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文檔簡介

MemoryS2024-2025年全球存儲(chǔ)市場趨勢白皮書Global

Memory

MarketTrend

White

Paper2025年3月■

四一

、高層數(shù)3D

NAND

Flash存儲(chǔ)密度持續(xù)提升01二

、服務(wù)器NAND

和DRAM

應(yīng)用占比持續(xù)增長

04三

、存儲(chǔ)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展展望

061、QLC

NAND持續(xù)改善存儲(chǔ)性能和可靠性,適用于讀取密集型應(yīng)用場景2、AI

PC帶動(dòng)消費(fèi)類PCle4.0/5.0SSD應(yīng)用增長3、PC品牌及存儲(chǔ)廠商積極拓展海外市場CATALOGUE目

錄一

、全球Al資本支出井噴式增長,AI服務(wù)器存儲(chǔ)需求火熱二

、全球HBM

市場規(guī)??焖僭鲩L,DRAM

產(chǎn)能向HBM

傾斜三

、企業(yè)級(jí)PCle5.0SSD需求呈現(xiàn)快速增長四

、QLCNAND技術(shù)發(fā)展進(jìn)入成熟期,帶動(dòng)SSD進(jìn)入100TB

時(shí)代五

、開源AI大模型加速推動(dòng)Al與終端應(yīng)用的融合六

、服務(wù)器新型存儲(chǔ)器LPCAMM/SOCAMM和MRDIMM/MCRDIMM第二章

服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONANDMARKETANALYSISOF

SERVERMEMORYPRODUCTS全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBALMEMORYMARKETCHANGESANDTECHNOLOGICALDEVELOPMENTS第一章121822252729一、PC設(shè)備的存儲(chǔ)應(yīng)用與發(fā)展1、2025年全球PC出貨小幅增長,

AIPC

滲透率攀升2、PCle4.0SSD仍是主流,主控廠商助力PCle

5.0

SSD加速發(fā)展3、國產(chǎn)PC

產(chǎn)業(yè)鏈鋒芒畢露,2025年信創(chuàng)PC

市場充滿潛力二、智能手機(jī)終端的存儲(chǔ)應(yīng)用與發(fā)展1、全球智能手機(jī)銷量溫和增長,品牌競爭激烈2、智能手機(jī)通過AI技術(shù)加持進(jìn)行創(chuàng)新,為用戶帶來新體驗(yàn)3、eMMC5.1

市場需求趨于穩(wěn)定,

UFS3.1

廣泛覆蓋5G

機(jī)

,UFS4.0

高端機(jī)型應(yīng)用增加4、端側(cè)大模型的普及,進(jìn)一步提升手機(jī)單機(jī)容量5、手機(jī)終端踴躍出海,全球化與本地化相結(jié)合3138AI消費(fèi)電子發(fā)展與存儲(chǔ)應(yīng)用分析ANALYSISOFAICONSUMERELECTRONICSDEVELOPMENTANDMEMORYAPPLICATIONS一、AI眼鏡產(chǎn)品發(fā)展與技術(shù)動(dòng)向

50二、AI下一代交互入口的技術(shù)競速

51三

、Al重塑硬件產(chǎn)業(yè)的未來,打開存儲(chǔ)應(yīng)用想象空間52第三章

消費(fèi)類存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與發(fā)展分析APPLICATIONANDDEVELOPMENTANALYSISOFCONSUMERMEMORYPRODUCTS第四章3D

NAND通過橫向拓展和垂直堆疊以及架構(gòu)優(yōu)化,持續(xù)改善存儲(chǔ)密度。尤其在人工智能、大數(shù)據(jù)和云存儲(chǔ)等應(yīng)用場景,高密度NAND

Flash憑借其高性能、低功耗及更優(yōu)的成本等綜合優(yōu)勢,為高性能

運(yùn)算提供重要的存力支持。在消費(fèi)類市場,高密度存儲(chǔ)順應(yīng)電子元器件輕薄化趨勢,為智能手機(jī)和筆電

提供了更薄更輕量化的設(shè)計(jì)支持,推動(dòng)多折疊手機(jī)及超輕量筆電的發(fā)展。隨著NAND

Flash進(jìn)入200層以上超高層時(shí)代,高縱橫比刻蝕和沉積的工藝復(fù)雜性增加。即便在雙堆棧架構(gòu)下,單次也需要刻蝕更深的孔,高層NAND

Flash發(fā)展面臨著高層數(shù)易錯(cuò)位和溝道刻蝕偏離的挑

戰(zhàn),并且隨著多晶硅通道總電阻增加,通道高度也對讀取電流構(gòu)成了阻礙。因此,越來越多存儲(chǔ)原廠不

再一味追求垂直堆疊的高層NAND,

而是通過橫向拓展多層存儲(chǔ)孔密度、邏輯拓展單元存儲(chǔ)比特,以及

采用雙晶圓鍵合架構(gòu),整體實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的NAND

存儲(chǔ)密度和讀寫性能。本節(jié)要點(diǎn):·

NAND

Flash追求更高的存儲(chǔ)密度,NAND

產(chǎn)品在讀寫性能、功耗、耐久、成本等方面持續(xù)優(yōu)化

和改善。●

高層數(shù)的NAND

Flash將更多地采用雙晶圓鍵合架構(gòu),通過將存儲(chǔ)單元和外圍電路分別在不同晶

圓上制造后,再進(jìn)行鍵合。全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBAL

MEMORY

MARKETCHANGESANDTECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS一、高層數(shù)3D

NAND

Flash存儲(chǔ)密度持續(xù)提升第一章012520151050c.MenoryMicronYMTCKioxia/WDSKHynix●三星:V9TLC/QLC

NAND單die容量為1Tb,采用的通道孔蝕刻技術(shù),能夠基于雙堆棧架構(gòu)實(shí)現(xiàn)

業(yè)內(nèi)最高的單元層數(shù),為雙堆棧的286層NAND

Flash。三星成功完成三堆棧的400層NAND技術(shù)開發(fā),已于2024年11月將這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移到平澤P1工廠的量產(chǎn)線上,并持續(xù)優(yōu)化晶圓良率,預(yù)計(jì)2025年將

準(zhǔn)備好大規(guī)模量產(chǎn)400層NAND

Flash?!馭K海力士:321層NAND

Flash采用3-Plug工藝技術(shù),分三次進(jìn)行通孔工藝流程,隨后經(jīng)過優(yōu)化的后續(xù)工藝將3個(gè)通孔進(jìn)行電氣連接,并引進(jìn)通孔間自動(dòng)排列矯正技術(shù)。與上代相比生產(chǎn)效率提升了

