HBM проти DRAM: Чому AI-великі моделі не можуть без нього? Чіпи пам'яті від "плоскої ери" до "3D революції"

2026 року 30 червня біткойн коливався в районі 60 000 доларів, а Ethereum залишався в діапазоні 1 600 доларів. Після тривалої корекції, що тривала з червня, крипторинок все ще перебуває під домінуванням короткострокових ведмедів. Але поки криптоактиви увійшли в «сміттєвий час», інший трек переживає безпрецедентний вибуховий ріст — напівпровідникове зберігання даних.

Всесвітня організація статистики напівпровідників (WSTS) у весняному звіті 2026 року значно підвищила прогнози зростання галузі: у 2026 році глобальний ринок напівпровідників може перевищити 1,51 трильйона доларів, зростаючи на 90% у річному вимірі, з яких чипи пам’яті зростуть на 250%, сягнувши понад 800 мільярдів доларів. Вартість виробництва пам’яті вперше перевищить виробництво кристалів на замовлення, ставши першим полюсом зростання напівпровідників.

А головним героєм цієї революції пам’яті є HBM (High Bandwidth Memory, високопропускна пам’ять). У 2026 році очікується, що ринок HBM зросте на 58% до 54,6 мільярда доларів, що становитиме майже 40% ринку DRAM. У чому ж різниця між HBM та DRAM? Чому великі моделі штучного інтелекту так залежать від HBM?

HBM і DRAM: спільне походження, різні долі

HBM і DRAM мають спільний базовий носій пам’яті — динамічну пам’ять з довільним доступом. Але їхні технічні маршрути, архітектурні конструкції та сценарії застосування пішли в абсолютно різних напрямках.

Традиційна DRAM йде шляхом «плоского розширення». Традиційна DRAM, представлена DDR4, DDR5, використовує планарну архітектуру, підвищуючи продуктивність за рахунок технологічного вдосконалення (наприклад, від 20 нм до 2 нм) та оптимізації архітектури (наприклад, збільшення попередньої вибірки в DDR5). Її основна логіка: постійне зменшення розмірів транзисторів у двовимірній площині та підвищення частоти. Але цей шлях наближається до фізичної межі — підпроцеси нижче 2 нм стикаються з проблемами, такими як квантове тунелювання, і саме по собі зменшення техпроцесу вже не може задовольнити експоненціальні вимоги до пропускної здатності пам’яті з боку обчислювальної потужності ШІ.

HBM обрав шлях «вертикального складання». HBM використовує 3D-структуру, застосовуючи технологію кремнієвих наскрізних отворів (TSV) для вертикального складання кількох кристалів DRAM, утворюючи кубічну структуру — на кристалі DRAM створюються тисячі мікроскопічних отворів, через які вертикальні електроди з’єднують верхні та нижні кристали; нижній рівень — це логічний блок керування DRAM, відповідальний за загальне синхронізацію та контроль. Ця конструкція «піраміди» дозволяє HBM досягати надзвичайно високої щільності пропускної здатності у дуже малому фізичному просторі.

Різниця в ключових показниках продуктивності між ними є поколінською:

Щодо пропускної здатності, традиційна DRAM (наприклад, DDR5) має пропускну здатність близько 50-100 ГБ/с, тоді як один стек HBM3E може досягати 1,2 ТБ/с, а наступне покоління HBM4, як очікується, перевищить 2,0 ТБ/с. Пропускна здатність HBM більш ніж у 10 разів вища, ніж у традиційної DRAM.

Щодо енергоефективності, HBM може бути нижче 5 пДж/біт, тоді як традиційна DRAM — 10-15 пДж/біт. У центрах обробки даних, де одночасно працюють тисячі графічних процесорів, ця різниця означає різницю в десятки мільйонів доларів на рік за електроенергію.

