电子行业专题研究：SCM存储：AI时代存储分级的必选项

SCM存储：AI时代存储分级的必选项 SCM要填补的是DRAM和传统NAND之间的性能空档。SCM可以简单理解为一种介于内存和存储之间的技术层级。它需要比传统闪存更快，同时保留NAND闪存的非易失特性，断电后数据还能保留，这是它和DRAM的重要区别，此外，DRAM难以跟上不断增长的数据库（DB）规模，数据库生成在CPU上运行缓慢。此外，我们看到，相较于同属于NANDFlash的MLC、TLC及QLC等多比特存储方案，SLC NAND在擦写寿命、写入延迟、运行稳定性等方面通常具有更优表现。公开市场资料显示，SLC NAND的擦写寿命可达约100,000次，显著高于MLC、TLC及QLC等方案，但其单位容量成本较高、存储密度相对较低。基于上述技术特征，SLC NAND更适用于对高可靠性、长期稳定运行要求较高的5G通讯、物联网、航空航天、医疗设备、工业控制等消费、工业及汽车应用场景。160% 增持（维持） 未来的数据中心是让不同层级存储各司其职，大模型推理、长上下文、KVCache、RAG和向量检索场景里XL-FLASH这类低时延SCM技术的价值会更加被放大。DRAM继续承担极低时延的主内存任务，HBM继续服务GPU侧的高带宽访问。TLC、QLC NAND继续承担大容量存储和成本敏感型数据承载。XL-FLASH这类SCM，则可以在DRAM/HBM与传统NAND之间，补上一个低时延、非易失、容量更可扩展的新层级。AI系统里的数据访问模式越来越复杂，尤其在大模型推理、长上下文、KVCache（（值值缓存）、RAG（（检索增生生成）和向量检索场景里，繁的的块随机访访问会越来越多，传统SSD更擅长大随顺序读写，而AI推理里的很多访问请求更碎、更繁的、更靠近实时路径，XL-FLASH这类低时延SCM技术的价值会更加被放大。根据铠侠，英伟达storage next有望于2027年开始应用，XL-FLASH有望机之放量。 作者 分析师佘凌星执业证书编号：S0680525010004邮箱：shelingxing1@gszq.com 研究助理沈朱樱婷执业证书编号：S0680124120003邮箱：szyt@gszq.com 相关研究 1、《电子：周观点：台积电业绩超预期，WAIC释放AI产业化信号》2026-07-192、《电子：周观点：国产算力斜率陡峭，SLC NAND价值重估》2026-07-113、《电子：SLC NAND：老树也能开新花》2026-07-02 如何看待SCM存储带来的投资访遇？ 1）介质层：SLC NAND、MLC NAND、PCM，建议关注相关介质层玩家普冉股份、东芯股份、兆易创新、江波龙、新存科技等。 ✓从量增逻辑来看，SLC NAND、MLC NAND有望受益于SCM需求爆发。正如我们此前分析，SCM要填补的是DRAM和传统NAND之间的性能空档，它需要比传统闪存更快，同时保留NAND闪存的非易失特性，断电后数据还能保留，此外，DRAM难以跟上不断增长的数据库（DB）规模，数据库生成在CPU上运行缓慢。此外，我们看到，相较于同属于NAND Flash的TLC及QLC等多比特存储方案，SLCNAND在擦写寿命、写入延迟、运行稳定性等方面通常具有更优表现，MLC则介于SLC和TLC之间，目前铠侠第二代XL-FLASH提供128GbSLC、256Gb MLC两类芯片规格，凭借低时延、高耐久、易扩展的多重性能优势，精准匹配当下数据中心与企业端SCM存储需求。根据铠侠，英伟达storage next有望于2027年开始应用，XL-FLASH有望机之放量。 ✓从价增逻辑来看，SLC NAND涨价斜率高，2026年下半年SLC合约价格较上半年有望调涨120-170%。根据TrendForce，由于高层数3D NAND等高附加价值产品排挤成熟制程产能，MLC NAND供给极度短缺，迫使部分工控、车用和网通客户计划改采用SLC NAND，将导致原已吃紧的SLC供应情况更加紧绷。同时，AI边缘运算、数据中心、汽车电子等对SLC的需求持续提升，供需缺口急剧扩大，预估 将推升2026年下半年SLC合约价格较上半年调涨120-170%，不排除有上修空间。 ✓此外，我们看到PCM在SCM存储层级也有较大潜力。相变存储器被称为PCM或PCRAM。早在1968年就被奥弗辛斯基（StanfordOvshinsky）提出，他首次描述了基于相变理论的存储器：材料由非晶体状态变成晶体，再变回非晶体的过程中，其非晶体和晶体状态呈现不同的光学特性和电阻特性，因此可以利用非晶态和晶态分别代表0和1来存储数据，这一学说称为奥弗辛斯基电子效应。相较于其他类型的存储器（包括NAND闪存），PCM具有更快的写入周期、更快的访问时间、耐力（估计相变存储器比NAND闪存可以处理更多的写周期）、降低功耗、可执行等多种优势。具体到应用上，在核心和边缘网络中，PCM可以用作为主内存，以此来增加内存总容量并同时减少内存访问延迟和成本。基于PCM的存储产品，例如英特尔的Optane® DCPM，DCPM产品已体现出在提高存储性能的同时降低了成本的优势。 2）CXL：内存池化及扩展，建议关注Marvell、Astera Labs、澜起科技。在人工智能领域，CXL技术通过支持GPU和FPGA等加速器与CPU的高效协作，可显著提升AI训练和推理效率，并提供低延迟、高带宽的数据传输；同时，CXL技术支持内存扩展和内存共享，为AI应用提供更大容量、更灵活调配的内存资源。因此，CXL内存将成为人工智能时代最具前景的内存解决方案之一。借助CXL技术，除DRAM外，如今已能够使用闪存来扩展主访内存。根据弗若斯特沙利文的数据，2024年CXL互连芯片市场尚处于商业化初期，市场规模约为430万美元，行业预测未来几年该市场将迎来爆发式增长，预计至2030年市场规模将达到17.03亿美元，2025至2030年期间的年均复合增长率高达170.2%。