存储行业专题：AI驱动下的国产企业级SSD机遇

证券研究报告|2025年02月04日 存储行业专题 AI驱动下的国产企业级SSD机遇 行业研究·行业专题电子·半导体 投资评级：优于大市（维持） 证券分析师：胡剑 证券分析师：胡慧 证券分析师：叶子 证券分析师：张大为 证券分析师：詹浏洋 021-60893306 021-60871321 0755-81982153 021-61761072 010-88005307 hujian1@guosen.com.cn huhui2@guosen.com.cn yezi3@guosen.com.cn zhangdawei1@guosen.com.cn zhanliuyang@guosen.com.cn S0980521080001 S0980521080002 S0980522100003 S0980524100002 S0980524060001 AI应用兴起全球算力快速增长，数据存储加速升级。随着视频、图像数据越来越多保存下来并用于模型训练，华为预计到2030年，全球每新增1YB数据，用于模型训练的数据量有望增长1000倍至400EB，大模型训练，需要实时访问的热数据增加，传统的热、温、冷三层数据将变为热、温冷两层数据，数据比例有望从20%:30%:50%到30%:70%，冷数据的价值被激活。 数据中心热数据占比提升，AI对存储性能、功耗及成本要求提升，数据中心存储介质从传统机械硬盘HDD（磁存储）向企业级固态硬盘SSD（半导体存储）过渡，以Solidigm产品方案为例，10PBAI数据流方案的SSD与HDD相比，固态硬盘数减少5.2倍，服务器总数减少9倍至15台；整体机架数从9个降至1个，机架占地面积降低9倍；功率密度提高2.7倍；5年能耗支出减少4.4倍，TCO降低40%。根据IDC数据，预计28年全球企业级存储系统中全闪存阵列占比有望超50%；全球企业级SSD出货总容量有望从24年219EB增至28年517.6EB，对应出货量由24年26.2万个增至28年32.4万个，市场容量从24年262亿美金增加至28年324亿美金。 全球企业级SSD仍以海外厂商为主，国产化打开国内存储器增长机遇。根据IDC数据，23年我国企业级SSD市场为32.8亿美元，其中国内主要供应商为忆联占22%，忆恒创源占2.9%，浪潮占4.1%，大普微占6.4%，互联网厂商采购仍以进口为主。中国企业级固态硬盘用户包括云计算与互联网企业、运营商及金融政企；云计算与互联网企业占总市场约为65%，电信运营商市场份额为13%。其中国内头部云服务商如腾讯、阿里巴巴24年前三季度累计资本开支同比分别增长145.5%、209.5%。未来云计算与互联网企业将是国内企业级固态硬盘的支出主力，对高性能存储需求持续增长。 投资建议：当前原厂持续减产，NAND价格有望逐步企稳；在此基础上，AI打开SSD增量市场，国产化打开验证窗口，国产企业级SSD迎增量机遇。我们认为国产企业级SSD厂商的竞争要素包含多个维度：在产品技术层面跟进NAND颗粒、主控芯片及模组产品的技术趋势，基于对企业级客户定制化需求的深入理解通过固件算法优化开发出高速、稳定、安全、可靠、低功耗的产品，同时在上游晶圆等供应链方面提供长期稳定的保障。因此具备产品定制化开发、长期稳定供应能力且能在窗口期导入互联网及云计算公司的国产SSD厂商有望受益，建议关注产业链相关公司：德明利、江波龙、佰维存储。 企业级SSD验证周期长，性能要求高，客户黏性强 存量替代：热数据比例增加，SSD成本下降，SSD部分替代HDD 国产SSD增长机遇 增量扩容：AI推动数据量增长，数据中心对成本、功耗和空间需求推动SSD渗透，相关资本开支持续增加 主要采购方 互联网与云计算厂商运营商、金融等 企业级SSD竞争要素 上游供应链：晶圆 主控、固件、封测能力 定制化开发与服务 国产化窗口：数据自主安全可控 高速、稳定、安全、可靠、低功耗 资料来源：Solidigm，华为，忆恒创源，国信证券经济研究所整理 存储价格24年下半年进入承压阶段。2024年上半年存储器市场合约价保持上涨，而到了下半年由于市场需求变化，存储器合约价遇到下行压力，到了第四季度，DRAM出 ServerDRAM Up0-5% Down5-10% EnterpriseSSD Up0-5% Down5-10% 图：存储合约价趋势 4Q24E 1Q25F 4Q24E 1Q25F PCDRAMDown5-10%Down8-13%eMMCUFSDown8-13%Down13-18% 现涨幅收敛，NANDFlash则持续下跌。 根据TrendForce数据，预计1Q25DRAM合约价将下跌0%-5%，其中一般型DRAM将下跌8%-13%。预计NANDFlash合约价将下跌10%-15%：其中Wafer跌幅将收敛，企业级SSD订单稳定，预计可缓冲合约价跌势；ClientSSD及UFS MobileDRAM GraphicsDRAM Mostlyflat GDDR6:down8-13% GDDR7:down0-5% 3DNAND Wafers Down20- 25% Down13-18% TotalDRAM ConventionalDRAM:down3-8% HBMBlended:up0-8% ConventionalDRAM:down8-13% HBMBlended:up0-5% TotalNANDFlash Down3-8%Down10-15% ConsumerDRAM LPDDR4X:down13-18% LPDDR5X:down5-10% DDR3:down5-10% DDR4:down5-10% LPDDR4X:down8-13%ClientSSDDown5-10%Down13-18% LPDDR5X:down3-8% DDR3:down3-8% DDR4:down10-15% 则因消费性终端产品需求疲软价格将持续下探。 