寒冬過后　存儲芯片波瀾再起

吳新竹

2023年四季度起，手機(jī)、個人電腦等終端應(yīng)用景氣復(fù)蘇，大宗存儲產(chǎn)品合約價(jià)進(jìn)入上行通道。2024年，存儲芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)同比增長44.8%至1297.7億美元。隨著AI應(yīng)用的不斷發(fā)展，頭部海外廠商會將更多產(chǎn)能投入到主流存儲器和新興應(yīng)用方向，間接減少對利基市場的關(guān)注度和產(chǎn)能分配。國產(chǎn)廠商預(yù)測，主流存儲價(jià)格的上行走勢有望帶動利基市場，DRAM和NAND利基產(chǎn)品的價(jià)格將持續(xù)回升。

大模型時代科技公司加大了對人工智能的投入，算力膨脹有賴于存儲性能的提升，用于高性能GPU的HBM芯片供不應(yīng)求。模組廠商則從移動存儲市場出發(fā)，逐步發(fā)展至固態(tài)硬盤及嵌入式存儲領(lǐng)域，AI PC的產(chǎn)業(yè)趨勢增加對更高速率DDR5內(nèi)存的需求，這將有助于推動內(nèi)存模組配套芯片及內(nèi)存接口芯片需求的提升。

價(jià)格走出谷底

存儲芯片產(chǎn)品具備科技大宗商品的屬性，相較于半導(dǎo)體其他細(xì)分領(lǐng)域，存儲芯片的市場彈性更大，受供求關(guān)系影響更為顯著。2022年下半年起，存儲芯片供過于求，價(jià)格大幅下跌，2023年，三星、SK海力士、美光相繼減產(chǎn)、下調(diào)資本開支，等候庫存出清，典型NAND Flash合約平均價(jià)于2023年4月見底，典型SSD渠道市場平均價(jià)于2023年7月見底，典型DRAM內(nèi)存條渠道平均價(jià)于2023年8月見底，典型DRAM顆?，F(xiàn)貨平均價(jià)于2023年9月見底。2023年，存儲器市場規(guī)模下降31.0%至896億美元。伴隨著下游終端客戶的需求逐步回暖以及庫存消耗帶來的補(bǔ)庫需求，2023年四季度存儲芯片價(jià)格觸底反彈，DRAM和SLC NAND的價(jià)格小幅回暖，DRAM價(jià)格有約10%的提升。

世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織預(yù)測，2024年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模有望達(dá)到5884 億美元，同比增長13.1%，其中存儲器細(xì)分賽道的占比將上升到22.06%，市場規(guī)模將上漲到1298億美元，同比增加44.8%，漲幅位居半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域之首。集邦咨詢預(yù)計(jì)，2024年一季度NAND Flash合約價(jià)季漲幅約18%-23%，DRAM合約價(jià)季漲幅約13%-18%，并有望連續(xù)四個季度看漲。

利基產(chǎn)品漲價(jià)在時間上有滯后性，國產(chǎn)廠商認(rèn)為，雖然利基產(chǎn)品沒有帶動大量需求的新興應(yīng)用，但由于主流產(chǎn)品價(jià)格的上漲疊加產(chǎn)能被主流擠占，利基產(chǎn)品價(jià)格將跟隨上漲，預(yù)計(jì)2024年上半年會延續(xù)溫和上漲；SLC NAND價(jià)格已經(jīng)觸底，預(yù)計(jì)2024年呈溫和上漲趨勢，漲價(jià)幅度比DRAM小；NOR在容量、產(chǎn)品系列和應(yīng)用領(lǐng)用等維度價(jià)格有所差異，低端、小容量產(chǎn)品價(jià)格競爭激烈，短時間看不到上漲的趨勢，在工業(yè)、車載和大容量的高端電子消費(fèi)品應(yīng)用領(lǐng)域，隨著消費(fèi)需求回暖有漲價(jià)的可能。