Щодо затримки, традиційна DRAM завдяки планарній архітектурі може підтримуватися на рівні 10 нс, тоді як HBM через збільшення кількості шарів має затримку на рівні 100 нс. Але в сценаріях навчання та висновків ШІ чутливість до «пропускної здатності» набагато вища, ніж до «одиничної затримки» — високошвидкісний потік масивних параметрів набагато важливіший, ніж швидкість одноразового доступу.

Щодо вартості, виробництво HBM набагато дорожче, ніж традиційної DRAM. Хоча вартість HBM4 на один Гб знизиться на 30% порівняно з HBM3, вона все ще в 3-5 разів вища, ніж DDR5 тієї ж ємності. HBM використовує приблизно в 4-5 разів більше кремнієвих пластин, ніж DDR5, а технологія TSV робить щільність бітів у HBM значно нижчою, ніж у DDR з аналогічними характеристиками — щільність бітів SK Hynix D1z DDR4 становить 0,296 Гб/мм², що на 85% вище, ніж у HBM3 (0,16 Гб/мм²). Додаткова площа, необхідна для TSV, і складний процес складання та пакування є основними причинами високої вартості HBM.

Коротше кажучи: традиційна DRAM прагне «дешево та достатньо», HBM прагне «максимальної пропускної здатності» — це боротьба між технічними маршрутами «пріоритет вартості» та «пріоритет пропускної здатності».

Стіна пам’яті: чому великі моделі ШІ не можуть обійтися без HBM?

Залежність великих моделей ШІ від HBM коріниться в фундаментальному вузькому місці, відомому в галузі як «стіна пам’яті» (Memory Wall).

За останні 20 років обчислювальна потужність графічного процесора зросла в 60 000 разів, тоді як пропускна здатність DRAM зросла лише в 100 разів. Швидкість зростання обчислювальної потужності набагато вища, ніж швидкість подачі даних — це схоже на автомобіль з раптово збільшеною потужністю двигуна, але паливна система залишається на рівні 20-річної давнини. Графічний процесор — це двигун, HBM — це система впорскування палива; якщо швидкість подачі палива не встигає, навіть найпотужніший двигун буде лише працювати на холостому ходу.

Механізм роботи великих мовних моделей посилює цю суперечність. Коли модель ШІ генерує відповідь, вона не просто шукає статичну інформацію, а постійно підтримує «робочий стан», що включає контекстне вікно, кеш ключів-значень (KV Cache), проміжні активації та рішення щодо маршрутизації. Ці дані повинні мати надзвичайно низьку затримку для доступу в реальному часі та бути завжди доступними. Під час обробки повної послідовності токенів модель повинна постійно отримувати доступ до контексту та оновлювати його — навіть незначне збільшення затримки пам’яті може призвести до зниження пропускної здатності, затримки відповіді або навіть змусити операторів додати обладнання.

На етапі навчання великі моделі з трильйонами параметрів повинні багаторазово ітерувати на величезних масивах даних, кожен прямий і зворотний прохід включає читання та оновлення величезної кількості параметрів. Пропускна здатність на рівні ТБ/с, яку забезпечує HBM, є вирішальним фактором для скорочення часу навчання.

На етапі висновків з прискореним розвитком мультимодальних великих моделей та AI-агентів кількість викликів токенів стрімко зростає. Вузьким місцем додатків висновків часто є не «наскільки швидко можна обчислити», а «наскільки швидко можна подати дані». Кінець пропускної здатності — це HBM.

На системному рівні ШІ працює на ієрархічній архітектурі пам’яті: HBM забезпечує дані для прискорювачів, DRAM зберігає стан у реальному часі та пам’ять діалогу, а SSD на основі NAND забезпечує постійне зберігання наборів даних, вбудовувань, індексів пошуку, журналів та контрольних точок. HBM знаходиться в найближчому до обчислювального ядра положенні, виконуючи найчастішу та найтерміновішу задачу подачі даних — це не може замінити жоден інший носій пам’яті.

Саме тому всі провідні прискорювачі ШІ для навчання та висновків генеративного ШІ використовують HBM. HBM — це не «додатковий аксесуар» для ШІ, а «кисневий балон», який визначає, наскільки швидко може рухатися ШІ.