59%,數(shù)據(jù)傳輸速度和讀取性能分別提高了12%和13%。全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBALMEMORY

MARKETCHANGESANDTECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS存儲(chǔ)原廠最新NAND

技術(shù)發(fā)展概況,如下圖1:

TLCNANDFlash存儲(chǔ)密度

(Gb/mm2)128L160L232L2yyL128L176L238L321L112L162L218L來源:公開信息36L48L72L176L276L36L69L176LSamsung79679EC128LL9648L92L64L64L64L78286L02●美光:G9NAND為276層NANDFlash,為11.5×13.5mm的BGA封裝尺寸,可減少28%的PCB

積占用,支持3.6GBps

的傳輸速度,較上一代NAND

的存儲(chǔ)密度提高了44%。●鎧俠/西部數(shù)據(jù)*(西部數(shù)據(jù)閃存業(yè)務(wù)于2025年2月21日完成分拆,現(xiàn)為閃迪SanDisk,下

):

BiCS8218層NAND

Flash采用橫向微縮技術(shù)和CBA(CMOS直接鍵合到陣列)技術(shù),存儲(chǔ)密度提

升超過50%,NANDI/0速度超過3.2GB/s,

在寫入性能和讀延遲方面的改善超過20%。●長江存儲(chǔ):NAND

技術(shù)迭代至第四代晶棧Xtacking4.0,NAND延續(xù)背面源極連接(BSSC),采用混合晶圓鍵合結(jié)構(gòu)和20孔垂直通道設(shè)計(jì),持續(xù)改善NAND

生產(chǎn)效率并提高產(chǎn)量。目前,三星、SK海力士均在執(zhí)行300層以上NAND

的量產(chǎn)計(jì)劃,同時(shí)原廠均對W2W(Wafer-to-Wafer)

雙晶圓鍵合技術(shù)產(chǎn)生較大的應(yīng)用興趣。W2W

混合鍵合技術(shù),即在兩片獨(dú)立晶圓上分別加工存儲(chǔ)單元和外圍電路,再利用垂直互聯(lián)通道

(VIA)

將兩片晶圓鍵合在一起。存儲(chǔ)單元和CMOS

電路的解耦,

為材料應(yīng)用和研發(fā)帶來更多空間,可選用的材料均一性和可靠性更好,有效克服了傳統(tǒng)架構(gòu)下NAND的高溫工藝瓶頸和單元Cell

數(shù)上升時(shí)閾值電壓的穩(wěn)定性問題。同時(shí),鍵合的方式省去傳統(tǒng)芯片連接中所需

的“凸點(diǎn)”

(Bump),

高密度互連有效縮短了電路路徑并改善散熱。整體來看,NANDFlash混合鍵合技術(shù)的應(yīng)用,有效提高了NANDFlash單位存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)性能和可靠性,并在量產(chǎn)環(huán)節(jié)提高了NAND生

產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了解耦晶圓的模塊化量產(chǎn)。當(dāng)前,混合鍵合技術(shù)已成為NAND

Flash重要的技術(shù)發(fā)展方向,存儲(chǔ)原廠持續(xù)通過優(yōu)化架構(gòu)和材料,克服超高層NAND

Flash的量產(chǎn)挑戰(zhàn)。據(jù)韓國媒體報(bào)道,三星電子與長江存儲(chǔ)簽署3DNAND混合鍵

合專利的許可協(xié)議,計(jì)劃從2025年下半年量產(chǎn)的V10NAND開始,借助長江存儲(chǔ)的3D

NAND混合鍵合相關(guān)專利,將存儲(chǔ)單元和控制電路分別在不同晶圓上制造后再鍵合。NANDFlash技術(shù)路徑正在形成新的風(fēng)向,各家存儲(chǔ)原廠也需要經(jīng)過一定時(shí)間,逐步攻克技術(shù)研發(fā)的挑戰(zhàn),從而更好地為數(shù)據(jù)中心HPC和端側(cè)AI等應(yīng)用提供高性能高容量的先進(jìn)存儲(chǔ)產(chǎn)品,以滿足日益增長的存儲(chǔ)需求。03NAND

Flash應(yīng)用分布■Mobile

■PC

■Server

■Others100%80%30%30%40%14%20%31%0%2024二、服務(wù)器NAND和DRAM應(yīng)用占比持續(xù)增長近年來全球數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建浪潮升溫,大型云服務(wù)商適度超前投資AI基礎(chǔ)設(shè)施,為未來長期發(fā)展提前部署存算力資源。NAND

方面,算力中心更積極地應(yīng)用超高容量eSSD提升整機(jī)性能并有效降低

能耗。預(yù)計(jì)2025年互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對PCle

5.0

eSSD需求增加,32TB及以上QLCeSSD在服務(wù)器市場的滲透率持續(xù)增長,令近年來服務(wù)器存儲(chǔ)位元需求大幅攀升。而在2024年及2025年全球手機(jī)及PC出貨量持穩(wěn)的

市況下,端側(cè)單機(jī)容量增長是消費(fèi)端存儲(chǔ)需求增長的有效推動(dòng)力,高端化趨勢下終端平均售價(jià)的提升,為終端和存儲(chǔ)廠商提供新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。據(jù)CFM

閃存市場數(shù)據(jù)顯示,在2024年全球存儲(chǔ)應(yīng)用市場中,服務(wù)器、手機(jī)和PC,

在NAND

應(yīng)用占比分別為30%、31%和14%,服務(wù)器NAND應(yīng)用占比從2023年的16%將攀升至2025年的30%。圖2:

NAND

Flash應(yīng)用分布全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBALMEMORY

MARKETCHANGESANDTECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS數(shù)據(jù)來源:CFM閃存市場16%15%32%31%60%13%2023202504100%80%60%40%20%0%■Mobile19733%2023DRAM應(yīng)用分布■

PC

■Server■HBM

Others5%M

14%32%20249%12%30%2025DRAM方面,隨著支持DDR5的IntelEMR和AMDBergamo處理器平臺(tái)滲透率增加,以及搭載Nvidia

Hopper/Blackwell和AMD

MI300等加速芯片的AI服務(wù)器出貨放量增長,令服務(wù)器DDR5及HBM需求快速增長。據(jù)CFM閃存市場數(shù)據(jù)顯示,2024年服務(wù)器、手機(jī)、