2023年四季度以來，存儲器市場出現(xiàn)復(fù)蘇，手機(jī)等領(lǐng)域需求有所恢復(fù)，經(jīng)過多月的市場博弈，2023年10月份起模組端整體價(jià)格呈上漲趨勢，未來隨著下游應(yīng)用如網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子等逐漸復(fù)蘇，東芯股份預(yù)計(jì)公司產(chǎn)品的出貨量及收入將持續(xù)改善，產(chǎn)品價(jià)格有望提升。佰維存儲2023年四季度營業(yè)收入預(yù)計(jì)為14億-16億元，同比增長超過80%，環(huán)比增長超過50%，毛利率環(huán)比回升超過13個百分點(diǎn)。

人工智能推動變革

大模型帶來人工智能應(yīng)用的興起，對算力的追求導(dǎo)致所需的存儲規(guī)模膨脹。AI PC和AI手機(jī)對存儲的速度要求高，HBM成為AI服務(wù)器的內(nèi)存之選。HBM是一種基于3D堆棧工藝的高性能DRAM，通過增加帶寬，擴(kuò)展內(nèi)存容量，讓更大的模型、更多的參數(shù)留在離核心計(jì)算更近的地方，從而減少運(yùn)算延遲，適用于高帶寬需求的場景。

全球HBM芯片由SK海力士、三星和美光生產(chǎn)，英偉達(dá)即將發(fā)布下一代GPU——采用Blackwell架構(gòu)的B100芯片，其存儲器規(guī)格將采用HBM3E，由SK海力士和美光供貨。

三星的HBM3芯片生產(chǎn)良率約為10%-20%，SK海力士的良率約為60%-70%，而一般的DRAM 生產(chǎn)良率在90%以上。HBM需要在半導(dǎo)體上鉆孔并使用硅通孔垂直堆疊多個芯片，任何階段的缺陷都可能牽連其他好的芯片一同被丟棄，導(dǎo)致整體的經(jīng)濟(jì)效益縮水，芯片價(jià)格居高不下。近年來科技公司提高AI的研發(fā)投入，使HBM芯片供不應(yīng)求，SK海力士已率先實(shí)現(xiàn)單季度扭虧。

SK海力士表示將進(jìn)一步完善321層NAND閃存，并計(jì)劃于2025年上半年開始量產(chǎn)，三星則計(jì)劃于2024年推出第九代3D NAND，有望達(dá)到280層，2025-2026年推出第十代3D NAND，有望達(dá)到430層。

DRAM規(guī)格向DDR5和LPDDR5轉(zhuǎn)變，DDR5、LPDDR5每千兆字節(jié)的價(jià)格比DDR4和LPDDR4更高，PC、服務(wù)器接口亦向DDR5、LPDDR5轉(zhuǎn)變。美光估計(jì)AI服務(wù)器的DRAM容量約為普通服務(wù)器的6-8倍，海力士估計(jì)AI服務(wù)器的DRAM容量約為普通服務(wù)器的2-4倍。

研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來AI服務(wù)器SSD存儲需求將從當(dāng)前的4.1TB增長至未來的8TB，至2028年，預(yù)計(jì)512GB及以上的大容量存儲占比將接近50%，至2030年車內(nèi)信息娛樂及L5等級自動駕駛對應(yīng)的存儲容量需求最高可達(dá)3TB；2024年，智能手機(jī)、服務(wù)器、PC的單機(jī)DRAM容量將分別增長14.1%、17.3%和12.4%，單機(jī)NAND Flash容量將分別增長9.3%、13.2%和9.7%。