Дисбаланс попиту та пропозиції: структурний дефіцит, який триватиме кілька років

Попит на HBM є жорстким, а пропозиція — «заблокованою».

З боку попиту у 2026 році глобальні витрати на інфраструктуру ШІ досягнуть 450 мільярдів доларів, з яких частка обчислювальної потужності для висновків вперше перевищить 70%, що стимулює сильний попит на графічні процесори, HBM та високошвидкісні мережеві чипи. Зростання попиту на HBM у 2026 році в основному зумовлене оновленням потужностей AI ASIC, а ємність HBM на кожному ШІ-чіпі значно зросте з 96 ГБ/192 ГБ до 216 ГБ/288 ГБ. Хоча платформа Rubin від NVIDIA має таку ж ємність HBM на один графічний процесор, як і попереднє покоління, вищі обсяги поставок продовжують підвищувати загальний попит. Загальні капітальні витрати дев'яти найбільших хмарних провайдерів у 2026 році, за оцінками, досягнуть приблизно 830 мільярдів доларів, що на 79% більше в річному вимірі.

З боку пропозиції, хоча три основні виробники — Samsung, SK Hynix та Micron — перенаправили 70% нових/гнучких потужностей на HBM, дефіцит потужностей HBM все ще становить від 50% до 60%. Станом на перший квартал 2026 року всі потужності HBM трьох основних виробників були повністю розпродані. За даними SemiAnalysis, у 2026 році пропозиція DRAM буде приблизно на 7% нижчою за попит, дефіцит HBM становитиме 6%, а у 2027 році зросте до 9%.

Ще більш критичним є жорсткість пропозиції. Навіть якщо три основні виробники вирішать розширити виробництво зараз, через фізичні обмеження, такі як технологія TSV, вихід придатних продуктів при передовому пакуванні та терміни поставки обладнання, нові потужності будуть введені в експлуатацію не раніше 2028-2029 років. Міжнародні інвестиційні банки вважають, що структурний дефіцит, коли попит перевищує пропозицію на HBM, триватиме щонайменше до 2028 року. Генеральний директор NVIDIA Дженсен Хуан більш чітко заявив: глобальний дефіцит поставок HBM «зовсім не є короткостроковою ринковою волатильністю, а структурною галузевою проблемою, яка триватиме кілька років».

З боку цін Samsung Electronics та SK Hynix підвищили ціни поставок HBM3E на 2026 рік майже на 20%. Очікується, що початкова контрактна ціна HBM4 12-шарової версії буде на 10% вищою, ніж HBM3E 12-шарової версії у 2025 році.

Структура ринку: хто керує цією революцією пам’яті?

Ринок HBM демонструє надзвичайно високу концентрацію. За прогнозами аналітиків, частка SK Hynix у поставках у 2026 році становитиме близько 52%, Samsung Electronics — близько 39%, Micron — близько 8%, а китайські виробники залишаться на дуже низькому рівні. З точки зору продажів, дохід SK Hynix від HBM у 2026 році може досягти 5,95 мільярда доларів, що дозволить їй залишитися світовим лідером.

У першому кварталі 2026 року частка SK Hynix на світовому ринку HBM становила близько 51,4%. TrendForce прогнозує, що її частка на ринку HBM у 2026 році може залишитися на рівні близько 50%; Counterpoint передбачає, що її частка на ринку HBM4 досягне 54%.

Валова рентабельність трьох основних виробників перевищила 70% або навіть 80%. Розподіл прибутку в HBM має «пірамідальну» структуру — чим ближче до технічного ядра та вузьких місць, тим вища частка розподілу.

Тим часом відбувається цікаве явище: рентабельність універсальної DRAM структурно перевершує HBM. Станом на перший квартал 2026 року різниця в операційній рентабельності між універсальною DRAM та HBM перевищила 15 процентних пунктів. Ринкові розрахунки показують, що у 2026 році, виділяючи потужності для універсальної DRAM, дохід на одну пластину вдвічі перевищує дохід від HBM, а валовий прибуток майже втричі. Саме тому SK Hynix розглядає можливість перенаправлення частини ресурсів назад на універсальну DRAM — але це якраз підтверджує, що весь ринок пам’яті знаходиться на загальному підйомі.

