AI大模型引爆需求，存储行业站上新一轮成长周期

A大模型引爆需求，存储行业站上新一轮成长周期 存储行业系列报告 分析师：熊军SAC执业证书编号：S0910525050001分析师：王臣复SAC执业证书编号：S0910523020006报告日期：2025年08月22日 核心观点 存储器是半导体产业规模最大的分支之一，自前供应仍以美、日、韩大厂主导：根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）的统计，2024年，全球半导体市场销售额约6305.49亿美元，其中，逻辑电路销售额约为2157.68亿美元，存储芯片销售额约为1655.16亿美元。根据闪存市场数据显示，2024年第四季度全球NANDF1ash市场规模为174.1亿美元，环比减少8.5%，同比增长42.4%。在这一领域，排名前五的企业分别是三星、SK海力士、铠侠、美光和西部数据，这五家企业共占据了全球92.7%的市场份额。2024年第四季度全球DRAM币场规模攀升至293.45亿美元，环比增长13.5%，同比增幅高达66.1%。在这一细分领域，三星、SK海力士、美光、南亚和华邦占据前五，五家企业合计市场份额达95.7%。 AI推动HBM火爆，DRAM持续迈入3D时代：chatGPT的爆火和AGI的繁荣，除了推动了AI芯片需求暴增，也推动了HBM的爆火。根据YoleGroup发布的市场与技术分析报告：《StatusoftheMemoryIndustry2025》显示，在AI工作负载激增和行业战略性转向HBM（高带宽内存）的背景下，全球内存市场强势复苏，HBM市场将在2030年前保持33%的年复合增长率，届时其营收将超过DRAM市场总营收的50%。 NAND合约价预计季增，1000层时代将至：根据TrendForce集邦咨询最新调查，NANDFIash市场历经2025年上半年的减产与库存去化，供需失衡情况已明显改善。随着原厂转移产能至高毛利产品，市场流通供给量缩减。需求面则有企业加码AI投资，以及NVIDIA（英伟达）新一代BIackweIT芯片大量出货支撑。展望第三季NANDF1ash价格走势，预估平均合约价将季增5%至10%。根据2024年06月21日华尔街见闻报道，铠侠在首尔举行的IWM2024会议上概述了1.000层3DNAND的技术路线图，3DNAND1000层时代将至。 ≥建议关注：长江存储（未上市）、长鑫存储（未上市）、澜起科技、兆易创新、紫光国微、东芯股份，江波龙、北京君正、值维存储、联芸科技、德明利、普再股份、香农芯创、大为股份、恒炼股份、得一微（未上市） 》风险提示：贸易摩擦及政策变动风险、市场竞争加剧风险、技术送代风险。 存储器是半导体产业规模最大的分支之一 AI推动HBM火爆，DRAM持续迈入3D时代 NAND合约价预计季增，1000层时代将至 建议关注 风险提示 1.1存储器是半导体产业规模最大的分支之一 半导体行业分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业，根据功能的不同，集成电路又可以分为存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器等细分领域。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS）的统计，2024年，全球半导体市场销售额约6305.49亿美元，其中，逻辑电路销售额约为2157.68亿美元，存储芯片销售额约为1655.16亿美元。 1.2NANDFIash和DRAM最大的细分市场 按照掉电后数据是否可以继续保存在器件内，存储芯片可分为掉电易失和掉电非易失两种，其中易失存储芯片主要包含静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）；非易失性存储器主要包括可编程只读存储器（PROM）：闪存存储器（FIash）和可擦除可编程只读寄存器（EPROM/EEPROM）等。 NANDFIash和DRAM存储器领域是半导体存储器中规模最大的细分市场。 1.3中国存储芯片行业市场规模超过2500亿 存储芯片具有体积小，存储速度快等特点，广泛应用于内存、U盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等领域。根据前瞻产业研究院数据，2023年中国存储芯片行业市场规模达到2591亿元人民币，2018年~2023年五年复合增速达20.38%。2023年，中国DRAM产品占总市场规模比重约为56%。 2018-2024年市场规模 1.4服务器、Pc、mobile是三大主力市场 根据CFM数据，2023年以PC应用为主的cSSD消耗了NANDfIash的26%，MobiIe产品消耗了NANDfIash产能的34%，以服务器应用为主eSSD消耗了NANDfIash总产能的14%在DRAM市场，预计2024年服务器应用约消耗全球DRAM产能32%，mobiIe应用预计约消耗全球DRAM产能34%，PC应用预计约消耗全球DRAM产能15%。 1.5存储芯片以美、日、韩大厂主导 根据闪存市场数据显示，2024年第四季度全球NANDFIash市场规模为174.1亿美元，环比减少8.5%，同比增长42.4%。在这一领域，排名前五的企业分别是三星、SK海力士、铠侠、美光和西部数据，这五家企业共占据了全球92.7%的市场份额。根据闪存市场数据显示，2024年第四季度全球DRAM市场规模攀升至293.45亿美元，环比增长13.5%，同比增幅高达66.1%。在这一细分领域，三星、SK海力士、美光、南亚和华邦占据前五，五家企业合计市场份额达95. 7% 1.6存储芯片行业具有明显的周期性 》从过往产业发展经验来看，全球半导体产业包括存储产业都具有较大的周期性。从2015年~2024年S1A发布的数据来看，存储芯片周期波动性远超半导体全行业销售额的波动性， 1.72025年存储市场规模预计达1890亿美元 根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）发布报告，2025年全球半导体市场规模预计将达到7008.74亿美元：同比增长11.2%。