Dimensioni del mercato, quota, crescita e analisi del mercato di HMC e HBM, per tipo (cubo di memoria ibrida (HMC) e memoria a larghezza di banda elevata (HBM)), per applicazione (grafica, elaborazione ad alte prestazioni, reti e data center) e previsioni regionali fino al 2035

PANORAMICA DEL RAPPORTO DI MERCATO DI HMC E HBM

La dimensione globale del mercato HMC e HBM è stimata a 4.626,82 milioni di dollari nel 2026 e si prevede che raggiungerà 8.864,36 milioni di dollari entro il 2035, crescendo a un CAGR del 24,2% dal 2026 al 2035.

Di seguito è riportata una soluzione di memoria avanzata nota come cubo di memoria ibrida o in breve HMC che è stata sviluppata con l'intento di eliminare le carenze della DRAM. Il suo principio è costituito da through-silicon vias (TSV) che stabiliscono la connessione tra strati DRAM impilati, offrendo una larghezza di banda ancora maggiore e una latenza inferiore rispetto ai moduli di memoria standard. L'HMC è più rilevante nelle piattaforme HPC (High Performance Computing), data center e server aziendali. Un altro sviluppo successivo nelle tecnologie di memoria è la High Bandwidth Memory o HBM, anch'essa mirata al trasferimento rapido dei dati con un basso consumo energetico. A differenza dell'HMC, l'HBM utilizza un'interfaccia ampia ed è implementato con l'aiuto dell'impilamento con un die logico su un interpositore. Viene utilizzato nelle unità di elaborazione grafica, negli array di porte programmabili sul campo e nei dispositivi di rete in cui gli ingegneri preferiscono apportare numerose piccole modifiche.

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Impatto del COVID-19: la crescita del mercato è stata frenata dalla pandemia a causa delle interruzioni della catena di fornitura

La pandemia globale di COVID-19 è stata sconcertante e senza precedenti, con il mercato che ha registrato una domanda superiore al previsto in tutte le regioni rispetto ai livelli pre-pandemia. L’improvvisa crescita del mercato riflessa dall’aumento del CAGR è attribuibile alla crescita del mercato e alla domanda che ritorna ai livelli pre-pandemia.

Lo scoppio della pandemia di COVID-19 ha provocato interruzioni nella catena di approvvigionamento globale, con un impatto sulla produzione di HMC. Si sono verificate chiusure di stabilimenti o diminuzione della produzione, con conseguente rallentamento del turnover negli impianti di produzione. I tempi di consegna si riducono anche a causa delle pressioni competitive e degli eventi imprevisti, e ciò ha creato forti fluttuazioni nella disponibilità dei componenti chiave e dei materiali necessari per costruire gli HMC.

ULTIME TENDENZE

"Maggiore adozione del calcolo ad alte prestazioni (HPC) per stimolare la crescita del mercato"

La tecnologia HMC sta guadagnando popolarità nell'HPC e nelle sue applicazioni poiché presenta un'elevata larghezza di banda e parametri di bassa latenza. La maggior parte dei campi come la ricerca scientifica, l'analisi finanziaria e la simulazione estesa si basano su HMC. Le applicazioni HPC comprendono aree quali il calcolo scientifico, la meteorologia, la modellazione computazionale e altre e queste applicazioni richiedono un trasferimento di dati molto elevato e la disponibilità delle applicazioni in tempi più brevi. Queste caratteristiche pongono una domanda significativa sull’infrastruttura, che l’architettura di HMC con la sua elevata larghezza di banda e bassa latenza è progettata per soddisfare. La tecnologia HMC fornisce scalabilità della memoria e bilancia la capacità del sistema HPC di ospitare più applicazioni e dati con la perdita di throughput. Per mantenere l’efficienza, tale scalabilità è fondamentale negli ambienti HPC che diventano sempre più grandi e complessi. È stato segnalato che questi sistemi di supercalcolo raccolgono molta energia. In sostanza, l'HMC offre prestazioni per watt più elevate rispetto alla DRAM e quindi sarà più efficiente per architetture informatiche di grandi dimensioni e ad alta intensità di dati.

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SEGMENTAZIONE DEL MERCATO HMC E HBM

Per tipo

In base alla tipologia, il mercato può essere classificato in Hybrid Memory Cube (HMC) e High-bandwidth Memory (HBM).

• Hybrid Memory Cube (HMC) - La struttura del mercato che comprende Hybrid Memory Cube (HMC) è definita maggiormente dalla sua capacità di fornire RAM per l'elaborazione ad alte prestazioni. La tecnologia HMC interconnette più strati DRAM utilizzando tecniche come lo stacking 3D e il Through-Silicon Via o TSV, con conseguente miglioramento della larghezza di banda e bassa latenza rispetto ai moduli DRAM convenzionali.

