频宽与更低功耗方向演进。业界也普遍认为,2026年前后将是观察该技术导入进展的重要时间窗口。

玻璃基板与封装材料:系统升级下的隐性赢家

若未来封装架构走向大面积光互连中介层、玻璃基板或面板级封装,材料供应链将迎来新的成长空间。

相关关键材料与零组件供应商包括康宁、LG Innotek等,同时也延伸至ABF载板、低损耗材料、光波导材料与散热材料等领域。

其核心逻辑在于:未来封装竞争不再只是“电信号密度”的提升,而是升级为同时涵盖“电、光、热与结构稳定性”的系统级整合竞争。

间接受益者:AI服务器与GPU生态系

整体架构升级同样会带动AI计算端的需求扩张,包括英伟达、AMD 、博通、迈威尔科技与台积电等AI基础设施核心企业。

若Optical HBM成熟,将有助于突破GPU端存储频宽与容量限制,使AI丛集能支持更大模型、更长上下文与更高推理吞吐。

但需要区分的是:GPU厂商属于“系统性能提升的受益者”,而真正承接新增价值的,仍集中在HBM、硅光与先进封装等基础供应链环节。

尽管“光互连 HBM”描绘出极具张力的技术愿景,但业界普遍认为,这条路仍属“远期战略期权”。

短中期内,传统的2.5D/3D铜线封装与CoWoS技术依然是市场主力,光互连架构的全面商用落地,预计仍需跨越数年的技术与量产考验。