PC終端在DRAM應(yīng)用占比分別達(dá)34%、32%和14%,其中服務(wù)器DRAM

應(yīng)用占比由2023年的32%,預(yù)計(jì)將增長至2025年的36%。在

64GB及以上DDR5及HBM3e

12hi出貨增長的帶動(dòng)下,2025年服務(wù)器存儲(chǔ)位元需求將同比增長超過

20%。圖3:

DRAM

應(yīng)用分布數(shù)據(jù)來源:CFM閃存市場總體來看,近兩年服務(wù)器存儲(chǔ)需求增幅領(lǐng)漲于各主要應(yīng)用市場,存儲(chǔ)原廠將新增產(chǎn)能和資本支出向高性能eSSD、DDR5及HBM

,AI需求持續(xù)推動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)品迭代發(fā)展。CFM

閃存市場預(yù)計(jì),

2025年NAND

和DRAM

容量需求增長將分別增長12%和15%。05來源:公開信息NAND

Flash中,每個(gè)Plane

包含多個(gè)Block,每個(gè)Block包含多個(gè)Page。NAND以Block為最小擦除單元進(jìn)行擦除,以Page為最小讀寫單位進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入。在Block擦除前,需要將Page中的有效數(shù)據(jù)進(jìn)

行搬移并保留,從而觸發(fā)垃圾回收(GC,Garbage

Collection)和寫放大(WA,WriteAmplification)

。NANDFlash每個(gè)block

的擦寫次數(shù)是有限的,一般NAND閃存單元可容納的電荷越多,其最大擦寫次數(shù)P/E

Cycles耐用性越低,即SLC、MLC、TLC到QLC的擦寫循環(huán)次數(shù)呈衰減趨勢,取

而代之的是進(jìn)一步提高的存儲(chǔ)容量并優(yōu)化了使用成本。通常情況下,SLCNAND可以達(dá)到100,000

P/ECycles,MLC

NAND多在1,000~10,000之間,TLCNAND和QLC

NAND的早期P/E

Cycles則分別處于500~3,000和100~1,000左右。當(dāng)然,隨著數(shù)據(jù)糾錯(cuò)能力的提高,消費(fèi)類TLC

NAND從早期的約1000P/ECycles達(dá)到3000~5000P/ECycles。QLC

NAND也從早期的150

P/E

Cycles,迭代升級(jí)到足以媲美TLC

NAND的高耐久度,如長江存儲(chǔ)通過獨(dú)特的

Xtacking

架構(gòu)和日漸成熟的技術(shù)工藝,其X3-6070

QLC

NAND可達(dá)到4000P/E

Cycles,是上一代產(chǎn)品三星鎧俠/西部數(shù)據(jù)SK海力士Solidigm美光長江存儲(chǔ)代數(shù)V7176LQLCBiCS6162LQLC176LQLC144LQLC176LQLCX3

QLC存儲(chǔ)密度15.3

Gb/mm215Gb/mm214.8Gb/mm213.8

Gb/mm214.7

Gb/mm220.62Gb/mm2I/O速率1.6

GB/s2.4

GB/s1.6GB/sN/A1.6

GB/s2.4

GB/s代數(shù)V9290LQLCBiCS8218LQLCN/A192LQLC232L

QLCX4

QLC存儲(chǔ)密度28.5

Gb/mm223.3

Gb/mm2N/A18.6

Gb/mm219.5

Gb/mm2N/AI/O速率2.4

GB/s3.6GB/sN/AN/A2.4

GB/sN/A存儲(chǔ)原廠持續(xù)改進(jìn)QLCNAND的存儲(chǔ)密度和讀寫性能,令QLCNAND更適配AI、ML和在線分析處理等應(yīng)用,對高帶寬、低延遲和讀取優(yōu)化的性能需求。尤其是算力中心的溫?zé)釘?shù)據(jù)多以讀取密集型操作為

主,且對電力、冷卻等產(chǎn)生的運(yùn)營成本格外看重。QLC

NAND通過持續(xù)迭代優(yōu)化性能和可靠性,幫助企

業(yè)有效提高了存儲(chǔ)性能并降低了總擁有成本。表1:各存儲(chǔ)原廠QLC

NAND存儲(chǔ)密度和I/O速率1、QLC

NAND持續(xù)改善存儲(chǔ)性能和可靠性,適用于讀取密集型應(yīng)用場景全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBALMEMORY

MARKETCHANGESANDTECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS三、存儲(chǔ)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展展望06CFM預(yù)計(jì)在2025年至2026年,PCle

4.0

SSD是絕對的主力應(yīng)用,PCle

5.0

SSD將逐漸導(dǎo)入高端消費(fèi)類和企業(yè)級(jí)市場,企業(yè)級(jí)導(dǎo)入PCle5.0SSD的進(jìn)度較消費(fèi)類市場更快。在PC

市場中,AIPC滲透率的持

續(xù)攀升,加上NAND

Flash芯片性能和主控功耗的持續(xù)改善,PCle4.0/5.0

SSD的應(yīng)用占比超過

75%,PCle5.0SSD以更高性能和更低功耗的優(yōu)勢,有望在AIPC和電競類PC中率先導(dǎo)入應(yīng)用。根據(jù)英特爾、微軟及聯(lián)想等廠商對AI

PC的定義,CFM總結(jié)AI

PC的基本特性為:①硬件上需集成專用NPU,算力基本在40TOPS

以上;②重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)端側(cè)Al大模型的運(yùn)行,減少云端數(shù)據(jù)處理,重視隱私安

全性;③存儲(chǔ)配置上,基礎(chǔ)AI模型需要16GB

內(nèi)存,標(biāo)準(zhǔn)AI模型則需要32GB

內(nèi)存,高級(jí)AI模型則要求

64GB

或更高內(nèi)存;根據(jù)目前已發(fā)布的AI

PC,x86架構(gòu)產(chǎn)品所配置的SSD

主要在1-2TB,ARM

架構(gòu)在

256GB-1TB,Apple

Silicon在256GB-8TB。2024年全球PC

出貨量達(dá)2.53億臺(tái),其中AI

PC出貨量約4500萬臺(tái),Al

PC占比達(dá)18%。尤其自二季度以來,華為發(fā)布搭載盤古大模型的MateBookXPro,聯(lián)想發(fā)布配備AI智能體聯(lián)想小天的YogaBook系列,微軟官宣新一代Windows