原厂重启减产策略以稳定价格。2024年四季度至今，NAND原厂纷纷采取减产措施以应对市场需求疲软和价格下跌。三星电子宣布削减西安NAND闪存工厂产量，减产幅度超过10%。SK海力士计划25年上半年削减10%的NAND产量，美光亦计划减产10%。供应商减产背景下，25年下半年进入传统旺季，随市场需求回暖NANDFlash合约价有望触底企稳。 资料来源：TrendForce，国信证券经济研究所整理 合约平均价:DRAM:DDR48Gb1Gx82133Mbps（美元） 合约平均价:NANDFlash(128Gb16Gx8MLC（美元） 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 图：存储合约价格 2020-11-30 2021-01-29 2021-03-31 2021-05-31 2021-07-30 2021-09-30 2021-11-30 2022-01-28 2022-03-31 2022-05-31 2022-07-29 2022-09-30 2022-11-30 2023-01-31 2023-03-31 2023-05-31 2023-07-31 2023-09-28 2023-11-30 2024-01-31 2024-03-29 2024-05-31 2024-07-31 2024-09-30 2024-11-29 资料来源：DRAMexchange，Wind，国信证券经济研究所整理 AI应用兴起全球算力快速增长，数据存储加速升级。根据华为预测，到2030年，全球通用存力总量将达到37ZB，相比2020年增长10倍；AI相关存力总量占比63%，相比2020年增长500倍。随着视频、图像数据越来越多保存下来并用于模型训练，华为预计到2030年，全球每新增1YB数据，用于模型训练的数据量有望增长1000倍至400EB，其中需要存储的数据约50ZB，相应的大容量、高性价比、低能耗、高可靠和高扩展的存储介质需求将持续增加。 AI应用兴起全球算力快速增长，数据存储加速升级。根据华为预测，到2030年，全球通用存力总量将达到37ZB，相比2020年增长10倍； AI相关存力总量占比63%，相比2020年增长500倍。随着视频、图像数据越来越多保存下来并用于模型训练，华为预计到2030年，全球每新增1YB数据，用于模型训练的数据量有望增长1000倍至400EB，其中需要存储的数据约50ZB及相应的大容量、高性价比、低能耗、高可靠和高扩展的存储介质。 大模型训练，冷数据价值被激活。存储数据按访问频率可分为热、温、冷三类：例如在线业务、AIoT、自动驾驶等需要实时访问的数据为热数据，高性能数据分析等数据密集但需要数据分析的业务，访问频率和实时性要求略低，历史文献等需要长期储存且极少访问的数据为冷数据。随着AI应用渗透，越来越多数据被激活为温热数据，根据华为数据，传统的热、温、冷三层数据将变为热、温冷两层数据，数据比例有望从20%:30%:50%变为30%:70%，冷数据的价值被激活。 图：数据量增长趋势 资料来源：华为《数据存储2030》，国信证券经济研究所整理 按照存储介质的不同，存储主要分为光学存储器、磁性存储器和半导体存储器三类。光学存储器包括CD、DVD等，利用激光在记录介质（如有机染料、相变材料）上写入和读出数据，通过改变介质物理或化学性质形成标记，读取时依据反射光强度变化识别信息。磁性存储器包含磁带、软盘、HDD硬盘等，靠磁性材料磁化方向存储数据，写入时磁头改变磁畴方向，读取时检测磁场变化转换为电信号，进行信息存储。半导体存储器是基于半导体器件电学特性进行信息存储，如DRAM利用电容存储电荷，断电后信息将无法保存，用于信息高频访问的区域；闪存NAND通过浮栅晶体管改变阈值电压存储，断电后信息还可保存，为数据储存的主要介质。根据应用场景的不同，NAND的存储产品形式包括嵌入式存储、卡盘类及固态硬盘SSD；SSD根据应用场景不同分为消费级和企业级。 图：存储产品概况 资料来源：得一微招股说明书，国信证券经济研究所整理 大模型推动热数据占比提升，企业级SSD加速渗透。存储数据按访问频率可分为热、温、冷三类。随着AI应用渗透，越来越多数据被激活为温热数据，而由于数据访问频率、功耗及可靠性等要求不同，对应存储介质的亦不同。对于远端低频访问的冷数据，适合使用兼具低成本、高可靠性、长寿命及存储环境要求低等特点的磁存储与光盘；在需要快速响应的热数据部分，易失性存储用于XPU的快速随机访问，需要存储的数据则由NAND为介质的非易失性存储如固态硬盘SSD保存，SSD容量从GB到TB级别，响应时间快，相比传统机械硬盘（HDD）读写速度更快，无机械部件，抗震性好，为温热数据的存储介质选择之一。 图：数据及存储数据类型的发展趋势 资料来源：《CloudNetworking》，国信证券经济研究所整理 算力提升对存储性能、功耗及成本要求，数据中心存储介质从传统机械硬盘HDD（磁存储）向企业级固态硬盘SSD（半导体存储）过渡。早期数据中心存储量大且较多数据为冷数据，因此能提供大容量且价格较低的机械硬盘为主要存储介质。随着大数据、AI算力带来的数据量增长，相比HDD，SSD的随机读写速度是HDD的数倍，显著减少系统启动和应用加载时间和功耗，一个装有19个2RUSSD机箱的40U机架可以取代装有32TB磁盘驱动器的23个机架并提供54倍的读取带宽，还可节省大量的空间、冷却和电力成本。以Solidigm产品方案为例，10PBAI数据流方案的SSD与HDD相比，固态硬盘数减少5.2倍，服务器总数减少9倍至15台；整体机架数从9个降至1个，机架占地面积降低9倍；功率密度提高2.7倍；5年能耗支出减少4.4倍，TCO降低40%。 图：SSD与HDD比较（以Solidigm产品为例） 资料来源：IDC，艾瑞咨询，solidigm，国信证券经济研究所整理 预计