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逆势爆发!一文解读存储芯片涨价核心逻辑(附公司)

周五存储芯片概念逆势大涨,消息面上,闪迪宣布将面向所有渠道和消费者客户的产品价格上调 10% 以上,且考虑未来几个季度进一步调整。

而催化的事件不是一件,花旗在周四的最新报告中预期,美光科技将在本月晚些时候发布财报时,给出远超预期的指引。另一方面,9 月 11 日,存储大厂铠侠(Kioxia)宣布与英伟达展开合作,打造读取速度较传统 SSD 快近百倍的固态硬盘。铠侠 SSD 表示,公司正依循 NVIDIA 的提案与要求推进开发,这种新型 SSD 将达成 GPU 的直接连接与数据交换。受到多个事件催化,板块人气高企,资金开始陆续关注到这一领域。

就在此前,针对 DRAM 存储现货供应紧俏问题,VIP 栏目特邀行业专家全面解读存储芯片涨价及 AI 端侧带来的增量市场规模,5 月 8 日,携手蜂网专家带来了 "存储" 主题的电话会议。

问题一:存储芯片都有哪一些类型,以及各类存储芯片它们的优劣势和应用场景是怎样的?

专家:存储主要分为两大类:一次性存储和非一次性存储。一次性储存比如内存,非一次性储存如 U 盘、固态硬盘等。具体来看,一次性存储设备主要包括以下几种,第一种是静态随机存储器(SRAM),SRAM 是一种速度快但成本较高的存储器,早期的 DVD 和 VCD 中使用较为广泛,主要用于 CPU 缓存等对速度要求较高的场景。第二种是动态随机存储器(DRAM),DRAM 的优势在于速度较快且容量较大,适用于临时数据存储,不过需要不断刷新,类似于电容的充放电过程,因此功耗较高,且断电后数据会丢失。DRAM 广泛应用于当前的智能手机、PC、服务器以及 AI 领域。第三种是高带宽存储器,如 HBM,HBM 是一种新兴的存储产品,主要通过 3D 堆叠技术实现高速、高带宽的特性,用于 AI 加速器,例如 GPU 显卡等。

非一次性存储,主要分为 NAND Flash 和 NOR Flash,NAND Flash 是目前使用较为广泛的大容量存储设备,具有数据不易丢失、容量大、成本低的特点,但写入速度相对较慢,擦写次数有限。例如,常见的 eMMC 的可擦写寿命通常只有 3000 次左右。NAND Flash 主要应用于 SD 卡、固态硬盘、U 盘、手机存储卡以及支持 SATA 或 PCIe 接口的固态存储器。NOR Flash 主要用于存储可编程代码,例如计算机主板的 BIOS 等,随机存储读取速度较快,支持代码直接执行,但容量较小,成本较高。与 NAND Flash 相比,NOR Flash 的擦写寿命较长,通常可达 10 万次左右。其主要应用场景包括物联网设备、汽车 CPU、HUD 抬头显示以及摄像头配套的固态存储器,属于固件存储的范畴。除此之外,还有铁电存储器(FeRAM)和磁阻存储器(MRAM),这些存储器属于非一次性、低功耗的存储设备,主要用于 AI 边缘计算等领域,但目前其市场规模相对较小。

问题二:AI 端侧设备,比如 AI 手机和 AI 电脑,需要使用哪几类的存储芯片,以及成本占比情况大概是怎样的?

专家:在人工智能领域,主要关注的是数据模型。这些数据模型对存储的需求较大,也对带宽的要求很高。AI 的应用需求倾向于低功耗和高带宽,目前高带宽有 LPDDR5/LPDDR5X 产品,密度比较高,存储容量也比较大。在现有的产品中,三星、海力士和美光等公司都推出了 LPDDR5 产品,这些产品可用于 AI。

在实际应用中,若运行 LLaMA 等大语言模型有超过 70 或者 60~70 亿的参数,对 Dram 内存容量的需求会显著增加,通常需要 14-15GB 起步。如果模型规模进一步扩大,对存储容量的要求也会相应增加。此外,为了满足大模型的数据加载和运行需求,带宽和速度也是关键因素。如果带宽和速度跟不上,模型加载时间将会显著延长,这无疑是一个重要的性能瓶颈。同时,在功耗方面,CPU 本身已经占据了较大的功耗。如果数据运行本身的功耗也较高,整个系统的能耗将会非常高。因此,控制功耗也是 AI 服务器中一个重要的考量因素

问题三:存储芯片在国内的存量情况是怎样的?近期的价格出现了怎样的变动,以及业内主要预测后半年存储各类存储芯片价格变动是什么情况?

