去年以来AI领域持续火爆，在硬件层面带火了英伟达GPU、HBM、光模块、服务器等等，HBM跟随英伟达GPU彻底出圈，成为当前半导体领域景气度最高的领域之一。

在3月20日的财报电话会议上，美光科技CEOSanjayMehrotra表示，AI服务器需求正推动HBM、DDR5和数据中心SSD快速成长。其中，美光HBM产品有望在2024会计年度创造数亿美元营业额，HBM营收预料自2024会计年度第三季起为美光DRAM业务以及整体毛利率带来正面贡献。Mehrotra表示，美光今年HBM产能已销售一空、2025年绝大多数产能已被预订。另外预期2024年DRAM、NAND产业供给都将低于需求。

存储市场价格自2021年Q3以后进入下滑通道，去年三季度以来随着三星等原厂减产挺价以及HBM需求迅速上升、消费电子市场复苏等刺激而逐渐回升。本文，我们对存储芯片市场做一个详细的梳理。

1、存储市场供需格局正在发生变化

2023年Q3以来，受益于AI领域飞跃式发展，消费电子等传统需求回暖以及存储原厂减产挺价等因素影响，存储器价格正从近3年以来低位快速回升。

其一，AI大模型提升HBM等高端存储器需求爆发式增长。根据公开消息，HBM龙头SK海力士已备货至今年底，且正积极筹备2025年订单。公司预期明年将持续维持市场领先地位。

其二，智能手机的迭代升级将加大对LPDDR5/5X的存储需求。2023年上半年以来，采用高容量UFS4.0和LPDDR5/5X的智能手机成为了产品卖点。智能手机存储容量方面，ROM逐渐向512GB/1TB演进，RAM逐渐向12G/16G演进，存储容量升级已成为趋势。而2023年Q3以来，手机市场正在快速恢复，这为存储市场提供了强有力支撑。

其三，存储价格开始从底部回升的另一大原因，是三星等存储原厂大幅缩减产能，减少资本开支，以及挺价行为。从行业整体资本开支水平上看，行业资本开支水平增速已经从高位开始下降，从2022年10月开始晶圆产量将减少约30%，美光、SK海力士、三星也相继宣布减产，供给有望逐步收缩。在资本支出调整方面，根据各公司业绩说明会，美光2023年资本支出计划调减至70亿美元，同比减少40%以上；SK海力士2023年资本支出计划同比减少50%。根据TrendForce数据显示，2023年Q2三星、美光、海力士的稼动率分别下降至77%/74%/82%。为了保利润，目前各大存储厂稼动率依然保持在低位运行。

2、存储芯片江湖：DRAM与NAND芯片占据主流

2020/2021/2022年全球存储市场规模分别为1175/1534/1392亿美金，占半导体规模的比例分为别27%/28%/24%，是全球第二大细分品类，其中DRAM和NANDFlash是最主流的半导体存储器，市场规模占比超过95%。

存储芯片主要可分为易失性存储芯片（RAM）和非易失性存储芯片（ROM）。RAM为随机存储器，断电后不会保存数据，主要产品包括SRAM和DRAM。ROM是一种存储固定信息的存储器，主要包括EEPROM（带电可擦可编程只读存储器）、Flash(闪存芯片)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)等;

在存储行业产品的市场占有率方面，DRAM以超过50%的份额稳居第一，紧随其后的是NAND，占比约为35%。Nor产品则保持稳定，维持着约2%左右的市场份额。其他产品如EEPROM和SRAM等则各自占据约1%的市场份额。

3、竞争格局：三星、SK海力士、美光三分天下

在存储行业，市场集中度较高。主要是由于几家大型半导体公司掌握了大部分市场份额。

据TrendForce集邦咨询2022年11月16日研究显示，截止2022年第三季度，在DRAM市场中，三星份额为40.7%，仍占据全球第一，SK海力士为28.8%，排位第二，美光为26.4%，居第三,剩余份额由南亚、华邦等厂商占据。

据TrendForce集邦咨询2022年11月23日研究显示，截止2022年第三季度，在NAND闪存市场，三星的市场份额为31.4%，排行第一；其次是铠侠20.6%；后面是SK海力士18.5%，西部数据12.6%，美光12.3%。