為Copilot+PC

等,大量AIPC產(chǎn)品的加速問世。AIPC強(qiáng)調(diào)本地AI大模型的

便捷性和安全性,并有效規(guī)避版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)以及提高工作效率,保障數(shù)據(jù)信息的隱私性安全性等等的優(yōu)勢,令A(yù)IPC將率先在重度內(nèi)容創(chuàng)作類和開發(fā)類用戶群體中普及。隨著芯片及PC

廠商競相推出AI相關(guān)產(chǎn)品,產(chǎn)

業(yè)鏈規(guī)模效益顯現(xiàn),Al

PC將逐漸從初期高價(jià)向下縮小與傳統(tǒng)PC的價(jià)格差距,應(yīng)用熱度有望在2025年至2026年持續(xù)升溫。2025年,業(yè)界普遍以AI

PC出貨量達(dá)1億臺(tái)為目標(biāo)。預(yù)計(jì)2025年AI

PC的滲透率將達(dá)到

35%,其中AI

PC在筆記本電腦中的占比將更高,未來出貨超過半數(shù)的筆記本電腦將是搭載NPU和本地

AI模型的AIPC。隨著PCle5.0SSD功耗的持續(xù)優(yōu)化,目前的消費(fèi)類PCle5.0SSD較早期產(chǎn)品的功耗已大幅下降,無需添加散熱蓋頂即可工作。PCle

5.0

SSD的主控由12nm

制程演進(jìn)至6/7nm

的先進(jìn)制程,采用四通道

Dram-less

的設(shè)計(jì)可達(dá)到超過10GB/s

的連續(xù)讀取性能,同時(shí)功耗低至6~7瓦,空閑狀態(tài)下的功率更是低的四倍,讀取性能和寫入性能均有近100%的提升。三星的QLC

NAND則從176L

V7跳過236L的V8,

直接迭代至290L的V9

QLCNAND,其采用預(yù)設(shè)模具技術(shù),通過調(diào)節(jié)單元工作字線(WL)的間距,確保層間及層內(nèi)單元特性的均勻性,并通過預(yù)測編程技術(shù)和低功耗設(shè)計(jì),減少非必要操作并大幅降低功耗。三星V9QLC

NAND的數(shù)據(jù)保持性能較前一代提升約20%,寫入性能翻倍,數(shù)據(jù)輸入輸出速度提升60%,讀寫

數(shù)據(jù)功耗分別減少30%和50%,計(jì)劃首先從品牌消費(fèi)類產(chǎn)品開始,逐步擴(kuò)展至移動(dòng)端UFS、PC

和服務(wù)器

SSD應(yīng)用。2、AI

PC帶動(dòng)消費(fèi)類PCle4.0/5.0

SSD應(yīng)用增長07來源:CFM

閃存市場CFM閃存市場預(yù)計(jì),消費(fèi)類SSD市場中,PCle5.0SSD的出貨占比將在2025年增長至6.2%,PCle4.0/5.0SSD占比將達(dá)到77%。整體來看,

PCle5.0SSD將在2025年中旬逐步導(dǎo)入主力OEM

端的AIPC,

并有望在2026年通過AI

PC整機(jī)出貨放量。在服務(wù)器市場中,高算力數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展對存儲(chǔ)器性能及功耗提出更高的要求,因此PCle

5.0

SSD在企業(yè)級(jí)市場中將迎來更快的增幅。先進(jìn)的PCle

5.0

eSSD有助于降低服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本,大型云服務(wù)商及頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對PCle

5.0

eSSD存在一定的應(yīng)用需求。CFM

閃存市場預(yù)計(jì),在企業(yè)級(jí)SSD

市場中,2025年P(guān)Cle

5.0

eSSD的出貨占比有望達(dá)

到30%,為存儲(chǔ)廠商帶來新的增長契機(jī)。至3.5毫瓦,極大程度地延長筆記本電腦的使用時(shí)長和電池壽命。PCle

5.0

SSD最高可突破14.5GB/s

的連續(xù)讀寫速度,加上支持PCle5.0的低成本主板逐漸推出,高性能AIPC及電競類PC

將是PCle5.0SSD的潛在應(yīng)用市場。不過,零售端消費(fèi)需求普遍對價(jià)格敏感度極高,令PCle

5.0

SSD短期在零售市場中的需

求難有顯著增長,零售端主要為針對性滿足少數(shù)電競高性能需求,消費(fèi)類PCle

5.0

SSD的主要增長動(dòng)力

主要來自于PCOEM在AIPC整機(jī)方案中的應(yīng)用增長。圖4:

消費(fèi)類SSD

接口變化趨勢14%30%55%CFM

Me消費(fèi)類SSD

接口變化趨勢SATA

■PCle3.0■PCle4.0■PCle5.0全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBALMEMORY

MARKETCHANGESANDTECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS6%71%2025E100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20212022

2023202474%08從全球市場來看,筆記本電腦的市場需求持續(xù)增長,而臺(tái)式機(jī)的市場需求則呈逐漸收縮的趨勢,如在成熟市場的日本,筆記本出貨量占整體比重約九成。以歐洲、北美、日本為主的發(fā)達(dá)國家或地區(qū),企業(yè)及個(gè)人消費(fèi)者對高質(zhì)量的新功能產(chǎn)品有更明顯的偏好。受益于技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品更新,PC

兼具更好的能效比和高性能。鎂合金材料、OLED

屏幕、高密度電池和材質(zhì)更輕、設(shè)計(jì)更合理的主板等,

PC

廠商正在

逐一攻克超輕薄筆電的痛點(diǎn),重量僅為1KG的超輕量PC開始進(jìn)入大眾視野。隨著成熟市場的通脹降溫和

經(jīng)濟(jì)周期性復(fù)蘇,歐美日等發(fā)達(dá)國家及地區(qū)的消費(fèi)力回升,操作系統(tǒng)的更新和AI功能的強(qiáng)化,以及在4-

5年前疫情期間采購的設(shè)備到達(dá)更換的時(shí)間節(jié)點(diǎn),將令全球PC

銷量逐漸回升,其中一部分更新需求將轉(zhuǎn)移至AIPC,未來一兩年的PC

市場機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。雖然智能手機(jī)和平板電腦的性能提升,可能在一些應(yīng)用場景中取代部分PC,

但在AI端側(cè)應(yīng)用增加的趨勢下,PC仍是端側(cè)最關(guān)鍵最高效的生產(chǎn)力設(shè)備。上游芯片廠商英特爾、AMD、英偉達(dá)、高通等積極把

