AI存储:HBM抓住英伟达的命门。

06-20 19:43

经过近两年的下跌,存储行业的价格端迎来了上涨。存储本身是周期性的,供求变化直接关系到存储芯片的价格趋势。不同的是,在AIGC等新应用的推动下,存储行业有望迎来“周期性” “成长”的共振。


根据以往DDR3和DDR4的价格变化,可以看出明显的周期性,大约3-4年是一个周期。。随着存储价格的下降,2022年下半年各大厂商开始削减资本支出,优化产能结构。供需格局的变化导致存储价格在2023年触底。随着AI等新应用的出现,存储行业再次开启了上升周期。



这一轮存储行业的上行周期: “成长”的共振


①传统周期:移动电话和PC将近一半的收入投入到存储业中。伴随着两个下游领域的触底回暖,给存储业带来了周期性的回升;


②AI新增长:AI应用程序,如ChatGPT,刺激了AI服务器的需求增长,存储升级也是其中的重要环节。AI PC和AI 终端创新的phone,也带来了新的存储需求。


传统周期只是给市场带来了见底和复苏的预期,AI可以带来更高的前景。目前AI 服务器对HBM存储的需求已经产生了大规模的盈利能力和性能。通过拆解计算,海豚君预计AI服务器将为存储行业带来超过100亿美元的HBM需求空间,这为存储市场注入了增长亮点。此外,AI PC和AI phone还有望加快产品储存的迭代升级。


目前,三星、海力士和美光仍然是存储行业的主要制造商。特别是在DRAM市场,三家厂商占总市场份额的95%。HBM的需求增加给三家厂商带来了市场潜力的扩大,但市场份额仍然不同。在HBM3的领先攻克下,海力士目前占据了领先的份额优势。虽然英伟达在这一轮AI浪潮中处于领先地位,但它也被HBM抓住了。目前,HBM由于产能不足,市场供不应求,预计价格将继续上涨。随着储存产品价格的频繁上涨,三家储存厂商的业绩有望继续提升。其中,率先成功生产的厂商将享受更强的alpha。


在下一篇文章中,海豚君将对个股进行估值计算,并分析新增100亿美元将给特定企业带来多大的业绩弹性。


下面是详细的分析


储存芯片:“周期性:” “成长”的共振

储存芯片,也称为半导体储存,包括DRAM、Flash、SRAM、PROM等。DRAM和NANDD Flash是最重要的存储类型,占总市场份额的99%左右。


①DRAM:用于临时存储数据和指令,是目前手机、计算机、服务器等。内存主流方案;


②Flash(闪存):适用于各种电子产品的硬盘(SSD、U盘、负责永久存储数据的SD卡等。


虽然DRAM和NANANA Flash是目前存储市场的主流产品,但Flash是与NAND相比,DRAM的市场规模和集中度更高。。伴随着最近AI新应用的增长,进一步提高DRAM的重要性


1.1 DRAM商品


DRAM按产品类别可分为DDRAM。、LPDDR、GDDR、HBM。前三种产品主要用于传统周期领域,而HBM主要是由AI市场推动的。DDR主要用于消费电子、服务器、PC领域;LPDDR(低功耗)主要用于移动终端、手机和汽车领域;GDDR主要用于GPU等图像处理;HBM是AI服务器等高性能计算领域。



可见,DRAM的应用范围仍然相当广泛,跨越了移动手机、个人计算机、服务器、汽车等领域。智能手机和PC在许多领域仍然占据着DRAM近一半的市场份额。。下游应用端周期回升,将推动存储芯片价格回升。


传统周期1.2回暖


根据存储芯片价格的变化,2023年价格触底的情况也与智能手机和PC市场的表现相似。从2023年下半年开始,两大下游产品的出货量有所回升,推动了上游芯片需求的增加,从而推动存储芯片价格从底部开始上涨。结合DRAM产品类别,这里的传统周期影响主要是指DDR、LPDDR等商品,有望推动新一轮存储周期的上升。


二、 AI赋能存储行业

AI为包括AI服务器在内的存储业带来了新的增长机遇,AI PC、AI phone等方面。由于最初是由ChatGPT等应用驱动的AI浪潮,目前AI服务器已为存储业注入了大量的订单和收益规模。现在AI从应用到终端, PC和AI phone也开始陆续推出新产品,也有望带来新的升级。


2.1 HBM


大型AIGC模型的出现,提高了对算率芯片的需求,从而促进了对存储芯片的需求。储存芯片可以从两个方面影响:①更多的带宽,可以提高计算效率;②更多的容量,还可以在大模型下存储大量的数据信息。从产品列表中可以看出,在容量和带宽方面,HBM商品明显超过DDRR、GDDR和LPDDR商品