4、DRAM趋向高速低功耗，HBM成为人工智能领域新宠

按照应用场景，DRAM分成标准DDR、LPDDR、GDDR三类。

DDR：即DDRSDRAM，又称双倍数据率同步动态随机存取存储器，它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度得以加倍。在性能和成本优势下，DDRSDRAM成为了目前电脑和服务器中用的最多的内存。

LPDDR：低功耗双数据速率同步动态随机存取内存的缩写，经历了多个版本的发展，2006年LPDDR1代版本首次推出，主要用于早期移动设备，提供低功耗和高性能存储产品，后续不断迭代，电压逐步降低，频率稳步提升。

GDDR:是为了设计高端显卡而特别设计的高性能DDR存储器规格，其有专属的工作频率、时钟频率、电压。GDDR与一般DDR不能共用，时钟频率更高，发热量更小，一般用于面向需要极高吞吐量的数据密集型应用程序，例如图形相关应用程序、数据中心加速和AI。

高传输速率和低功耗是未来DRAM发展的方向。可以看到，最新一代DDR5拥有超高频宽及低功耗优势，不仅传输速率能增加50％，工作电压亦由DDR4的1.2V下降至DDR5的1.1V，能够提高整体系统能源效率。此外，DDR5模块配置电源管理IC，直接单独在DIMM模块上执行电源控制，能够获得更加稳定的电源，并具备较佳的讯号完整性，进而优化能源效率。

基于现有DRAM技术，堆叠多芯片，采用先进封装方式的高带宽存储器（HBM），正在成为人DRAM领域新宠。常见HBM层数4/8，即将达到16层。虽封装成本高，但适合高内存需求应用，如人工智能。存储性能是当下制约高性能计算的关键因素，从存储器到处理器，数据搬运会面临带宽和功耗的问题。为解决传统DRAM带宽较低的问题，本质上需要对单I/O数据速率和位宽进行提升。HBM由于采用了TSV、微凸块等技术，DRAM裸片、计算核心间实现了较短的信号传输路径、较高的I/O数据速率、高位宽和较低的I/O电压，因此具备高带宽、高存储密度、低功耗等优势。目前HBM供应链以海外厂商为主，部分国内厂商打入了海外存储/HBM供应链。国产HBM正处于0到1的突破期，HBM供应主要为韩系、美系厂商，国内能获得的HBM资源较少。

根据TrendForce，2022年三大原厂HBM市占率分别为SK海力士53%、三星电子约38%、美光约9%。

5、NAND：高密度存储和3D堆叠为主要趋势

NANDFlash从存储单元上可以分为以下几类，分别为平面的SLC/MLC/TLC/QLCNAND和立体的3DNAND，其中平面四类每个单元存储信息依次递增，电压变化随存储信息增多成指数级增长，但寿命也随之减少。SLC产品凭借高可靠性的擦除、高带宽、寿命长等优势在IoT领域广泛应用，SLC也是向大容量NAND拓展的必经之路。TLC和QLC产品为目前大容量存储主流。

3D堆叠大幅提升容量，单元密度相同情况下，提高了存储密度，降低了每个比特的成本，同时也提升了成本效益和寿命。

主流厂商正在逐步加紧3DNAND研究，目前三星产品技术较为领先。从近期各厂商出货来看，2022年美光实现232层NAND闪存产品的出货，三星也宣布开始量产236层3DNAND闪存芯片，铠侠和西部数据于2023年推出218层3DNAND闪存，SK海力士则在2023年展示了其最新300层3DNAND产品原型，预计将在2024-2025年期间上市。三星将在2024年将生产超过300层的第九代V-NAND闪存，堆叠层数仍在持续突破。

6、全球主要存储器厂商生产基地

图：平面NAND不同单元密度的技术特点

7、半导体存储产业链梳理

图：半导体存储产业链相关公司

资料来源：各公司公告，九方金融研究所

热点领域：

1、HBM,人工智能服务器领域新需求，海外垄断，国内暂无相关公司，香农芯创代理SK海力士存储芯片、华海诚科等有布局环氧塑封料等。观察长鑫存储等国产DRAM厂商在该方面是否有新动作，深科技配套长鑫存储。

2、DDR5，新一代DDR5于2022年底推出，2023年由于PC、服务器市场萎缩，渗透率提升速度放缓，但随着PC/服务器端逐渐复苏，DDR5渗透率有望快速提升。相关标的：聚辰股份、澜起科技、深科技。

参考资料：

20240314-中国银河-存储行业深度报告：存储行业景气度拐点已至，AI国产化需求复苏带来新周期

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