AI 存儲：HBM 抓着英偉達的命門

存儲行業在經歷近 2 年的下滑後，價格端又迎來了上漲。存儲本身具有周期性，供需變化直接影響存儲芯片的價格走向。而本輪不同的是，在 AIGC 等新應用的推動下，存儲行業有望迎來 “週期 + 成長” 的共振。

參考過往 DDR3 和 DDR4 的價格變化，可以看出明顯的週期性，大約都是 3-4 年為一個週期。而本輪隨着存儲價格下滑，各大廠商在 2022 年下半年陸續開始削減資本開支和調整產能結構。供需格局的改變，導致存儲價格在 2023 年觸底。疊加 AI 等新應用的出現，存儲行業再次開啓了上行週期。

本輪存儲行業的上行週期：“週期 + 成長” 的共振

①傳統週期：手機和 PC 在存儲行業中貢獻了將近一半的收入。隨着兩大下游領域觸底回暖，給存儲行業帶來了週期性的回升；

②AI 新成長：ChatGPT 等 AI 應用激發了 AI 服務器的需求增長，存儲升級也是其中重要一環。AI PC 和 AI phone 的終端創新，也帶來了存儲的新需求。

傳統週期只是給市場帶來了觸底回暖的預期，而 AI 能帶來更高的展望。當前 AI 服務器對 HBM 存儲的需求，已經產生了規模化的收入體量和業績表現。海豚君通過拆解測算，預期 AI 服務器有望給存儲行業帶來 100 億美元以上的 HBM 需求空間，這給存儲市場注入了成長性看點。此外，AI PC 和 AI phone 也有望加速存儲產品的迭代升級。

當前存儲行業，仍主要以三星、海力士和$美光科技(MU.US) 三家廠商為主。特別在 DRAM 市場中，三家廠商合計佔有 95% 的市場份額。HBM 的需求提升，給三家廠商帶來了市場空間的擴大，但市場份額還有所差別。海力士憑藉在 HBM3 的率先攻破，當前佔據領先的份額優勢。雖然英偉達在本輪 AI 浪潮中領跑，但也被 HBM 抓着命門。當前 HBM 受限於產能不足，市場上供不應求，有望繼續提價。在存儲產品價格頻頻上漲的情況下，三家存儲廠商的業績有望繼續向好。而其中率先成功擴產的廠商，將享受更強的 alpha。

海豚君將在下篇中對個股進行估值測算，並對新增的 100 億美元會給具體公司帶來多大的業績彈性進行分析。

海豚君對存儲行業的具體分析，詳見下文：

一、存儲芯片：“週期 + 成長” 的共振

存儲芯片，又稱半導體存儲，其中包括 DRAM、Flash、SRAM、PROM 等。而其中 DRAM 和 NAND Flash 是最主要的存儲類型，佔整體市場份額的 99% 左右。

①DRAM：用於臨時存儲數據和指令，是當前手機、計算機、服務器等內存的主流方案；

②Flash（閃存）：應用於各類電子產品的硬盤（SSD、U 盤、SD 卡等），負責永久存儲數據。

雖然 DRAM 和 NANA Flash 都是當前存儲市場的主流產品，但是DRAM 的市場規模和集中度都比 NAND 更高。隨着近期 AI 新應用的增長，DRAM 的重要性進一步提升。

1.1 DRAM 產品

根據產品分類，DRAM 可以分為 DDR、LPDDR、GDDR、HBM。前三類產品主要用於傳統週期領域，HBM 則主要是 AI 市場的帶動。其中 DDR 主要用於消費電子、服務器、PC 領域；LPDDR（低功耗）主要用於移動設備、手機及汽車領域；GDDR 主要用於圖像處理方面的 GPU 等；HBM 是 AI 服務器等高性能計算領域。

可以看出 DRAM 的應用領域還是相當廣泛，橫跨了移動手機、個人電腦、服務器、汽車等其他領域。在眾多領域中，智能手機和 PC 仍佔據了 DRAM 將近一半的市場份額。下游應用端的週期回暖，將推動存儲芯片的價格回升。

1.2 傳統週期的回暖

從存儲芯片價格變化的情況來看，2023 年價格觸底的情況也與智能手機及 PC 市場的表現相近。從 2023 年下半年開始，兩大下游產品的出貨量有所回升，帶動對上游芯片需求的提升，進而拉動存儲芯片價格也開始從底部開始上漲。結合 DRAM 產品分類來看，這裏的傳統週期影響主要是指 DDR、LPDDR 等產品，有望推動新一輪存儲上行週期。

二、存儲行業的 AI 賦能

AI 給存儲行業帶來了新的成長機會，涵蓋 AI 服務器、AI PC、AI phone 等方面。由於一開始是 ChatGPT 等應用帶動的 AI 浪潮，當前 AI 服務器已經給存儲行業注入了大量的訂單和收入體量。從應用到終端，現在 AI PC 和 AI phone 也已經開始陸續推出新品，也有望帶來新的升級。