Інвестиційна перспектива: можливості в суперциклі HBM

Структурний дефіцит HBM та тенденція до зростання цін забезпечують чітку логіку для інвесторів.

Основні виробники пам’яті є безпосередніми бенефіціарами. SK Hynix (корейська акція), Samsung Electronics (корейська акція) та Micron (американська акція) завдяки технологічній монополії та дефіциту потужностей отримують переважну більшість надприбутків у ланцюжку. Morgan Stanley, виходячи з прогнозу зростання середніх цін на DRAM на 62% до 2026 року, підвищив прогноз прибутку основних виробників пам’яті на 56-63%.

Верхівка ланцюжка також виграє. Масштабне розширення виробництва лідерів пам’яті безпосередньо стимулює попит на обладнання для травлення, тонкоплівкового осадження, тестування тощо, а ділова активність у ланцюжку передається зверху вниз. Попит на передове пакування HBM також сприяв комерціалізації таких технологій, як 2.5D-пакування CoWoS.

Виробники ШІ-чіпів є кінцевими споживачами HBM. Попит на закупівлю HBM з боку лідерів ШІ-чіпів, таких як NVIDIA (американська акція) та Broadcom (американська акція), постійно зростає. Ємність HBM на один графічний процесор NVIDIA Rubin Ultra зросте до 1 ТБ.

Акції Gate: одночасна участь у глобальних інвестиціях у пам’ять та ШІ

Для інвесторів, які бажають взяти участь у цьому суперциклі пам’яті, акції Gate надають зручний вхід на ринок.

Наразі акції Gate сформували систему торгівлі 7×24 години, що охоплює три основні ринки: американські, гонконгські та корейські акції. Підтримується понад 10 000 американських акцій та ETF, понад 1 500 гонконгських акцій та понад 1 000 корейських акцій, загалом охоплюючи понад 12 500 глобальних акцій та активів ETF. Об’єкти включають такі відомі глобальні публічні компанії, як Apple, NVIDIA, Microsoft, Tencent Holdings, Xiaomi Group, Samsung Electronics, SK Hynix тощо.

Користувачі можуть брати участь у глобальних інвестиціях в акції, використовуючи USDT через єдиний обліковий запис Gate, з можливістю купувати дробові акції від 0,01 акції та отримувати такі права, як виплата дивідендів. Платформа також підтримує корпоративні дії, такі як дроблення та консолідація акцій, і вже забезпечила повне охоплення мобільним додатком та веб-версією.

Акції Gate додатково підтримують торгівлю протягом ночі та у вихідні дні на додаток до традиційної торгівлі до відкриття, під час сесії та після закриття, долаючи обмеження часу традиційних фондових ринків. Послуга переказу між брокерами також скоро з’явиться, що ще більше підвищить гнучкість та зручність управління акціями користувачів.

Спосіб торгівлі: після поповнення єдиного облікового запису на платформі Gate користувачі можуть вибрати цільову акцію в модулі торгівлі акціями та купувати або продавати її за ціною в USDT. Платформа надає ринкові котирування в реальному часі, інструменти технічного аналізу та вибір типів ордерів (ринкові, лімітні тощо), а процес операцій такий же, як і при торгівлі криптоактивами.

Висновок

Різниця між HBM та DRAM по суті полягає в розбіжності між двома технічними маршрутами: «пріоритет пропускної здатності» та «пріоритет вартості». На тлі постійного розширення обчислювальної потужності ШІ HBM завдяки 3D-складанню та технології TSV змогла подолати «стіну пам’яті», ставши незамінним ключовим компонентом для навчання та висновків великих моделей.