专家:国内主要存储厂商有长鑫存储和长江存储,二者均涉足较大容量的 Dram 存储领域。不过,长鑫存储以 Dram 存储为主,而长江存储则以 NAND Flash 业务,也就是非一次性为主,两者在全球存储市场占比较小。从全球范围来看,三星和海力士占据较大市场份额,美光则占比较小。

目前,国内厂商在 AI 存储领域的利润和市场份额相对较低,主要由国外几大厂商占据主导地位。除这三大厂商外,整个存储行业的发展走势值得关注。2021 年,存储产品需求旺盛且涨价幅度较大,对市场供需状况产生了显著影响,导致价格上涨。2023 年和 2024 年,由于 2021 年涨价导致部分产品交付延迟,一些厂商大量囤积库存,担心后续供应不足。因此,在 2023 年和 2024 年,许多厂商都在消化库存,导致价格难以回升,因为库存积压且需求未增长,价格自然无法上涨。实际上,从 2024 年第一季度和第二季度开始,存储产品价格已开始上涨,尤其是 NAND Flash,自 2024 年起就呈现出上涨趋势。截至 2025 年,上半年的涨价趋势已十分明显,涨幅至少达到 3%~5%。展望 2025 年下半年,预计存储产品的价格和利润仍将上涨。目前,市场库存量已非常有限,客户需求有望回暖,因此价格有望进一步回升。

问题四:存储芯片性能受哪些参数影响?AI 端侧设备的存储需求是否足够?

专家:关键参数有五个。第一个是带宽,也就是速度问题。例如,存储的带宽正常情况下可以达到 1TB 每秒,即每秒可传输 1TB 的数据,其吞吐量较大。存储带宽越大,AI 训练和推理的效率就越高。反之,带宽越低,吞吐量越小。第二个参数是延时。在产品设计过程中,如果参数中包含低延时,对于现实应用,尤其是汽车领域的自动驾驶等场景,低延时能够高效处理大量数据。这不仅仅是数据吞吐量的问题,而是延时问题。数据延时和带宽是两个不同的概念,延时越小,数据处理速度就越快。

第三个参数是容量。虽然每秒可传输 1TB 的数据,但如果本身容量不够大,模型也无法运行。因此,对容量有一定要求。例如,一般低端服务器单条容量至少要 128GB。

除了容量,还有功耗这一参数。之前提到,CPU 在算法能耗中占很大一部分,如果存储部分也占用较大功耗,能源问题就会很突出。因此,对功耗有一定要求。车载设备依赖低功耗,例如从 5V 低压到 6V 低压等,对功耗有一定限制。之前提到,存储设备有可擦写使用次数,超过该次数后,设备可能无法使用。因此,寿命也是一个重要参数。总体而言,带宽、延时、容量、功耗和寿命是存储领域中比较重要的几个参数点。

问题五:对于 AI 端测设备来说,已经普遍在使用的存储产品,性能是否足够去推动未来的 AI 模型进行推理?哪些参数的大幅增长确定性比较高?

专家:从 AI 发展趋势来看,随着 AI 模型数量的增加和容量的扩大,对算法的要求也越来越高,尤其是大模型和大数据的出现,对 AI 存储的要求不断提升。这与之前提到的几个参数密切相关。

首先,内存容量是关键。容量越大,AI 模型的运行速度才能满足要求。随着模型规模的扩大,容量需求也在不断增加。例如,当模型参数超过 70 亿时,至少需要 14~15GB 的内存容量。目前传统设备的容量大多无法达到这一要求,未来数据容量还将继续增长,这与后续模型训练密切相关。其次,带宽和速度也至关重要。要满足大模型的启动和加载需求,必须有足够的带宽和速度支持。带宽和速度不足会成为瓶颈,即使模型规模再大,运行时间也会过长,导致 AI 体验变差。

此外,低功耗也是大家一直关注的重点。因此,容量、带宽和速度以及功耗是后续需要重点关注和提升的几个方面。

问题六:存储芯片容量和带宽提升是否意味着利润增长?