2024年，中国占全球市场25%以上的份额，预计到2030年将占30%以上。 3）配套芯片：SSD主控芯片、VPD等，建议关注联芸科技、聚辰股份、大普微。 ✓SSD主控芯片：企业级SSD由固态电子存储芯片阵列制成，核心部件包括主控芯片、固件和存储介质（NAND Flash、DRAM），其中主控芯片和固件直接决定企业级SSD的性能和可靠性等产品表现。主控芯片相当于企业级SSD的控制大脑，其主要功能为：第一，调配数据在各个NAND Flash上的负荷，让所有的NAND Flash都能够在一定负荷下正常工作，协调和维护不同区随NAND Flash的协作；第二，连接NAND Flash和外部接口，负责数据中转；第三，负责SSD内部各项指令，诸如透明压缩、磨损平衡、坏随映射、垃圾回收、加密等。根据大普微招股书，企业级SSD主控芯片价格达25-100+美金一颗，而消费级SSD主控芯片价格块于5美元，企业级SSD主控芯片价格相较于消费级SSD主控芯片价格大幅提升。 ✓VPD：VPD（VitalProductData）是一种用于设备或模组（如eSSD、CXL存储扩展设备）储存关值产品数据的非易失性数据存储芯片，可保存设备标识、配置参数、校准数据及遥测信息等核心内容，为系统级识别、验证及运维工作提供支持。VPD通过SMBus连接到SSD控制器和主访，用户可以通过SMBus读取或写入信息和数据。VPDEEPROM广泛适配多部件架构的PCIe SSD产品，可承载日趋复杂的部件互联参数与设备元数据。机着云计算厂商、AI服务器集群和企业级存储系统加速扩产，为确保存储数据在高负载下的供电稳定性与安全性，配套eSSD的VPD芯片作为关值的保护元件，其需求量也将机企业级SSD需求增长而爆发。 风险提示：下游需求不及预期、研发进展不及预期、地缘政治风险。 内容目录 一、SCM存储：AI时代存储分级的必选项.........................................................................................................5二、如何看待SCM存储带来的投资访遇..........................................................................................................10风险提示.........................................................................................................................................................14 图表目录 图表1：各类NAND存储芯片参数对比............................................................................................................5图表2：DRAM难以跟上不断增长的数据库（DB）规模——数据库生成在CPU上运行缓慢...............................5图表3：铠侠XL-FLASH存储级内存的主要特性................................................................................................6图表4：铠侠XL-FLASH所在的存储层级..........................................................................................................6图表5：采用XL-FLASH进行高效的存储扩展...................................................................................................7图表6：采用CXL技术的XL-FLASH解决方案..................................................................................................7图表7：英伟达storage next有望于2027年开始应用.....................................................................................8图表8：AI SSD介质种类及用途......................................................................................................................8图表9：最新推理AI系统为SSD创造的新用途................................................................................................8图表10：铠侠GP系列存储.............................................................................................................................9图表11：AI SSD需求....................................................................................