细分市场来看，今年的半导体市场规模攀升将受惠于逻辑芯片和存储器。其中，逻辑芯片预计市场规模将达2440亿美元，同比增长17%，A1算力需求激增（如英伟达数据中心收入同比增192%）是核心推动力，AIGPU、定制ASIC芯片需求持续超过供应。存储器市场规模预计达1890亿美元，同比增长13%，其中，高带宽内存（HBM）因AI训练需求爆发，预计2025年出货量激增57%，平均售价较传统DRAM溢价近5倍。 存储器是半导体产业规模最大的分支之一 AI推动HBM火爆，DRAM持续迈入3D时代 NAND合约价预计季增，1000层时代将至 建议关注 风险提示 2.1DDR是DRAM的主要细分品类 DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快，、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM按照产品分类分为DDR/LPDDR/GDDR和传统型（LegaCy/SDR）DRAM。 DDR是双倍速率同步动态随机存储器，主要应用在个人计算机、服务器上；LPDDR是LowPowerDDR，主要应用于移动端电子产品；GDDR是GraphicsDDR，主要应用于图像处理领域；DDR/LPDDR为DRAM目前应用最广的类型，根据YoIe数据统计，两者合计占DRAM应用比例约为9O%。 2.2DDR6已进入平台验证 DDR标准是由固态技术协会（JEDEC）制定，从DDR1到DDR5演变看，DDR的能耗越来越低，传输速度越来越快、存储容量也越来越大。 2024年，JEDEC开始着手研究下一代内存标准DDR6，目标是为存储器领域带来更快的读写速度和更高的性能。2024年底，JEDEC完成了DDR6主要草案标准，为后续标准的正式发布奠定了基础。根据规划，DDR6将于2026年完成平台认证，2027年率先在服务器市场商用，随后向高端笔记本等消费级市场扩展。 历代DDR对比 DDR6标准 DDR6 • Timeline:o Initial Draft -> 2024, 1.0 spec -> ~Q2 2025 • Data Rates:8.8Gbps to 17.6Gbps. Possible extension till 21 Gbps• Signaling standard PAM vs NRZ not yet discussed.Preliminary conversation pointing towards NRZ Task Group Topics Q2 2023: Expected hot topics • MR Definitions• Refresh• Pinout• Command truth table • Module CA topologies• AddressingSideband• PDA 2.3DRAM制程微缩仍在持续 DRAM产业在2D平面进行制程微缩目前仍然是一个主流趋势。从三大DRAM厂商三星、SK海力士和美光的研发进展来看，自2016年以来，DRAM就一直在10nm级别（19nm到10nm，或1X），三大存储厂商（三星、SK海力士和美光）也都推出了多代的工艺。 根据1T之家2025年6月4日消息，美光当地时间昨日宣布在业界率先推出基于第六代10nm级制程（按美光命名为1Y、1-gamma，按三星和SK海力士命名为1c）的LPDDR5xDRAM内存。 2.43DDRAM是DRAM制程发展方向 3DDRAM是一种通过堆叠多个存储层和使用垂直互联技术来增加存储密度和性能的先进DRAM技术。3DDRAM能够提供更高的存储密度、更低的功耗和更高的带宽，适用于高性能计算、数据中心和AI等应用场景。随着制程工艺的不断缩小，DRAM的制造难度越来越大，因此从2D架构转向3D架构成为未来发展的主要方向之一 2025年6月在日本东京举行的IEEEVLSI研讨会上，SK海力士提出了未来30年的新DRAM技术路线图。4F2VG和3DDRAM技术将应用于1Onm及以下级内存。 2.5AI大模型推动HBM爆火 chatGPT的爆火和AGI的荣，除了推动了AI芯片需求暴增，也推动了HBM的爆火。高带宽存储器（HighBandwidthMemory，HBM）是超微半导体和SKHynix发起的一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM，适用于高存诸器带宽需求的应用场合，像是图形处理器、网络交换及转发设备（如路由器、交换器）等。 随若GPU的功能越来越强大，需要更快地从内存中访问数据，以缩短应用处理时间。为了减小、“内存墙”的内存访问障碍提供了机会。 2.6HBM的实现方式 三维堆叠（3D-stacking）全制程 HBM是由DRAM颗粒三维堆叠而成，其中每个DRAM颗粒通过μ-Bump和硅通孔（TSV）技术垂直连接到底层的逻辑芯片上，这种垂直连接方式使得整个堆叠栈能够通过2.5D封装技术与计算芯片一起集成到同一个硅中介层上。这种集成方式显苦缩短了存储芯片与计算芯片之间的互连距离，从传统内存条（DIMM）的数厘米缩短至数百微米。采用了μ-Bump与TSV技术，将输入输出（10）的数量从原有的64位提高到1024位以上，极大地提升了内存带宽，从而能够支持更高的数据传输速率。 制程方面，与传统DRAM晶圆工艺不同，HBM在前端制程（FEOL，包括有源器件和存储单元等功能层）完成后，增加了TSv制程。3D-stacking主要有两种实现方式：晶圆到晶圆（WafertoWafer，w2w）和芯片到晶圆（DietoWafer,D2w）现有的HBM都采用D2W方式进行生产。 HBM结构图 2.7HBM技术演进路径预测 2025年6月，韩国国家级研究机构一一韩国科学技术院（KAIST）发布了一份长达371页的研究论文，系统性地描绘了HBM技术从HBM4一路发展到HBM8的演进路径。内容涵盖带宽、容量、1/0接口宽度、热设计等方面的提升，以及封装方式，3D堆叠结构、嵌入式NAND存储的内存中心架构，甚至包括基于机器学习的功耗控制方法。 2.8HBM竞争格局 根据TrendForce集邦咨询预测，受AI平台