最近兩年,存儲芯片市場經歷了過山車一般的大起大落。先是供大于求,價格跌至歷史新低。隨后便一路走高,漲價的勢頭至今已延續一年。
TrendForce集邦咨詢的研報顯示,在人工智能驅動的HBM和QLC的帶動下,預估DRAM及NAND Flash產業2024年營收年增幅度將分別增加75%和77%。預計至2025年,DRAM、NAND產業的營收還將分別有51%和29%的環比增長。
在連續的高速增長背后,有著存儲芯片供需關系的不斷調整,也有著隨著AI浪潮一同到來的新需求。
事實上,在這輪“潑天富貴”之前,存儲芯片行業此前經過了很長時間的低谷期。
早在疫情剛開始的2020年,由于全球性的芯片短缺,讓很多廠商對疫情和局勢產生了錯判,囤積了大量的芯片。最終結果就是導致供大于求,存儲芯片成為了廠商巨大的庫存壓力,因此在2022年到2023年上半年間,存儲芯片價格一直處于低位。
Strategy Analytics手機元件技術服務高級分析師Jeffrey Mathews指出,隨著需求端在2022年開始下降,行情供過于求。市場的供過于求強烈推動了下行周期,這是當時DRAM和NAND降價的主要原因。
但很快,上游廠商廠商就調整了產能策略和供需關系。彼時,2023年Q2的財報會議上,三星宣布下半年將繼續削減以NAND Flash為核心的存儲芯片產量。SK海力士則宣布下半年繼續減少5-10%的NAND Flash產量。美光將NAND Flash晶圓投片數量由之前的減產25%擴大到減產30%。鎧俠自2022年Q4就開始實施減產30%,2023年的減產幅度已經擴大到了50%。
從2023年年中開始,存儲芯片的價格因為上游減產開始了一路飛漲,部分產品的價格在一年內實現了價格翻倍。
真我全球副總裁、中國區總裁徐起在2024年4月的交流中告訴鈦媒體APP,2024年供應鏈價格上漲給到廠商的壓力很大,其中閃存價格上漲的趨勢尤其明顯。
從財務表現來看,各大存儲廠商在此輪漲價過程中賺的盆滿缽滿。海力士2024財年第二季度財報顯示,二季度營收為16.4萬億韓元(約118億美元),比去年同期上漲125%,為單季最高紀錄,凈利潤為4.12萬億韓元,較一季度上漲了115%。三星一季度利潤同比同比增長9倍,超過其2023年的利潤總和。美光則提前預期一季度實現扭虧為盈。
此前TrendForce集邦咨詢研究預估,存儲芯片的漲勢或將延續至2024年第一季度。但截止到2024年中,這一漲勢還沒有即將停止的勢頭。
根據IDC發布的全球智能手機、PC市場報告,至2024年第二季度,全球智能手機出貨量已實現了連續四個季度的出貨量正增長,PC也實現了連續兩個季度的出貨量正增長。應該說從供需關系來看,智能手機、PC的全球性復蘇,已經給到了上游足夠信心。
但更加重要的是,隨著ChatGPT引領的新一輪AI浪潮的興起,海量服務器對存儲芯片的需求急劇增長,這種需求的上限已經變得難以估量。
從2023年開始,隨著新一輪人工智能浪潮的到來,存儲芯片行業內也產生了新的需求。在一段時期內,AI服務器的算力可以輕松破T(TOPS,每秒萬億次運算),但存儲器帶寬不能破T(TB/s,每秒萬億字節帶寬),這導致存儲芯片成為了AI鏈路上木桶效應的短板,出現行業所謂的“存儲墻”。
相比于傳統的GDDR、LPDDR,HBM雖然也屬于DRAM(動態隨機存取存儲器)中的一個類別,但具有顯著的高帶寬、大容量、低延遲特點。在與同類產品的競爭中,憑借速度優勢,HBM迅速擊敗同類產品成為了目前AI行業共同的選擇。
HBM最早發布于2013年,其最新一代產品HBM3E發布于2023年8月,2024年3月末開始供貨。據SK海力士,該產品最高每秒可以處理1.18TB(太字節)的數據,相當于在1秒內可處理230部FHD全高清電影。
目前HBM的主要制造商只有傳統的存儲芯片三巨頭,也就是SK海力士、三星和美光,目前SK海力士處于領先地位,三星第二,美光第三。
據TrendForce 集邦咨詢預估,2024年DRAM產業營收將達907 億美元,其中HBM將貢獻DRAM位元出貨量5%,營收貢獻可達到20%。
但從目前看來,三家現有的產能還無法滿足HBM高漲的需求。美光CEO Sanjay Mehrotra在2023年年底的財報會議上透露,其2024年的HBM產能預計已全部售罄;SK海力士副總裁Kim Ki-tae也表示,2024年即將生產的HBM已全部售罄。
為了延續HBM的業務增長,巨頭們選擇加注擴產。
先是在今年4月,SK海力士公布將投資約38.7億美元在美國印第安納州建造一座先進封裝廠和AI產品研發設施。隨后在7月26日,SK海力士宣布將投資約9.4萬億韓元(約合68億美元)在韓國龍仁市建設當地第一家芯片工廠,2025年3月開工,2027年5月竣工。監管文件中顯示,這項投資旨在滿足對AI芯片的需求,確保未來的增長。
Yole Group的最新分析報告顯示,由于人工智能服務器的需求超過了其他應用,HBM在整個DRAM出貨量中所占的份額預計將從2023年的約2%上升到2029年的6%,由于HBM的價格遠高于DDR5,就收入而言,其份額預計將從2024年的140億美元攀升至2029年的380億美元。
值得注意的是,目前除了SK海力士、三星和美光,還沒有其它廠商能夠量產HBM產品,對此我國學者表示了擔憂。電子科技大學長三角研究院(湖州)集成電路與系統研究中心副主任黃樂天表示:“就好像一把槍,子彈供應跟不上,射速再快也沒用。無法解決HBM問題,我國算力就難以提升,人工智能在內的諸多產業發展就將受限。”
今年三月,武漢新芯集成電路制造有限公司發布了《高帶寬存儲芯粒先進封裝技術研發和產線建設》招標項目,利用三維集成多晶圓堆疊技術,打造更高容量、更大帶寬、更小功耗和更高生產效率的國產高帶寬存儲器(HBM)產品。擬新增設備16臺套,擬實現月產出能力>3000片(12英寸)。
國盛證券認為,武漢新芯發布該輪招標預示著長江存儲或其他潛在客戶擁有DRAM產品制造能力,將大幅提振國內產業化信心。