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30 Prozent Marktanteil in 2025

Der HBM-Nachfrage explodiert, die Preise steigen

7. Mai 2024, 7:00 Uhr | Heinz Arnold

Die Entwicklung des Marktanteils der HBMs gemessen am Gesamtmarkt bezüglich der ausgelieferten Bits und des Umsatzes.

Der Preis für High Bandwidth Memories (HBM) wird 2025 laut TrendForce um 5 bis 10 Prozent steigen, wertmäßig wird ihr Anteil am DRAM-Gesamtmarkt auf 30 Prozent springen.

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Der Marktanteil von High Bandwidth Memories (HBM) wird sowohl gemessen in Bits als auch in Dollar zwischen 2023 und 2025 geradezu explodieren. Das gleiche gilt für den Bedarf: Er wird 2024 m 200 Prozent in die Höhe schnellen und sich 2025 noch einmal verdoppeln.

Gemessen an der ausgelieferten Speicherkapazität in Bits werden die HBMs laut TrendForce von einem Anteil in Höhe von 2 Prozent im vergangenem Jahr in diesem Jahr auf 5 Prozent und 2025 auf 10 Prozent wachsen. Ihr Umsatzanteil am Gesamt-DRAM-Markt wird in diesem Jahr bei 20 Prozent liegen und 2025 auf über 30 Prozent emporschnellen.

Die Preisverhandlungen für HBMs, die 2025 ausgeliefert werden, hätten bereits im zweiten Quartal 2024 begonnen, wie Avril Wu erklärt, Senior Research Vice President von TrendForce. Wegen der Knappheit seien die Preise bereits um 5 bis 10 Prozent gestiegen. Derzeit lägen sie um den Faktor 5 höhe als der für DDR5-DRAMs.

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Das gelte für die HBM2e-, die HBM3- und die HBM3e-Typen. Die Verhandlungen über Preise hätten so früh begonnen, weil die Anwender überzeugt davon seien, dass der KI-Bedarf und damit der Hunger nach HBMs weiter steigen und würden daher den kontinuierlichen Preisanstieg akzeptierten.

Derzeit noch geringe Ausbeute

Zu der HBM-Knappheit trägt auch bei, dass die Ausbeute wegen der diffizilen Fertigung der HBM3e-Typen bei nur 40 bis 60 Prozent liege, was vor allem der komplexen Through-Silcon-Via-Prozessen zu »verdanken« sei.

Dazu ein ganz kurzer Blick auf die Fertigungstechnik: Um ein HBM zu produzieren, werden mehrere DRAM-Dies übereinandergestapelt und direkt von Die zu Die über Through Silicon Vias (TSV) elektrisch verbunden. Der gesamte Stapel wird mit einem Basis-Chip kontaktiert, der wiederum auf die GPU (beispielsweise von Nvidia) gesetzt wird, die den HBM steuert. Auch für die Verbindung zur GPU kommen TSV-Prozesse zum Einsatz.

Insgesamt spielen noch sehr viel mehr Assembly-Prozesse, auch Back-End-Prozesse genannt, eine wichtige Rolle. Sie sind hochkompliziert und befinden sich zum Teil noch im Übergang von der Entwicklung zum Einsatz in die Stückzahlfertigung. Deshalb müssen in vielen Fällen erst die Lernkurven durchschritten werden, um zu den angestrebten höheren Ausbeuten in der Stückzahlfertigung zu kommen.

Paradigmenwechsel Advanced Packaging/Chiplets

Das zeigt, dass die Industrie mitten in einem Paradigmenwechsel steckt: Hatte bisher die Fertigung der ICs im Wafer-Verbund in der Front-End-Fab deren Leistungsfähigkeit bestimmt, so reicht dies nicht mehr aus: Es kommt darauf an, mehrere Dies in engster Nachbarschaft über ausgeklügelte Backend-Prozess in einem Chip-Gehäuse zu integrieren, um die erforderleiche Leistungsfähigkeit zu erzielen. Das gilt für die Speicher-ICs, insbesondere die HBMs, genauso wie für viele weitere Sektoren. So werden komplexe ICs wie CPUs und GPUs heute häufig nicht mehr monolithisch integriert, sondern über Chiplets, die mit Hilfe von Advanced-Packaging-Prozessen möglichst eng auf einem Substrat nebeneinander gesetzt oder übereinander gestapelt werden.