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤?/h3>

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，DDR5滲透率將持續(xù)提升，DDR5內(nèi)存接口芯片將在2024－2025年持續(xù)進(jìn)行子代迭代，子代迭代有助于維系相關(guān)產(chǎn)品的平均銷售價(jià)格，DDR5持續(xù)滲透及子代迭代提振了內(nèi)存接口芯片的需求。信達(dá)證券指出，HBM和DDR5盈利性更強(qiáng)，存儲原廠更愿意通過高附加值產(chǎn)品來快速拉動業(yè)績，AI服務(wù)器的需求強(qiáng)勁，HBM和DDR5的滲透率有望快速提升，HBM和DDR5成為原廠投資的首要選擇，利基型存儲供給有望保持緊縮，伴隨需求的逐步恢復(fù)，供需情況有望加速轉(zhuǎn)好。原廠在DDR5產(chǎn)品出貨上保持積極，三星計(jì)劃推出首款10nm級別32Gb DDR5，SK海力士計(jì)劃擴(kuò)展128Gb DDR5和256Gb DDR5模組。

2023年12月英特爾發(fā)布第一代酷睿Ultra處理器Meteor Lake，有望進(jìn)一步推動DDR5的滲透率，產(chǎn)業(yè)鏈上DDR5內(nèi)存接口芯片及其配套芯片或持續(xù)受益。

瀾起科技表示，CPU迭代加快將相應(yīng)帶動DDR5內(nèi)存產(chǎn)品的迭代，根據(jù)主流CPU廠商公布的最新產(chǎn)品路線圖，其支持MCR DIMM的新一代服務(wù)器CPU平臺計(jì)劃于2024年發(fā)布，因此MRCD、MDB芯片預(yù)計(jì)將跟隨該CPU平臺的發(fā)布而開始規(guī)模出貨。兆易創(chuàng)新認(rèn)為，DRAM產(chǎn)品主流和利基是基于相同技術(shù)路徑，而主流NAND轉(zhuǎn)到了3D NAND，主流NAND市場繼續(xù)提升銷量和價(jià)格，進(jìn)而影響SLC NAND供應(yīng)和價(jià)格，預(yù)計(jì)隨著主流產(chǎn)品需求和價(jià)格回暖，SLC NAND也會被帶動回暖。東芯股份認(rèn)為，長期來看，海外大廠會逐步退出SLC NAND Flash 市場，加之國產(chǎn)替代的需求，公司的市場占有率將有較大的提升空間。

內(nèi)存模組方面，本輪服務(wù)器及計(jì)算機(jī)行業(yè)去庫存已接近尾聲，預(yù)計(jì)2024年開始行業(yè)需求恢復(fù)增長，同時單臺服務(wù)器搭配的內(nèi)存模組數(shù)量也在增加。

由于AI PC需要更高帶寬的內(nèi)存提升整體運(yùn)算性能，AI PC的產(chǎn)業(yè)趨勢或?qū)⒓铀貲DR5在PC端的滲透率，并增加對更高速率DDR5內(nèi)存的需求，這將有助于推動SPD等內(nèi)存模組配套芯片及CKD芯片需求的提升。

由于存儲芯片晶圓成本占比較高，各第三方模組廠均需要圍繞成本進(jìn)行產(chǎn)出優(yōu)化，主要路徑包括建立產(chǎn)業(yè)鏈合作關(guān)系、自建封測廠、自研主控芯片等，模組廠可深度參與多種應(yīng)用芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)，可與芯片供應(yīng)商合作開發(fā)更貼近終端需求的存儲應(yīng)用芯片，甚至可以自研主控芯片，從而提升自身產(chǎn)品差異化優(yōu)勢，優(yōu)化芯片采購成本。

在NAND市場，存儲原廠主要聚焦于自主品牌的企業(yè)級或數(shù)據(jù)中心級固態(tài)硬盤和嵌入式存儲產(chǎn)品，并且逐步退出移動存儲市場。模組廠則主要從移動存儲市場出發(fā)，提升自身產(chǎn)品競爭力，憑借差異化競爭逐步發(fā)展至固態(tài)硬盤及嵌入式存儲領(lǐng)域。在DRAM內(nèi)存市場，存儲原廠的DRAM市場規(guī)模有較大的浮動，但存儲模組廠占據(jù)的市場規(guī)模整體較穩(wěn)定，市場規(guī)模在160億-180億美元，約占DRAM市場的16%-25%，且呈現(xiàn)上升趨勢。

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