专家:目前来看,存储产品的容量越大,价格自然越高。对于后续应用而言,以常见的单板存储为例,目前一颗芯片的容量可能已无法满足需求,需配备两颗芯片。从单颗芯片的价值来看,其价格必然越来越高。从现有产品来看,当前的带宽和数据流量、容量都还达不到很高的水平。这就要求在后续的技术瓶颈和设计瓶颈方面寻求新的突破。后续的 3D 堆叠技术是值得关注的突破方向,涉及低功耗和高容量两大关键领域。具体而言,就是如何将更小的芯片单元堆叠在一起,形成一个整体容量更大的存储结构,以此降低成本并优化传输速率等性能指标。

问题七:3D 堆叠技术对 AI 端侧存储芯片的重要性及优势企业?

专家:3D 堆叠技术是一种相对较新的技术。在传统存储领域,无论是低功耗存储还是高性能存储,其集成度相对较低。然而,随着 AI 模型和大数据需求的增加,3D 低功耗存储和 3D 高性能存储的需求也在不断增长,因此3D 堆叠技术越来越受到重视,成为存储厂商未来发展的关键方向

3D 堆叠技术的发展可以分为两大块:封装级 3D RAM 和晶圆级 3D 堆叠。封装级 3D RAM 是目前相对较为常见的应用,例如服务器上常用的 HBM(高带宽存储器)技术,就是基于封装级 3D 堆叠实现的。这种技术已经广泛应用于当前的服务器产品中,如英伟达的 H100 以及后续新服务器的周边配套 HBM,都属于封装级 3D 堆叠的应用。

相比之下,晶圆级 3D 堆叠技术目前仍处于研发阶段,尚未实现量产。未来,晶圆级 3D 堆叠技术可能会朝着存算一体化的方向发展,包括近程计算和内存计算等,这将涉及 HBM 和 3D DRAM 晶圆的对接技术。在国内,涉足 3D 堆叠技术的厂商并不多。封装级 3D 堆叠技术主要与封装工艺相关,而晶圆级 3D 堆叠技术则与设计厂商密切相关。例如,紫光国微、长鑫存储和长江存储等国内主要存储厂商都对这一领域较为看好,并已开始着手研发。

问题八:对于 3D 堆叠技术来说,哪些材料需要提升?

专家:目前 3D 堆叠还没有对材料端形成太大的影响,但从研发来看,对硅晶圆、靶材、光刻胶、电子特气都有改进需求。

问题九:存储芯片产业链可以做怎样的分类?分别有哪些龙头企业?

专家:从生产过程来看,国内企业会先购买颗粒,对接在 PCB 板上形成模组,模组再适配下游终端产品。另外,还包括存储芯片的设计企业。设计企业如国内的兆易创新和北京君正等。封测企业包括通富微电、长电科技等。

另外,还涉及到设备和材料端的企业,如阿斯麦的光刻机,以及硅片相关企业等。

问题十:哪些存储环节的利润水平更好?

专家:从产业分布来看,设计分支对成本的把控更有话语权,产品是否有竞争力,重在设计的好坏。当然,对于生产环节来说,也会对产品形成一定的影响,不过其它环节的利润水平相对不高。总体来看,设计环节最高,其次流片,第三是封测

问题十一:下游哪些领域的客户有较大加单和砍单情况出现?

专家:国内市场中,服务器的增量是非常明确的,客户来自数据中心和 AI 服务器生产,比如阿里、腾讯这类大厂。其次的增量在汽车市场,智能驾驶和智能座舱带来了很多增量,而且需求越来越旺盛。

手机和 PC 的存储需求比较疲软,虽然没有跌非常多,但增量有限,已经处于比较低迷的状态。从整体收益来看,可能国内兆易创新的情况好一些,另外还有聚成股份和普冉股份,不过后两者的营收占比相对较小。

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