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存储芯片:从黄金时代到AI复兴的周期轮回

存储芯片行业正经历一场前所未有的“权力反转”。这个曾饱受产能过剩和价格崩盘困扰的行业,如今在AI浪潮中成为强势定价者。

从被动扩张与收缩,到主动调整产品结构,将产能从传统存储芯片转向AI数据中心所需的高带宽内存(HBM),存储巨头通过供给管理,完成了一次对市场周期的“复仇”。

消费电子和汽车行业成为这场盛宴的牺牲者。AI数据中心虹吸走大部分产能,留给前者一场影响深远的供应链危机。苹果在与三星、SK海力士的价格谈判中也束手无策。Counterpoint预计,2026年全球智能手机平均售价将上涨约6.9%。

不同以往,这场存储芯片供应危机在巨头们的精打细算下,可能不会轻易落幕。

黄金时代的幻灭

2022年10月,存储芯片三巨头之一的美光宣布了一项雄心勃勃的计划:未来20年,投资最高1000亿美元,在纽约建造美国历史上最大的半导体制造基地。

规划显示,这将为当地带来约5万个工作岗位。仅生产存储芯片所需的洁净室面积就达22.3万平方米,相当于9个罗马斗兽场。按每平米7万元的建设成本,仅这一项投入就高达156亿人民币。全部投产后,每月可生产超过10万片晶圆。

尽管2022年美光的大手笔令人瞩目,但在三巨头中,其扩产步伐已算缓慢。

上一个令人怀念的上行周期始于疫情暴发的2020年。当时,三星规划了超过70万平方米的生产线(P3工厂);SK海力士斥资90亿美元收购英特尔NAND业务,并在中国大连等地新建和扩建工厂。未来资产证券的研报显示,其中部分扩产计划提前执行。

疫情使全球数十亿人转向远程办公和线上学习,全球PC出货量激增13.1%;与此同时,5G的普及刺激了换机需求;元宇宙概念兴起,也带动了分布式存储需求。

多重利好作用下,2021年上半年,DRAM和NAND两种核心存储芯片价格连续上涨。TrendForce数据显示,DRAM供应商的平均库存仅能维持3至4周,NAND也只有4至5周,双双处在历史低位。

存储芯片涨价的影响甚至传导到币圈。2021年5月,加密货币“奇亚币”突然爆火。与比特币依靠算力挖矿不同,奇亚币依赖于硬盘空间。硬盘容量越大,获得奖励的概率越高。无论是机械硬盘还是固态硬盘,都在矿工们的洗劫下价格飙升。一块1TB的西部数据SN750从不到800元被炒至约1300元。

需求持续高涨让存储行业相信,扩产是在为繁荣铺路。美光CEO Sanjay Mehrotra甚至乐观地宣告:存储行业的黄金时代正在来临。

不幸的是,黄金时代并未持续太久,存储行业就进入下行周期。

2022年下半年,全球智能手机和电脑出货量开始下跌。三巨头起初并不相信这预示着周期的结束。三星在三季度财报中表示,尽管需求放缓导致库存上升,但并不会大幅减产——它仍在等待需求反弹。因为一旦减产,市场就可能被SK海力士和美光夺走。后者也做出同样的选择。

库存积压下,上涨的叙事结束在2023年。

DRAM内存平均售价持续暴跌,从笔记本电脑到移动终端产品,各类型号的DRAM芯片出货量单季度跌幅一度达到13%至18%。NAND闪存的价格更跌至成本线以下,不少厂商卖一颗亏一颗(TrendForce数据)。

存储芯片:从黄金时代到AI复兴的周期轮回 存储芯片  AI数据中心 HBM 周期 第1张

2023年,三星营业利润同比减少超过八成,创下2009年以来最低记录。美光2023财年营收腰斩。SK海力士经营利润率为-24%。

美光CEO Sanjay Mehrotra坦言,存储行业正在经历过去13年来最严重的衰退,仅次于2008年金融危机带来的崩盘。赌输了的存储巨头们在那一年只有一件事能做——把前几年扩充的产能再减掉。

AI引爆的“复仇”

如果说上一个周期存储巨头是被市场需求裹挟着从黄金时代坠入深渊。那么2024年以来,当AI数据中心需求拉动行业复苏、重回上行周期时,拿回定价权的存储巨头为了避免历史重演,精心导演了一场“复仇”。

目前存储芯片市场主要由DRAM内存和NAND闪存构成。其中DRAM又分为服务于AI数据中心的高带宽内存(HBM)和用于消费电子产品的DDR4/DDR5。当AI数据中心需求暴增、HBM产能严重不足时,三大巨头的策略是:主动减产DDR4/DDR5,将产能让渡给利润更高的HBM。其新建产能也主要用于HBM。

存储芯片:从黄金时代到AI复兴的周期轮回 存储芯片  AI数据中心 HBM 周期 第2张

这直接导致了手机、电脑及汽车行业的存储芯片供货危机,但也让三巨头成功规避了盲目扩产后需求回落的风险。

目前存储芯片市场主要由 DRAM 内存和 NAND 闪存构成。其中 DRAM 又分为服务于 AI 数据中心的高带宽内存(HBM)和用于消费电子产品的 DDR4/DDR5。当 AI 数据中心需求暴增、HBM 产能严重不足时,三大巨头的策略是:主动减产 DDR4/DDR5,将产能让渡给利润更高的 HBM。其新建产能也主要用于 HBM。

这直接导致了手机、电脑及汽车行业的存储芯片供货危机。

周期魔咒

三大存储巨头部分撤出传统存储产品、转向HBM,给行业内的其他玩家留下了填补市场空白的机会。

过去一年,西部数据股价上涨超过300%,希捷上涨超过200%,主要得益于AI数据中心建设带来的HDD需求激增。

中国厂商也是这轮产能转换的获益方。长鑫存储、江波龙、南亚科、华邦电等厂商有望在性能要求相对不高但成本敏感的细分市场获得更大的市场空间。

这并未引起存储三巨头的戒备。TrendForce预测三家公司今年的资本支出将温和增长。美光在电话会上表示要保持供给纪律不会激进投产;三星高管也表示会视需求快速跟进。

虽然利好消息不断但存储巨头并未完全走出上一轮需求暴涨暴跌的阴影。如今的每一步扩张都伴随着对市场需求回落的担忧。