• Memoria a larghezza di banda elevata (HBM): la memoria a larghezza di banda elevata serviva principalmente come ulteriore segmento del mercato delle memorie ad alte prestazioni con un design di interfaccia ampio e stacking 3D su un interposer. Questa architettura consente alla HBM di fornire larghezze di banda per pin estremamente elevate, occupando contemporaneamente una quantità minima di spazio e utilizzando una bassa quantità di energia.

Per applicazione

In base all'applicazione, il mercato può essere classificato in grafica, elaborazione ad alte prestazioni, reti e data center.

• Grafica: HBM è ampiamente utilizzata nelle GPU per GPU consumer e GPU per workstation professionali. Offre l'elevato Bw richiesto per grafica 3D realistica, grafica di giochi, ambienti virtuali e applicazioni di grafica computerizzata professionale, inclusi editing video e animazione.

• Calcolo ad alte prestazioni: l'HBM è importante nelle applicazioni AI e ML utilizzate nelle impostazioni HPC. Fornisce lo spazio necessario per l'elaborazione di enormi quantità di dati, nonché per attività computazionalmente pesanti come l'addestramento di un modello di intelligenza artificiale e l'inferenza.

• Rete: viene applicato negli switch e nei router specificamente nelle apparecchiature di rete; gestendo grandi quantità di dati, la caratteristica di bassa latenza è importante nelle reti 5G. Dispone di un'elevata larghezza di banda per supportare la velocità dati necessaria per il controllo del traffico di rete e l'elaborazione dei dati in tempo reale o quasi in tempo reale.

• Data Center: nei data center viene quindi utilizzato nei server e negli acceleratori per migliorarne l'efficacia nei servizi di cloud computing. La sua elevata larghezza di banda facilita inoltre l'elaborazione e l'archiviazione dei dati, quindi un rapido accesso alle risorse nel cloud e una migliore fornitura di servizi.

FATTORI DRIVER

"Trasformazione digitale e nascita del 5G e dell’edge computingper guidare il progresso del mercato"

Uno dei principali fattori trainanti nella crescita del mercato HMC e HBM è la trasformazione digitale e l’emergere del 5G e dell’edge computing. Mentre le organizzazioni continuano ad adattarsi al panorama digitale in quasi tutti i settori, c’è una richiesta di piattaforme computazionali avanzate e più veloci per archiviare grandi quantità di dati e facilitare l’esecuzione di sofisticati strumenti analitici, algoritmi di deep learning e sistemi basati sull’intelligenza artificiale. Queste iniziative digitali richiedono larghezza di banda elevata, bassa latenza e potenza da un server, e sia HMC che HBM offrono questo tipo di potenza. Indipendentemente dal fatto che vengano utilizzati in data center centralizzati di grandi dimensioni o come parte di una piattaforma informatica distribuita ad alte prestazioni nel cloud o per l'elaborazione dei dati in tempo reale di dispositivi IoT, HMC e HBM sono subroutine essenziali per supportare le strutture sottostanti necessarie per i programmi di trasformazione digitale. Parliamo ora di una delle principali tendenze che stanno già plasmando il futuro delle imprese moderne: la transizione al 5G e la crescita dell’edge computing. Il 5G offre il doppio della velocità, metà della latenza e connessioni sufficienti per supportare il crescente afflusso di dispositivi intelligenti e dell’Internet delle cose. D’altra parte, l’edge computing implica che i dati dovrebbero essere analizzati più vicino alla fonte poiché ciò ridurrà il tempo necessario per rispondere alla fonte dei dati, migliorando così il processo decisionale. Poiché entrambe offrono prestazioni e dati di calcolo migliorati, tecnologie come il 5G e l’edge computing richiedono soluzioni di memoria più efficaci come HMC e HBM. HMC e HBM sono utili per aumentare la velocità di accesso, elaborazione e archiviazione dei dati poiché sono blocchi hardware concatenati con l'infrastruttura delle reti 5G e delle soluzioni di edge computing.

"Progressi tecnologiciper espandere il mercato"

Un altro fattore chiave che influenza la necessità di integrare sia HMC che HBM è che offrono fino a cinque volte la larghezza di banda della memoria rispetto ai tipi di memoria convenzionali. Le architetture intrinseche come DRAM avanzata, DRAM Stacking tridimensionale, Through-Silicon Via (TSV) forniscono un'enorme velocità di trasferimento dati a HMC e HBM. Queste reti forniscono larghezze di banda più elevate rispetto alle reti 3G, essenziali per le applicazioni che richiedono un'elevata velocità di elaborazione dei dati e un'esecuzione in tempo reale come HPC, AI e applicazioni ad uso intensivo di grafica.