部分云端AI能力引入到PC

端上,令A(yù)I

PC的技術(shù)進(jìn)展和生態(tài)系統(tǒng)不斷完善,聯(lián)想、惠普、戴爾等PC

品牌

廠商對AI

PC表現(xiàn)出極大的興趣和支持。微軟計(jì)劃于2025年10月結(jié)束對Windows10的支持,截止2025年1月,目前仍有六成以上的PC用戶使用Windows10,升級(jí)至Windows11的進(jìn)度較為緩慢,這可能會(huì)使得數(shù)千萬臺(tái)PC

面臨包括網(wǎng)絡(luò)攻擊和資料泄露在內(nèi)的安全風(fēng)險(xiǎn)?;谛畔踩脑V求和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn),企業(yè)及個(gè)人需要更高效、更安全的設(shè)備,不過考慮到部分用戶可能會(huì)額外認(rèn)購官方提供

的拓展方案,從而延緩換機(jī)速度,因此預(yù)計(jì)大規(guī)模的PC

換機(jī)浪潮將在Windows10正式終止后出現(xiàn)。

CFM閃存市場預(yù)計(jì),2025年下半年尤其是進(jìn)入四季度以后,商業(yè)PC的更新需求,將帶動(dòng)筆電PC出貨有

更明顯的回升。分地區(qū)來看,在歐洲、北美、日韓等成熟市場,2025年P(guān)C

市場可能會(huì)經(jīng)歷一個(gè)小幅增長周期,這主要由企業(yè)需求驅(qū)動(dòng),消費(fèi)者市場的增長更為溫和。其中,高性能PC如AIPC的份額占比越來越大,尤其

年輕消費(fèi)者對內(nèi)容創(chuàng)作和垂直專業(yè)的應(yīng)用,對高性能PC

的需求持續(xù)增長。而中低端消費(fèi)市場可能面臨更

激烈的價(jià)格競爭,出海的新興品牌向市場發(fā)起挑戰(zhàn),加劇市場份額的競爭。考慮到全球各地的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇周期和消費(fèi)支持政策不同,在不同國家和地區(qū)的細(xì)分表現(xiàn)將有所差異,其中日本PC市場率先出現(xiàn)顯著回

暖,教育及游戲需求帶動(dòng)2024年日本PC

出貨量四年來首次增長,預(yù)計(jì)增長趨勢將持續(xù)到2025年??紤]到G20成員國和組織約占全球GDP

的85%,占全球貿(mào)易的75%以上,約占世界人口的三分之二,對全球消費(fèi)市場具有極大的影響力。下面以G20及常駐受邀國家的人口數(shù)量、人均國民收入和人口

年齡中位數(shù)為例:3、PC

品牌及存儲(chǔ)廠商積極拓展海外市場09國家/地區(qū)人均國民總收入(美元)人口年齡中位數(shù)美國80,4503.35億38.5卡塔爾79,430266萬33.5新加坡70,590592萬36.2澳大利亞63,1502666萬38.3德國54,8008330萬45.5加拿大54,0404010萬40.6阿聯(lián)酋49,0201050萬31.6英國47,7006835萬40.1法國45,1806830萬42.3日本39,3501.25億49.8意大利37,9205900萬48.2韓國35,4905171萬45.6西班牙32,8304830萬45.9沙特阿拉伯31,8603330萬29.6智利15,8001966萬36.9俄羅斯14,2501.44億40.3中國大陸13,39014.11億40.1阿根廷12,8904554萬32.9墨西哥C

11,9801.30億29.6土耳其11,7308533萬33.5馬來西亞11,7103513萬31.0巴西9,2802.11億34.8南非6,4806321萬28.7印尼4,8102.81億30.4越南4,1101.00億33.4埃及3,8401.15億24.5印度2,54014.38億28.8全球存儲(chǔ)市場變化和技術(shù)發(fā)展分析ANALYSISOFGLOBALMEMORY

MARKETCHANGESANDTECHNOLOGICAL

DEVELOPMENTS表2:

G20

成員國/地區(qū)的人均國民總收入與人口結(jié)構(gòu)來源:公開信息10在東南亞、拉丁美、亞非拉等發(fā)展中國家和地區(qū)中,傳統(tǒng)PC市場發(fā)展仍是SSD應(yīng)用的主要?jiǎng)恿?。結(jié)合新興國家中產(chǎn)階層擴(kuò)張和人口年輕化結(jié)構(gòu),以及當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)建設(shè)和數(shù)字化建設(shè)的加速,在東南亞如印

尼、越南、馬來西亞、菲律賓,非洲如尼日利亞、南非等,拉丁美洲如墨西哥、巴西、阿根廷等國家,

經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人口或特定行業(yè)展現(xiàn)出一定增長趨勢,消費(fèi)電子產(chǎn)品具備潛在增長空間,正在經(jīng)歷SSD

逐漸取代HDD

市場的階段。不過在一些地區(qū),可能由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋、電力供應(yīng)等基礎(chǔ)設(shè)施存在不足,限制了SSD的廣泛應(yīng)用。另外,發(fā)展中國家的當(dāng)?shù)叵M(fèi)者對價(jià)格非常敏感,

SSD平均容量偏低且對成本要求較高,開拓新興SSD市

場仍然面臨著一定挑戰(zhàn),需要品牌廠商持續(xù)地正向引導(dǎo)消費(fèi)市場,提高當(dāng)?shù)叵M(fèi)者對SSD的價(jià)值認(rèn)知,

并持續(xù)通過技術(shù)創(chuàng)新、品牌建設(shè)等方式擴(kuò)大市場份額和影響力。11背景●

數(shù)據(jù)中心企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)需求是推動(dòng)本輪存儲(chǔ)行情發(fā)展的“排頭兵”以及“中堅(jiān)力量”。ChatGPT

的橫空出世將生成式AI技術(shù)推向了風(fēng)口浪尖,一時(shí)間全球各大科技與互聯(lián)網(wǎng)廠商紛紛跟

進(jìn),加碼硬件設(shè)備投資。在AI浪潮的助推下,高性能AI服務(wù)器對存儲(chǔ)設(shè)備特性提出了更高的要

求,進(jìn)而推動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)品迭代升級(jí)。然而,AI的發(fā)展注定是迂回且波折的,每一種技術(shù)路線的嘗試都可能帶來翻天覆地的變化,這是科技進(jìn)步的必然經(jīng)歷,存儲(chǔ)作為供應(yīng)鏈中極為重要的一環(huán),也需隨時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)對變化。隨著服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心客戶庫存調(diào)整完畢,以及大型AI