У 2026 році глобальний ринок напівпровідників перевищив 1,51 трильйона доларів, чипи пам’яті зросли на 250%, ринок HBM зріс на 58% до 54,6 мільярда доларів. Дефіцит потужностей досягає 50-60%, всі потужності трьох основних виробників розпродані. Це не звичайна циклічна хвиля, а структурна зміна, спричинена довгостроковими капітальними витратами на інфраструктуру ШІ.

Для інвесторів три основні ланцюжки — основні виробники пам’яті, обладнання та матеріали, ШІ-чіпи — мають чітку промислову логічну підтримку. А послуга торгівлі акціями 7×24 години на американських, гонконгських та корейських ринках, яку надають акції Gate, пропонує глобальним інвесторам гнучкий та ефективний інструмент для участі в цьому суперциклі пам’яті. У момент, коли настрої на ринку надзвичайно страхливі (індекс страху 14-16), розбіжність між фундаментальними показниками галузі та ринковими настроями часто породжує найбільш варті уваги структурні можливості.

FAQ

Q1: Яка ключова різниця між HBM та DRAM?

Ключова різниця між HBM та традиційною DRAM полягає в архітектурі. Традиційна DRAM використовує планарну архітектуру, підвищуючи продуктивність за рахунок технологічного вдосконалення; HBM використовує технологію 3D-складання, використовуючи кремнієві наскрізні отвори (TSV) для вертикального складання кількох кристалів DRAM, що забезпечує надширокі шляхи даних. Пропускна здатність HBM3E може досягати 1,2 ТБ/с, що більш ніж у 10 разів вище, ніж у DDR5, але вартість також в 3-5 разів вища, ніж у DDR5 тієї ж ємності.

Q2: Чому великі моделі ШІ повинні використовувати HBM?

Навчання та висновки великих моделей вимагають швидкого читання та запису величезної кількості параметрів. Зростання пропускної здатності традиційної DRAM значно відстає від зростання обчислювальної потужності (за 20 років обчислювальна потужність зросла в 60 000 разів, а пропускна здатність лише в 100 разів), що створює вузьке місце «стіни пам’яті». HBM завдяки пропускній здатності на рівні ТБ/с може постійно подавати дані на графічний процесор, запобігаючи холостому ходу обчислювальної потужності. Всі провідні прискорювачі ШІ використовують HBM.

Q3: Хто є основними гравцями на ринку HBM?

Ринок HBM висококонцентрований. Частка SK Hynix у поставках у 2026 році становитиме близько 52%, Samsung — близько 39%, Micron — близько 8%. SK Hynix є лідером за обсягом продажів, а дохід від HBM у 2026 році може досягти 5,95 мільярда доларів. Всі потужності HBM трьох основних виробників на 2026 рік розпродані, а деякі клієнти заблокували потужності до 2028 року.

Q4: Як довго триватиме ситуація, коли попит на HBM перевищує пропозицію?

Міжнародні інвестиційні банки вважають, що перевищення попиту над пропозицією на HBM триватиме щонайменше до 2028 року. Попит стимулюється капітальними витратами на інфраструктуру ШІ, а пропозиція обмежена фізичними обмеженнями, такими як технологія TSV, вихід придатних продуктів при пакуванні та терміни поставки обладнання. Навіть якщо розширити виробництво зараз, нові потужності з’являться не раніше 2028-2029 років. Дженсен Хуан назвав це «структурною галузевою проблемою, яка триватиме кілька років».

Q5: Як інвестувати в акції, пов’язані з HBM, на платформі Gate?

Акції Gate підтримують торгівлю американськими, гонконгськими та корейськими акціями 7×24 години, охоплюючи понад 12 500 акцій та ETF. Користувачі можуть використовувати USDT через єдиний обліковий запис для одночасного інвестування з можливістю купувати дробові акції від 0,01 акції. Об’єкти, пов’язані з HBM, включають основних виробників пам’яті, таких як SK Hynix (корейська акція), Samsung Electronics (корейська акція), Micron (американська акція), а також виробників ШІ-чіпів, таких як NVIDIA (американська акція).