FATTORE LIMITANTE

"Gli elevati costi di produzione pongono potenziali ostacoli alla crescita del mercato"

La produzione HMC e HBM richiedevano tecniche di produzione di alto livello come l'impilamento 3-D, il Through-Silicon Via (TSV) e l'imballaggio avanzato. Questi processi possono essere molto elaborati, da qui gli alti costi di produzione dei moduli HMC e HBM per HMB. Alcuni dei principali fattori strategici che influenzano le prospettive competitive nella tecnologia airless globale includono che gli impianti di produzione e le attrezzature richiedono elevati investimenti di capitale e sono al di fuori dell’accesso di molti operatori del settore. I costi ad alto mix sono attribuibili all’alto livello di tecnologia utilizzata nella produzione di moduli HMC e HBM, tra cui lo stacking 3D e il Through-Silicon Via (TSV), richiedendo quindi un significativo esborso di capitale in attrezzature per supportare questi processi. Un potenziale svantaggio di ciò è che potrebbe fungere da barriera per l’ingresso di imprese nuove e di piccola scala in un ambiente o in un mercato.

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APPROFONDIMENTI REGIONALI SUL MERCATO HMC E HBM

Il mercato è principalmente suddiviso in Europa, America Latina, Asia Pacifico, Nord America, Medio Oriente e Africa.

"Il Nord America dominerà il mercato grazie all’innovazione tecnologica e alla presenza sul mercato"

Il Nord America è emerso come la regione più dominante nella quota di mercato HMC e HBM grazie ad una convergenza di fattori che spingono la sua leadership in questo settore dinamico. Il Nord America, seguito dagli Stati Uniti, rimane la regione con organizzazioni tecnologiche e centri di ricerca focalizzati sulle soluzioni tecnologiche di memoria. Grazie all'attenzione rivolta all'architettura di alta qualità nella Silicon Valley e in altri centri tecnologici, ci sarà sviluppo in aspetti come lo stacking 3D, la tecnologia TSV e la progettazione dell'architettura di memoria, che contribuiscono tutti a promuovere le tecnologie HMC e HBM. Attualmente esistono diverse grandi aziende di semiconduttori con attività localizzate e sviluppate nei paesi del Nord America e sono i principali attori nel settore HMC e HBM. Altamente specializzate nella progettazione e produzione di soluzioni di memoria, queste aziende offrono prodotti HMC e HBM di nuova generazione per applicazioni ad alta intensità di calcolo come i mercati HPC, data center e grafica.

PRINCIPALI ATTORI DEL SETTORE

"Attori chiave che trasformano ilHMC e HBMIl paesaggio attraverso l'innovazione e la strategia globale"

I principali attori del settore sono fondamentali nel plasmare il mercato HMC e HBM, guidando il cambiamento attraverso una duplice strategia di innovazione continua e una presenza globale ben ponderata. Introducendo costantemente soluzioni innovative e rimanendo all'avanguardia del progresso tecnologico, questi attori chiave ridefiniscono gli standard del settore. Allo stesso tempo, la loro ampia portata globale consente un’efficace penetrazione del mercato, rispondendo a diverse esigenze oltre confine. La perfetta combinazione di innovazione rivoluzionaria e impronta internazionale strategica posiziona questi attori non solo come leader di mercato ma anche come artefici di cambiamenti trasformativi all’interno del dominio dinamico di HMC e HBM.

Elenco degli operatori di mercato profilati

• Samsung (Corea del Sud)
• SK Hynix (Corea del Sud)
• Advanced Micro Devices (Stati Uniti)
• Intel (Stati Uniti)
• Micron (USA)

SVILUPPO INDUSTRIALE

Aprile 2024: SK Hynix Inc. (Corea del Sud) è stata la prima nel settore a sviluppare un prodotto HBM 31 a 12 strati con una capacità di memoria di 24 gigabet (GB), attualmente la più grande del settore.

COPERTURA DEL RAPPORTO

Lo studio comprende un’analisi SWOT completa e fornisce approfondimenti sugli sviluppi futuri del mercato. Esamina vari fattori che contribuiscono alla crescita del mercato, esplorando un’ampia gamma di categorie di mercato e potenziali applicazioni che potrebbero influenzarne la traiettoria nei prossimi anni. L'analisi tiene conto sia delle tendenze attuali che dei punti di svolta storici, fornendo una comprensione olistica delle componenti del mercato e identificando potenziali aree di crescita.

Il rapporto di ricerca approfondisce la segmentazione del mercato, utilizzando metodi di ricerca sia qualitativi che quantitativi per fornire un'analisi approfondita. Valuta inoltre l’impatto delle prospettive finanziarie e strategiche sul mercato. Inoltre, il rapporto presenta valutazioni nazionali e regionali, considerando le forze dominanti della domanda e dell’offerta che influenzano la crescita del mercato. Il panorama competitivo è meticolosamente dettagliato, comprese le quote di mercato dei principali concorrenti. Il rapporto incorpora nuove metodologie di ricerca e strategie dei giocatori su misura per il periodo di tempo previsto. Nel complesso, offre approfondimenti preziosi e completi sulle dinamiche del mercato in modo formale e facilmente comprensibile.