2.1 HBM

AIGC 大模型的出現，提升了對算力芯片的需求，進而也帶動了對存儲芯片要求的提升。存儲芯片能從兩方面來影響：①更大的帶寬，能提升計算的效率；②更大的容量，也能存儲大模型下大量的數據信息。從產品列表中能看出，HBM 產品在容量和帶寬上都明顯超過 DDR、LPDDR 和 GDDR 產品。

雖然也可以用堆大量的存儲芯片來達到足夠的帶寬，但這同時也佔用了大部分的芯片面積。如果通過 3D 封裝工藝實現垂直方向的堆疊封裝，HBM 能明顯節約存儲芯片的佔用面積。

而在 AI 浪潮的影響下，各大科技廠商都提升了資本開支，尤其加大了對 AI 服務器的採購，其中 HBM 也是直接受益的。根據 Trendforce 的數據，2023 年全球 AI 服務器出貨量達到 120 萬台，同比增長 35% 以上。同時，2024 年的出貨量預期將繼續提升至 165 萬台以上，同比增速達到 37%。因此，海豚君預期 HBM 也將繼續維持較高的增長表現。

2.2 AI 服務器帶來的市場空間

HBM 已經成為 AI 服務器的主流方案，而 AI 服務器也直接拉動了 HBM 的高速增長。當前的 AI 服務器主要用於訓練和推理兩個方向，需求都有明顯的增長趨勢。對 HBM 空間的測算，首先要測算 AI 服務器及 AI 加速卡的需求表現。

1）AI 加速卡的需求：根據行業及公司數據，海豚君預期 AI 服務器將繼續保持兩位數的增長。而其中受益於訓練需求的增加，訓練用的 AI 服務器佔比有望繼續提升至 37% 附近。在分別假定訓練用的加速卡平均卡數和推理用的加速卡平均卡數後，可以預期未來 AI 服務器中對 AI 加速卡的潛在需求，有望增長至 900 萬張以上。

2）HBM 的需求：結合 AI 加速卡的需求表現，進而可以測算 HBM 的需求情況。以英偉達 A100 為例，單卡大約需要 80GB 的顯存。假定未來單卡的顯存進一步提升的情況下，HBM 的整體需求有望持續增加。結合 HBM 的單價情況，整體 HBM 的市場規模有望成長至 122 億美元以上，複合增速也將有 50% 以上。

2.3 AI PC&AI phone 的新空間

除了 AI 服務器以外，AI PC 及 AI phone 的出現，也將推動存儲行業的升級和成長。從前文提到的 DRAM 的產品分類看，AI PC 和 AI phone 主要影響 DDR 和 LPDDR 的升級，加快傳統週期產品的迭代。

1）AI PC

根據 IDC 的預期，AI PC 的出貨量至 2027 年有望增加至 1.67 億台，複合增速有望達到 40%+。隨着 PC 產品的升級，DDR4 份額將持續降低，存儲產品將逐漸轉向 DDR5 和 DDR6，以滿足數據存儲和傳輸的需求。

從當前 DDR 產品的報價來看，DDR4 的價格大約是 DDR3 的 2-3 倍，而 DDR5 的價格更是 DDR4 的近 10 倍。產品升級，能直接提升存儲行業的規模。

2）AI phone

與 AI PC 相似的是，AI phone 也將是受益於 AI 浪潮的智能終端。根據 Counterpoint Research 的數據，預估 2024 年 AI Phone 在所有智能手機出貨量中的比重達到 11%；而到 2027 年 AI Phone 出貨量超過 5.5 億台，佔比達到 43%。

美光預期 AI phone 搭載的 DRAM 容量有望增長 50-100%。伴隨着內存產品升級，AI phone 的內存市場也有望迎來量價齊升。

當前 AI 服務器已經形成了規模化的收入，AI PC 和 AI phone 當前更多是在相對早期。而隨着滲透率的提升，也有望進一步加速存儲行業的成長屬性。

三、存儲廠商的 “三國殺”

雖然 DRAM 市場有明顯的成長機會，但市場中的玩家卻非常集中。三星、美光、海力士三家佔據了 95% 的市場份額，幾乎是壟斷的 “三國殺” 局面。

1）技術能力：雖然三星在 DRAM 市場處於領先的位置，但是在當前最熱門的 HBM 領域，卻是海力士實現了超越。雖然在 HBM2E 階段，三星還有所領先。但是從 HBM3 開始，海力士在技術節點的攻克上，已經實現了反超。當前最新的 HBM3E 產品，也是海力士率先成為英偉達的主要供應商。

2）HBM 份額：由於海力士率先攻破 HBM3，因此海力士佔據了 HBM 市場的大部分份額。但從三家廠商的產能規劃看，三星有望進行追趕。到 2024 年底，三星 HBM 產能預期達到每月 130k；海力士為每月 120-125k。屆時，三星在 HBM 市場的份額也有望得以提升。

3）產品價格及業績預期：結合當前行業及公司情況，HBM 有望將進一步漲價。主要是基於當前：①市場對 AI 需求的持續展望；②HBM3E 的TSV 良率依然較低，仍在 50% 左右，買方有鎖定貨源的需求；③穩定的供應商和產品，給客户帶來保障。隨着 HBM 需求和漲價的持續，存儲廠商的業績有望繼續向好。

<此處結束>

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