存储芯片:步入“黄金时代”

11-02 06:57

存储芯片竞赛热度再度攀升。日前,摩根士丹利研报显示,在AI驱动下,存储行业供需失衡加剧,预计将开启持续数年的“超级周期”。到2027年,全球存储市场规模有望迈向3000亿美元,存储芯片行业或许正站在新一轮产业周期的起点。

存储芯片开启超级周期

存储芯片的周期性比其他半导体细分领域更为显著,近13年呈现出3 - 4年一轮的周期规律,当前正处于第四轮周期。

回顾前三轮周期:2012 - 2015年,智能机换机潮推动行业发展,随后因扩产导致供过于求而下行;2016 - 2019年,受益于3D NAND产能转移、DDR4迭代以及手机游戏需求,DRAM等产品价格涨幅超100%,后续受PC / 服务器需求疲软影响进行调整;2020 - 2023年,疫情催生远程办公与数据中心需求,存储市场先涨后因需求疲软、产能过剩下跌超50%。

2024年至今,AI算力基建与HBM技术革命成为新的驱动力,改写了传统周期逻辑。在第四轮周期中,存储需求不再依赖个人消费端,企业级AI资本开支成为重要支撑,推动HBM、DDR4/DDR5及企业级SSD等市场大规模增长。

在此趋势下,三星、SK海力士等行业龙头展开了新一轮争夺,业绩实现了空前增长。10月14日,三星公布的初步财报显示,Q3营业利润为12.1万亿韩元,同比增长31.81%,环比大增158.55%,远超预期。单季营业利润历经5个季度后,再次回升至10万亿韩元以上,创下自2022年第二季度以来的最高纪录。三季度销售额为86万亿韩元,同比增长8.72%,环比增长15.33%,创下历史新高。SK海力士Q3运营利润首次突破10万亿韩元大关,达到11.38万亿韩元,同比激增62%;营收24.45万亿韩元,同比增长39%;净利润12.598万亿韩元,三项核心指标均刷新历史纪录。HBM业务成为驱动业绩增长的核心引擎,财报显示,12层堆叠的HBM3E及服务器DDR5等高端产品贡献了主要收入增量,推动公司毛利率攀升至57%。

据悉,三星与SK海力士近日通知客户,2025年第四季度合同或现货价格将调高约30%,涉及DRAM与NAND Flash产品。随着云服务器、AI模型训练及推理需求的叠加,DRAM与NAND的供需格局正在改变。多家国际电子与服务器厂商近日积极与三星、SK海力士磋商“2 - 3年期”中长期供货协议,以锁定未来资源、避免价格波动风险。DRAM价格攀升的部分原因是产能受到HBM的挤压,据报道,HBM消耗的晶圆产能是标准DRAM的三倍以上,由于利润丰厚,内存制造商优先生产HBM。

SK海力士连续三季度蝉联DRAM市场榜首

在过去两个季度中,2025年Q1,SK海力士首次打破三星电子自1992年以来的长期垄断,以36.9%的市占率登顶DRAM全球榜首,终结了三星长达33年的霸主地位,标志着DRAM市场格局进入双雄争霸的新阶段。Q1三星市占率降至34.4%,SK海力士凭借2.5个百分点的优势实现超越。Q2竞争差距进一步拉大,SK海力士市占率飙升至39.5%,三星市占率续跌至33.3%,两者差距扩大至6.2个百分点。

随着SK海力士Q3财报的公布,新一季度DRAM王座竞赛有了结果。根据Counterpoint Research的报告,2025年Q3,SK海力士的DRAM营收环比增长11%,同比增长54%,以35%的营收份额连续第三个季度稳居全球DRAM市场第一,本季度的DRAM营收也创下历史新高。三星电子以34%的市场份额位居第二,营收环比增长29%、同比增长24%,与SK海力士的差距较去年缩小了5个百分点。

虽然本季度SK海力士在整体存储市场上被三星电子反超,但在HBM和通用DRAM强劲需求的支持下,继续领跑DRAM市场。在HBM市场,SK海力士以58%的市场份额占据主导地位,HBM在其第三季度DRAM总销售额中占比高达40%。此外,公司预计将按客户需求推进HBM4产品的交付。在通用DRAM领域,需求回升与价格上涨也为业绩提供了支撑。Counterpoint Research分析师Jeongku Choi表示,随着AI存储需求保持高位,SK海力士有望在Q4延续强劲表现,公司在HBM4研发中积极响应客户需求,良率表现处于行业领先水平。

SK海力士已与核心客户完成HBM4的供应谈判,计划于第四季度启动量产出货。三星计划在10月27日至31日的“Samsung Tech Fair 2025”技术展览会上展示其第六代12层HBM4产品,并计划今年晚些时候进入量产阶段。分析师预计12层HBM4产品的售价为每片500美元,较目前约300美元的12层HBM3e价格高出60%以上。SK海力士财报指出,已完成与主要客户关于2026年HBM供应的全部谈判,并计划在2025年四季度开始出货次世代HBM4产品,2026年全面销售。更为关键的是,SK海力士已锁定2026年所有DRAM和NAND产能的客户需求,预计2026年DRAM出货量将同比增长超20%,并预测HBM供应紧张将持续至2027年。但竞争态势正在变化,美光已向英伟达供应部分HBM产品,三星电子上月通过了英伟达针对先进HBM产品的资格测试,Counterpoint Research研究总监MS Hwang警告,SK海力士要持续盈利,保持和增强竞争优势至关重要。

