人工智慧的普及—從先進的大語言模型(LLM)、生成式AI和智能體AI(agentic AI)應用,到自動駕駛系統和智能邊緣裝置——正在推動眾多行業的重大轉型。
這場AI驅動的轉型對半導體市場產生了深遠影響,而專用處理與儲存解決方案的需求正為半導體市場的增長創造出一個拐點。因此,半導體市場正在擴展為全球經濟中一個更大、更基礎、更不可或缺的組成部分。
半導體市場這一擴張的核心市場。這一關鍵細分領域當前正處於需求增長期的早期階段,因為儲存直接滿足了AI對海量資料處理和儲存的需求。這種需求的結構性轉變,不僅正在影響儲存器半導體市場的增長軌跡,也在強化其在整個技術生態系統中的重要性。
一、關鍵細分領域(Key Segments)
儲存器半導體市場主要由兩大產品類別構成:DRAM和NAND快閃記憶體,其中HBM和eSSD正在成為高價值的關鍵子領域。
1. DRAM
1)傳統DRAM(Traditional DRAM):DRAM是一種易失性儲存器,用於短期儲存資料,為處理器執行任務提供快速的資料訪問。它廣泛用於計算裝置,主要應用在伺服器、移動裝置和個人電腦中。
2)HBM(高頻寬儲存器):HBM是一種專用、高性能的DRAM類別,專為滿足AI加速器巨大的資料處理需求而設計。它通過將多個DRAM晶片垂直堆疊,並利用TSV(硅通孔)封裝技術連接,實現遠高於傳統DRAM的儲存器頻寬。據Gartner稱,由於其複雜性和在AI性能中的關鍵作用,2025年HBM每GB價格溢價超過傳統DRAM的五倍。
2. NAND快閃記憶體(NAND Flash Memory)
1)NAND:NAND是一種非易失性儲存器,即使斷電也能保留資料,用於長期資料儲存。其主要應用包括個人電腦和平板電腦的消費級SSD,以及移動裝置和其他消費電子產品的嵌入式儲存,在這些應用中,成本效益和儲存密度是關鍵考量因素。
2)eSSD(企業級固態硬碟):eSSD是一種基於NAND快閃記憶體的固態儲存裝置,專為需要可靠、高容量資料儲存和處理能力的企業和資料中心環境而設計。其特點是具備先進的糾錯功能、斷電保護和強大的控製器,以確保在持續高負載工作下資料的完整性和一致的性能。
二、行業市場規模與增長:AI驅動的半導體上升週期
下圖提供了所示期間按產品類別劃分的全球半導體市場規模資訊。
全球半導體市場規模(單位:十億美元)
受AI普及驅動,半導體市場正經歷顯著的增長勢頭。據Gartner預測,2026年半導體總收入將達到1.32萬億美元,2025年至2027年的復合年增長率(CAGR)為38.9%,2027年將達到1.56萬億美元。
儲存器半導體細分領域是這一增長的核心。據Gartner預測,整個儲存器半導體市場將從2025年的2160億美元增至2026年的6330億美元,同比增長192.7%,並以86.0%的CAGR從2025年增長至2027年約7480億美元。這一擴張預計主要由HBM細分領域的快速增長所驅動(HBM是支援AI計算和儲存需求的重要組成部分),同時DRAM和NAND產品的平均售價也出現強勁增長。
下圖提供了所示期間按產品類別劃分的全球儲存器半導體市場規模資訊。
全球儲存器半導體市場規模(單位:十億美元)
(1) HBM資料自2022年起可獲取。
(2) Others包括新興儲存器(相變儲存器、導電橋RAM、磁阻RAM等)和其他儲存器(靜態RAM、偽靜態RAM、NOR快閃記憶體等)。
(3) 包括HBM、伺服器DRAM和eSSD(企業伺服器和儲存SSD)。
據Gartner預測,整體DRAM收入將從2025年的1430億美元增長至2027年的4010億美元,CAGR為67.3%;而HBM收入將從2025年的330億美元增至2027年的860億美元,CAGR為60.5%。
據Gartner預測,NAND收入將從2025年的680億美元增長至2027年的3410億美元,CAGR為123.7%。