超算數(shù)據(jù)中心興建浪潮席卷全球,大型云服務(wù)商及科技企業(yè)的資本支出,主要集中在數(shù)據(jù)中心建設(shè)、云計(jì)算和Al基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的廠房和設(shè)備的購建

上,直接帶動(dòng)AI服務(wù)器需求顯著升溫。據(jù)CFM

統(tǒng)計(jì),微軟、谷歌、亞馬遜和Meta

為首的科技企業(yè),

2024年全年資本支出分別同比增長58%、63%、57%、37%,四家大型云服務(wù)商合計(jì)資本支出高達(dá)

2283億美元,同比2023年的1474億美元大幅增長55%。服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONAND

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PRODUCTS一、全球Al資本支出井噴式增長,

AI服務(wù)器存儲(chǔ)需求火熱服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONAND

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PRODUCTS第二章12來源:CFM閃存市場2025年初,美國宣布一項(xiàng)涉及數(shù)千億美元的“星際之門”(Stargate)項(xiàng)目,被稱為史上最大的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施投資項(xiàng)目,據(jù)悉該項(xiàng)目由OpenAI

軟銀和甲骨文合資,計(jì)劃未來4年投資5000億美元,以共同大力投資Al基礎(chǔ)設(shè)施,計(jì)劃建設(shè)20個(gè)數(shù)據(jù)中心。軟銀主要負(fù)責(zé)財(cái)務(wù),

OpenAI

負(fù)責(zé)項(xiàng)目運(yùn)營,初始技術(shù)合作伙伴包括Arm、微軟、英偉達(dá)、甲骨文和OpenAl。OpenAI將陸續(xù)宣布更多的建設(shè)地點(diǎn),每個(gè)數(shù)據(jù)中心園區(qū)的設(shè)計(jì)能夠提供大約1吉瓦的電力。目前,北美科技企業(yè)對Al基礎(chǔ)設(shè)施的投入,主要為了用

于支持未來十余年AI運(yùn)行的長期資產(chǎn),因此在北美當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)了大量基礎(chǔ)設(shè)施、電力系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心,從

而帶動(dòng)全球Al基建投資競賽浪潮。據(jù)CFM

初步統(tǒng)計(jì),2025年微軟、谷歌、亞馬遜和Meta

的資本支出總

額將超過3200億美元,同比增幅將超過40%?!裎④洠侯A(yù)計(jì)2025財(cái)年(截止2025年6月30日)年度將投資高達(dá)800億美元用于建設(shè)AI數(shù)據(jù)中心,

以訓(xùn)練AI模型并部署人工智能及基于云端的應(yīng)用程序,其中約一半以上的投資將投資于美國。對于

OpenAl,微軟迄今已向OpenAI

投資超過130億美元,保留向其提供云資源的優(yōu)先權(quán)并為其提供云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施,將OpenAl與微軟自己的AI模型一起整合到Windows、Teams等核心產(chǎn)品中。●谷歌:母公司Alphabet

計(jì)劃2025年資本支出投入約750億美元,主要用于服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、谷歌云業(yè)務(wù)拓展、Gemini

模型及其配套服務(wù)等業(yè)務(wù),引入多模態(tài)Al增強(qiáng)搜索產(chǎn)品和廣告的用戶體驗(yàn),向Google

Cloud用戶開放其新一代的TPUTrillium芯片,提供從代碼生成到數(shù)據(jù)處理等一系

列AI服務(wù)。北美科技企業(yè)資本支出趨勢(M

USD)

MSFT

■GOOG

■AMZN■META80,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,000021Q121Q221Q321Q4

22Q122Q222Q322Q423Q123Q223Q323Q424Q124Q224Q324Q4圖5:北美科技企業(yè)資本支出趨勢13●亞馬遜:2025年資本支出提升至1000億美元,大部分資本支出將用于支持AWS

發(fā)展的AI技術(shù)研

發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),已推出Nova

多模態(tài)模型系列、自研Trainium

芯片、

AI購物助手Rufus

以及

Bedrock

模型庫等,持續(xù)加大對數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及硬件的投資?!馦eta:

預(yù)計(jì)2025年全年資本支出將在600億美元至650億美元之間,資本支出中服務(wù)器仍然是最

大的投資方向,以增加AI計(jì)算能力,擴(kuò)展Al基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模,并更新老舊服務(wù)器,從而支持生成式AI和核心業(yè)務(wù)的增長?!裉O果:計(jì)劃未來四年,在美國投資超過5000億美元,為公司成立以來最大規(guī)模的支出承諾。蘋

果計(jì)劃在德克薩斯州開設(shè)AI服務(wù)器工廠,占地250,000平方英尺,預(yù)計(jì)將于2026年投入運(yùn)行。作為此次

新投資計(jì)劃的一部分,蘋果公司將其美國先進(jìn)制造基金規(guī)模從50億美元翻倍至100億美元。隨著蘋果智

能系統(tǒng)在全美范圍內(nèi)的推廣,蘋果還計(jì)劃繼續(xù)擴(kuò)展位于北卡羅來納州、愛荷華州、俄勒岡州、亞利桑那

州和內(nèi)華達(dá)州的數(shù)據(jù)中心容量?!裉厮估?025年資本支出將超過110億美元,預(yù)計(jì)2026、2027財(cái)年的資本支出同樣超過110億美元,主要用于投資Al和自動(dòng)駕駛技術(shù),包括部署Dojo超級(jí)計(jì)算機(jī)集群等。特斯拉將在中國推出城市道路Autopilot自動(dòng)輔助駕駛,正為中國客戶分批次更新軟件,以提供FSD

完全自動(dòng)駕駛功能。另外,馬斯

克旗下xAl公司發(fā)布了Grok3模型,并稱當(dāng)Grok3成熟穩(wěn)定時(shí),將開源Gork

2。馬斯克稱,未來將會(huì)進(jìn)一

步加大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)力度,xAI已著手研究下一個(gè)更強(qiáng)大的算算里集群,所需電力高達(dá)1.2GW。圖6:中國BAT

資本支出趨勢中國BAT

資本支出趨勢■

阿里巴巴■

百度■

訊5,0004,5004,0003,5003,000CFM2,0001,5001,00050002Q22Q3

2Q

2Q

22Q222Q3220?23Q

23Q223Q3230

24Q

2Q2

2Q32O服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONAND

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PRODUCTS數(shù)據(jù)來源:公開信息(M