存储龙头引入High NA EUV

High NA EUV是一项关键技术,开启了半导体产业的新篇章。High NA EUV光刻机是下一代芯片制造的关键,与传统EUV相比,能提供1.7倍更精细的电路图案和2.9倍更高的晶体管密度,光学精度提升了40%,对于生产密度更高、更节能、性能更强大的2nm代工芯片以及先进存储产品至关重要。

本月市场消息称,三星电子加速押注DRAM领域,从ASML购入5台全新High - NA EUV光刻机,其中2台将部署在三星半导体代工事业部,其余设备专供存储事业部。此前,三星曾引进过一台用于研发的High - NA EUV设备,此次引进的机器用于“产品量产”尚属首次。上个月,SK海力士宣布已将业界首款量产型High NA EUV引进韩国利川M16工厂。不过当前引进的High NA EUV多用于研发、试生产,并非当前一代产品就会使用其生产。

要探究两大存储龙头何时用上High NA EUV,需从当前市场的竞逐热点1c DRAM说起。2024年8月,SK海力士宣布成功开发全球首款第六代10nm等级1c制程DDR5 DRAM,生产效率更高,运行速度和性能显著改进,旗下LPDDR6、GDDR7等也将采用此制程。10nm级的DRAM已引入EUV光刻技术,但关键层数应用较少,绝大部分仍采用DUV光刻。今年8月,SK海力士将其1c制程DRAM制造首次升级到6层EUV光刻,有助于提升产品性能和良率,可推出存储位元更密集、读写速度更快、功耗更低的DDR5内存以及更高容量的HBM堆栈。市场消息称,SK海力士的1c DRAM良率已达80% - 90%,预计将在1d和0a DRAM等下一代产品上更多使用EUV光刻,为使用更先进的High NA EUV奠定基础。三星电子在第六代10nm1cDRAM制程开发上遇到挑战,预计完成时间推迟,下一代1c DRAM在HBM4上的良率约为50%,三星在哪一代产品中使用EUV光刻机尚不明确。美光尚未使用High NA EUV,2025年推出采用全新1γ制造工艺的16Gb DDR5设备,采用EUV与多重图案化DUV技术结合的方式,仅对关键金属层使用EUV光刻,其余层采用DUV多重曝光技术。

随着与三星电子和SK海力士的竞争加剧,美光科技加速推进其10纳米以下DRAM工艺路线图。据悉,美光正在评估两条潜在路线图,一条从目前的第七代(1d) 10nm工艺发展到大约10.1nm的第八代(1e),另一条跳过1e步骤,直接过渡到9nm DRAM工艺。一位业内人士指出,关键在于美光公司能将其1d节点缩小多少,如果1d线宽保持在10.9纳米左右,可能需先引入10.1纳米的1e工艺,若1d达到约10.2纳米,就有可能跳过1e工艺,直接进入9纳米级别,这将是一次重大技术飞跃。据报道,三星计划直接从其1d节点转向9nm(0a)DRAM工艺,SK海力士预计采取类似的快速发展战略,美光公司正在调整路线图以保持竞争力。

存储两龙头牵手OpenAI

日前,三星电子和SK海力士分别与OpenAI签署协议,作为核心合作伙伴参与全球人工智能基础设施项目Stargate。Stargate是OpenAI价值5000亿美元的数据中心基础设施项目,计划为OpenAI的ChatGPT建设20个专注于AI的数据中心,目标是在2029年前投入运营,OpenAI正与软银和甲骨文在该项目上合作。此外,OpenAI还与三星和SK海力士合作在韩国建设两个数据中心,初始容量为20兆瓦。

未来一段时间,三星和SK海力士将扩大内存芯片产量,目标是每月90万片DRAM晶圆。OpenAI未说明是标准DRAM还是专用HBM,KED Global媒体称是用于HBM的。因为OpenAI的 “Stargate” 计划要承载下一代千亿参数大模型,每秒需处理数千万次数据交互,传统DDR5内存数百GB/s的带宽无法满足需求,而三星与SK海力士主打的HBM(高带宽内存)能补上短板,HBM3E的带宽可达3.35TB/s,能让GPU集群效率提升30%,延迟降低20%。据了解,Stargate订单可能还包括服务器DRAM、图形DRAM,甚至SSD。KED Global表示,每月90万片晶圆是当前全球产能的两倍,SK海力士目前每月运营16万片DRAM和HBM晶圆,这意味着三星和SK海力士都必须建设新的HBM工厂,可能会减少DRAM生产,因为DRAM不如HBM盈利。

本文来自微信公众号 “半导体产业纵横”(ID:ICViews),作者:丰宁,36氪经授权发布。

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