在AI相關需求的驅動下,儲存器行業正經歷從消費應用向企業應用的重大轉變。越來越多的AI伺服器採用分層儲存器架構進行設計和部署:HBM位於GPU附近,構成最高頻寬的儲存器層;伺服器DRAM位於CPU附近,構成支援任務編排的工作儲存器層;eSSD位於堆疊底部,提供持久的高容量儲存。這種分層架構強化了這三類儲存器之間的結構性相互依賴。隨著AI伺服器組態複雜度的提升,每一層的需求也同步增長。因此,HBM、伺服器DRAM和eSSD都受益於AI伺服器部署的擴展以及每個伺服器節點所需的儲存器和儲存容量的增加。據Gartner稱,企業細分市場對整體儲存器半導體市場的貢獻從2020年的26.5%增至2025年的43.1%,預計2027年將達到51.9%。這種來自企業客戶(得益於長期AI和雲基礎設施投資)不斷增長的需求,有望提供更具韌性的需求基礎,並緩解儲存器半導體市場歷史上的週期性波動。
三、行業主要趨勢與增長驅動因素
1. 傳統DRAM:結構性供給約束
1)近期,主要儲存器半導體廠商將其有限的潔淨室空間和資本支出分配給HBM的生產,原因是HBM需求強勁,且其製造工藝相比傳統DRAM複雜度和晶圓消耗量顯著更高。此外,AI加速器和資料中心不斷增長的資料處理和儲存需求,不僅推動了對HBM的需求,也推動了對傳統DRAM產品(如伺服器DDR5和RDIMM)的需求。特別是,隨著智能體AI和AI推理的普及,由CPU編排的工作負載(包括調度、資料預處理和儲存器管理)不斷擴大,這加速了對高容量伺服器DRAM的需求。HBM和伺服器DRAM需求的顯著增長,使得PC、移動和消費DRAM的供給受到嚴重制約,因為半導體廠商正將製造產能重新分配。
2)因此,自2025年第三季度以來,傳統DRAM市場經歷了顯著的價格回升,驅動因素包括:
(i) 全行業將產能重新分配至HBM導致的結構性供不應求;
(ii) 伺服器DRAM需求增加;以及
(iii) 終端AI採用率上升推動PC和智慧型手機製造商需求增長。
據Gartner資料,2025年第四季度傳統DRAM平均售價同比上漲45.2%,預計2026年第一季度和第二季度將分別同比上漲136.4%和198.1%,有利的定價環境預計將持續整個2026年。
2. HBM:AI增長的核心
1)AI模型規模和複雜性的快速增長,催生了所謂的“儲存器牆”(memory wall)現象—AI加速器的性能瓶頸並非來自其算力,而是來自資料供給的速度。HBM通過提供遠高於傳統DRAM的寬資料介面和頻寬,直接解決了這一瓶頸,使其成為高性能AI系統的重要元件。因此,HBM的需求與AI市場的強勁增長密切相關。
2)與傳統儲存器產品相比,HBM展現出強大的定價韌性,反映了其在AI基礎設施中的關鍵作用。在AI加速器的持續需求以及高度複雜且產能有限的供應鏈支撐下,據Gartner資料,HBM在2024年和2025年全年保持了兩位數的平均售價同比增長,且這一強勁定價趨勢預計將在未來幾個季度持續。
3. NAND:普及型資料儲存與AI基礎設施的基石
1)NAND快閃記憶體對於各種數字生態系統的長期資料儲存至關重要。憑藉SSD相對於HDD的多重優勢,SSD在個人計算和移動裝置中的採用率正在提升。由於SSD採用快閃記憶體技術,相比HDD,它能實現更快的啟動時間、更快的應用載入和更好的系統響應能力。此外,SSD沒有活動機械部件,因此更加耐用可靠,不易因衝擊而損壞,尤其適用於便攜裝置。SSD功耗低於HDD,因此還能延長移動裝置的電池壽命。
2)AI基礎設施的建設(由AI推理工作負載的快速擴展驅動)正推動AI資料中心對可擴展、低延遲儲存解決方案的需求,並帶動高容量、高性能eSSD需求的增長。AI伺服器中eSSD需求的增加,源於資料暫存、模型檢查點(checkpointing)、巨量資料集高速訪問的現有需求,以及代理式AI帶來的不斷擴展的計算工作負載。我們相信,隨著eSSD成為AI營運的關鍵吞吐量儲存層,這一需求將持續增長。
3)主要由AI資料中心對eSSD的強勁和長期需求驅動的有利需求環境,反映了NAND快閃記憶體在AI時代各種數字生態系統中的重要作用。這一需求促成了自2025年第四季度開始的強勁價格回升。據Gartner資料,NAND快閃記憶體平均售價預計在2026年第一季度和第二季度將分別同比上漲111.1%和243.8%,並在2026年第三和第四季度均上漲超過250%。
四、競爭格局
儲存器半導體市場高度集中,各關鍵細分領域具有不同的競爭格局。
- DRAM
下圖提供了所示期間全球DRAM市場的市場份額資訊。
全球DRAM市場份額(按收入計)
(海外君)