USD)2,5002Q14●字節(jié):預(yù)計(jì)2025年資本開支或高達(dá)1600億元,資本支出主要集中在AI算力采購、

IDC

基礎(chǔ)設(shè)施建

設(shè)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采購以及海外AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域。各類模態(tài)基膜沿時(shí)間線更新迭代,推動(dòng)文本、語

音、圖像等模型在端側(cè)上的應(yīng)用覆蓋,并為模型定制推理芯片,可能加速在海外如歐洲、南美、中東等

地區(qū)自建數(shù)據(jù)中心。●阿里:計(jì)劃在未來三年內(nèi)投入超過3800億元,主要用于AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、Al基礎(chǔ)模型及原生平臺(tái)

研發(fā)、以及現(xiàn)有業(yè)務(wù)的AI轉(zhuǎn)型。這一投資金額將超過過去十年阿里在云和AI基礎(chǔ)設(shè)施上的總投入,并創(chuàng)

下中國民營企業(yè)在該領(lǐng)域的最高紀(jì)錄。●騰訊:強(qiáng)調(diào)持續(xù)對AI基礎(chǔ)模型和Al創(chuàng)新進(jìn)行投入,全面接入DeepSeek

后加速推動(dòng)云需求增長,

服務(wù)器資源利用率和API服務(wù)需求激增。騰訊2024年一至三季度的資本支出分別為143.6億元、87.3億元

和170.9億元,主要用于GPU

芯片和服務(wù)器的采購,以支持其混元模型和AI算法的發(fā)展。騰訊云將在沙特

阿拉伯建設(shè)其首個(gè)中東數(shù)據(jù)中心,為中東及周邊區(qū)域客戶提供高質(zhì)量的彈性計(jì)算、存儲(chǔ)、安全、

AI等云

務(wù)

。●百度:以提升AI能力作為長期戰(zhàn)略重點(diǎn)進(jìn)行投資,確保嚴(yán)格的投資回報(bào)率管理和有效控制資本支

出。通過文心大模型和智能體技術(shù),提升搜索體驗(yàn)和內(nèi)容生成能力,推進(jìn)Apollo

平臺(tái)和蘿卜快跑的覆蓋

范圍,通過智能云業(yè)務(wù)、千帆平臺(tái)和持續(xù)迭代的文心大模型系列,加速Al在金融、教育、醫(yī)療等垂直行

業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用?!裥∶祝?024年小米研發(fā)投入達(dá)到240億元,預(yù)計(jì)2025年資本支出將進(jìn)一步增長至300億元,未來

五年內(nèi),小米將累計(jì)投入超過1050億元用于研發(fā)。主要將用于AI、操作系統(tǒng)以及芯片等關(guān)鍵領(lǐng)域的研

發(fā),可能通過云服務(wù)商加大AI大模型的投資力度,以推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新提高市場競爭力。科技企業(yè)通過提供豐富的AI模型生態(tài),顯著提高了服務(wù)器資源的利用率和云服務(wù)客戶的黏性,對云計(jì)算發(fā)展和應(yīng)用形成正反饋?zhàn)饔?。如此勢頭下,

AI服務(wù)器已然成為驅(qū)動(dòng)全球存儲(chǔ)市場增長的重要引擎。

據(jù)CFM

數(shù)據(jù)顯示,2024年全球服務(wù)器規(guī)模增長3.2%達(dá)到1290萬臺(tái),其中通用服務(wù)器臺(tái)數(shù)為1150萬臺(tái),

同比基本持平,

AI服務(wù)器規(guī)模約140萬臺(tái),同比增長56%。預(yù)計(jì)2025年全球服務(wù)器市場出貨量將達(dá)到

1340萬臺(tái),同比增長約3.9%,其中通用服務(wù)器臺(tái)數(shù)預(yù)計(jì)約1160萬臺(tái),與2024年基本持平,

AI服務(wù)器臺(tái)

數(shù)有望達(dá)到180萬臺(tái),同比增長29%。15全球服務(wù)器臺(tái)數(shù)變化■

通用服務(wù)器

■Al

服務(wù)器(

萬臺(tái)

)16140.9

1.4□10CFM

Me

morys42020232024數(shù)據(jù)來源:CFM

閃存市場AI服務(wù)器單機(jī)存儲(chǔ)容量的提升顯著增加。以英偉達(dá)H100

AI服務(wù)器為例,所需的HBM

容量可達(dá)640GB,所需的DDR5容量可達(dá)2TB-4TB,所需的NAND

容量可達(dá)32TB-132TB

。AI服務(wù)器市場需求增長確定性較強(qiáng),在AI大模型訓(xùn)練及推理的應(yīng)用場景下,智能終端給對存儲(chǔ)產(chǎn)品的容量、性能與穩(wěn)定性提出了更高的要求,帶動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)迭代和產(chǎn)品應(yīng)用升級(jí)。表3:英偉達(dá)H100AI服務(wù)器配置Memory單位容量最大數(shù)量合計(jì)容量(GB)GPUHBM380GB8640GB系統(tǒng)CPUDDR5CFM64-128GB322048-4096GB內(nèi)部存儲(chǔ)eSSD4TB-16TB832-128TBOS存儲(chǔ)eSSD2TB24TB服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析圖7:全球服務(wù)器臺(tái)數(shù)變化APPLICATIONAND

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PRODUCTS數(shù)據(jù)來源:公開信息2025E1.8861612服務(wù)器DRAM

顆粒應(yīng)用趨勢■8GbDDR4■16GbDDR4■16Gb

DDR5

■24Gb

DDR5■32GbDDR560%50%40%CFM30%20%10%0%2023End

2024End2025End據(jù)CFM

數(shù)據(jù)顯示,2024年二季度末,全球服務(wù)器市場DRAM

出貨量中DDR5

已然占過半比例,預(yù)計(jì)2025年末全球服務(wù)器市場DRAM出貨量中約八成為DDR5,

其中單die

容量為16Gb

的DDR5仍是主力應(yīng)用,24Gb

和32Gb

的DDR5

出貨占比也將大幅提升。目前三大存儲(chǔ)原廠均已推出32GbDDR5,并積極推動(dòng)在企業(yè)級(jí)和數(shù)據(jù)中心客戶的驗(yàn)證推廣。相較于16GbDDR5,基于32Gb