虽然可以使用大量的存储芯片来实现足够的带宽,但是这也占据了大部分的芯片面积。通常采用3D封装工艺实现垂直堆叠封装,HBM可以显著节约存储芯片的占用面积。



但是,在AI浪潮的影响下,各大科技厂商都增加了资金支出,特别是增加了对AI服务器的采购,其中HBM也直接受益。据Trendforce统计,2023年全球AI服务器出货量达到120万台,同比增长35%以上。与此同时,预计2024年出货量将继续上升至165万台以上,同比增长37%。所以,海豚君预计HBM将继续保持较高的增长性能。


2.2 AI服务器带来的市场空间


HBM已经成为AI服务器的主流解决方案,AI服务器也直接带动了HBM的快速增长。目前的AI服务器主要用于练习和推理,需求有明显的增长趋势。对于HBM空间的计算,首先要计算AI服务器和AI加速卡的需求性能。


AI加速卡需要AI加速卡:海豚君预计,根据行业和公司的数据,AI服务器将继续保持两位数的增长。由于训练需求的增加,训练AI服务器的比例有望继续提高到周边地区37%。。假设每个人使用的加速卡平均卡数和推理用的加速卡平均卡数后,预计未来AI服务器对AI加速卡的隐性需求将增加到900万张以上。


HBM的需求2):结合AI加速卡的需要性能,可以计算HBM的需求。以英伟达A100为例,单卡需要80GB左右的显存。假设HBM的整体需求有望在未来单卡显存进一步增加的情况下继续增加。结合HBM的价格情况,HBM的整体市场规模有望增长到122亿美元以上,复合增长率也将超过50%。


2.3 AI PC&AI 新的phone领域


除AI服务器外,AI PC及AI Phone的出现,也将促进存储业的升级和增长。从前面提到的DRAM产品类别来看,AI PC和AI Phone主要影响DDR和LPDDR的升级。,加快产品迭代的传统周期。


1)AI PC


按照IDC的预期,AI 到2027年,PC的出货量有望增加到1.67亿台,复合增长率有望达到40% 。随著PC产品的升级,DDR4的份额将持续下降,为了满足数据存储和传输的需要,存储产品将逐步转向DDR5和DDR6。


就目前DDR商品的价格而言,DDR4的价格是DDR3的2-3倍左右,而DDR5的价格是DDR4的近10倍。产品升级可以直接增加存储行业的规模



2)AI phone


与AI PC也是如此,AI 由于AI浪潮,phone也将是一个智能终端。基于Counterpointer 预测Research的数据 2024 年 AI Phone 在所有智能手机出货量中所占的比例 11%;而到2027 年 AI Phone 出货量超出 5.5 亿台,占比达到 43%


美光对AI的期待 预计phone配备的DRAM容量将增加50-100%。随着内存产品的升级,AI Phone的内存市场也有望迎来量价上涨。



目前,AI服务器已形成大规模收益,AI PC和AI 目前phone比较早期。而且随着渗透率的提高,也有望进一步加快存储业的发展。


第三,存储商的“三国杀”

虽然DRAM市场有明显的增长机会,但是市场上的玩家非常集中。三星、美光、海力士占市场份额的95%,几乎是垄断的“三国杀”局面。


1)技术能力:虽然三星在DRAM市场处于领先地位,但海力士已经超越了目前最热门的HBM领域。虽然三星在HBM2E阶段仍然处于领先地位。然而,自HBM3以来,海力士已经超越了R&D节点的突破。目前最新的HBM3E产品,也是海力士率先成为英伟达的主要供应商。


2)HBM份额:海力士占据了HBM市场的大部分份额,因为海力士率先征服了HBM3。但是从三家厂商的产能规划来看,三星有望追逐。三星HBM产能预期将在2024年底达到每月130k。;每月120-125k?。到那时,三星在HBM市场的份额也有望提高。



三是产品价格和业绩预期:针对目前的行业和企业情况,HBM有望进一步提高价格。主要基于当前:①不断展望市场对AI的需求。;②HBM3E的TSV的良率仍然很低,仍然在50%左右。,买主需要锁定货源;③供应商和商品稳定,给顾客带来保障。伴随着HBM需求和价格上涨,储存厂商的业绩有望继续好转。


本文来自微信微信官方账号“海豚投研”(ID:haituntouyan),作者:海豚君,36氪经授权发布。


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