DDR5單die

容量翻倍,無需采用TSV工藝即可量產(chǎn)128GBDDR5內(nèi)存條,大幅削減高容量DDR5

內(nèi)存條的生產(chǎn)和采購成本,并為更高容量的DDR5內(nèi)存產(chǎn)品的研發(fā)和量產(chǎn)開拓道路。圖8:服務(wù)器DRAM顆粒應(yīng)用趨勢數(shù)據(jù)來源:CFM閃存市場17HBM市場規(guī)模變化趨勢■

HBM■

DRAM(exclude

HBM)(億美元)12001000CFM60040020016002023

2024二、全球HBM

市場規(guī)??焖僭鲩L,

DRAM

產(chǎn)能向HBM

傾斜傳統(tǒng)的馮諾依曼計(jì)算架構(gòu)下的“存儲(chǔ)墻”瓶頸已經(jīng)阻礙了服務(wù)器性能的提升,為解決這個(gè)問題,各大廠商推出過非易失性存儲(chǔ)(SCM)、存算一體、CXL、GDDR

等諸多方案,

HBM

也是其中一個(gè)。

HBM,即High

Bandwidth

Memory,具備高帶寬、多I/O數(shù)量、低功耗等諸多高性能特性,然而在問世初期卻因極高價(jià)格的成本劣勢被冷落,但是在AI技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用對存算力提出更高的要求下,HBM

市場自2024年起進(jìn)入爆發(fā)增長階段。據(jù)CFM

數(shù)據(jù)顯示,2024年全球HBM

市場規(guī)模達(dá)到160億美元,是

2023年市場規(guī)模的3倍有余,約占整體DRAM

市場的16%,預(yù)計(jì)2025年,

HBM

市場規(guī)模有望達(dá)到300億

美元,約占全球DRAM

市場的28%。圖9:

HBM市場規(guī)模變化趨勢數(shù)據(jù)來源:CFM閃存市場HBM技術(shù)自2013年列入JEDEC標(biāo)準(zhǔn)以來,已經(jīng)經(jīng)過多個(gè)版本迭代,芯片堆疊層數(shù)、存儲(chǔ)容量、帶寬也持續(xù)增長。截至目前,JEDEC

已經(jīng)陸續(xù)披露了HBM4的多個(gè)核心參數(shù),

HBM4內(nèi)存將采用

4Hi、8Hi、12Hi和16Hi堆棧配置,支持24Gb

和32Gb

的DRAM

Die,使得最高容量可達(dá)64GB。

數(shù)據(jù)傳

輸速率方面,JEDEC規(guī)定HBM4

擁有6.4GT/s,還具有支持高達(dá)10

GT/S速度的空間,這使得每個(gè)

HBM4

內(nèi)存堆棧的內(nèi)存帶寬達(dá)到2.56TB/s,具有2048位內(nèi)存接口。服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONAND

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PRODUCTS3002025E800202218供應(yīng)商Al芯片應(yīng)用領(lǐng)域芯片名稱制程節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)搭配最大需求容量英偉達(dá)GPUAI訓(xùn)練CFMH1004nmHBM394GBH2004nmHBM3e141GBH8004nmHBM2e80GBA1007nmHBM2/2e80GBA8007nmHBM2/2e80GBB3004NPHBM3e288GB推理A307nmHBM2e24GBAMDGPUAl訓(xùn)練MI2006nmHBM2e128GBMI3005nm/6nmHBM3192/128GBFPGA推理VirtexUltraScale+HBM16nmHBM216GBVersalHBM系列7nmHBM2e32GBHBMHBM2HBM2EHBM3HBM3EHBM4最多DRAM層數(shù)4-Hi8-Hi12-Hi12-Hi12-Hi16-Hi最大容量1GB8GB16GB24GB36GB64GBI/O數(shù)102410241024102410242048I/O傳輸速率1GbpsFM2.4Gbps3.6Gbps6.4Gbps9.2Gbps10Gbps帶寬128GBps256GBps480GBps819GBps1.2TBps2.56TBps制程技術(shù)3x2x1y/1z1z1a/1b1b/1c來源:公開信息在當(dāng)前AI芯片市場,即便GPU、ASIC

和PFGA三大技術(shù)路線仍然有所博弈,但是在高帶寬內(nèi)存上,HBM幾乎是各大技術(shù)門派一致的選擇。根據(jù)CFM不完全統(tǒng)計(jì),HBM3/2E

是目前主流的AI芯片采用的型號(hào)。然而,隨著英偉達(dá)GB300、AMDM1325X的相繼推出,以及其他市場參與者平臺(tái)迭代,HBM3E市場

份額有望得到顯著提升。表5:

AI加速卡的HBM

配置表4:

HBM

技術(shù)迭代數(shù)據(jù)來源:公開信息19從供應(yīng)格局上,目前全球HBM

市場呈現(xiàn)SK

海力士、三星電子和美光三足鼎立的市場格局。其中,SK

海力士依然穩(wěn)坐全球HBM

市場第一把交椅,其次是三星和美光。財(cái)報(bào)顯示,2024年SK

海力士創(chuàng)下有

史以來最佳年度業(yè)績,其中四季度HBM銷售額已占DRAM總銷售額的40%以上。

SK海力士HBM412Hi將

在2025年完成開發(fā)并確保量產(chǎn),目標(biāo)是在2025年下半年向客戶供應(yīng)HBM4芯片,并計(jì)劃在2028年至

2030年期間推出HBM5

芯片。三星2024年三季度已經(jīng)量產(chǎn)HBM3e,

并積極推動(dòng)在英偉達(dá)的應(yīng)用測試。

美光盡管在HBM領(lǐng)域的進(jìn)展相對落后于三星和SK海力士,但為了追趕進(jìn)度直接跳代至HBM3E,

并積極

擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)模以及下一代產(chǎn)品研發(fā)。美光計(jì)劃在2026年推出

HBM4

內(nèi)存產(chǎn)品,隨后在2027至2028年推

出HBM4E。三星電子和SK

海力士等廠商正在積極推進(jìn)定制化HBM

產(chǎn)品,以更好地滿足數(shù)據(jù)中心客戶定制化HBM

的需求,預(yù)計(jì)在HBM4

量產(chǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)定制化HBM

的商業(yè)化。定制化HBM

將在性能、功率、PAA方面提

供多種選項(xiàng),并且通過將內(nèi)存輸入/輸出(1/0)和控制器功能從加速器轉(zhuǎn)移到HBM基板上,從而在更多

的邏輯空間中分配AI功能。HBM

快速發(fā)展帶來的豐厚利潤和規(guī)模增長前景,令存儲(chǔ)原廠持樂觀態(tài)度并積極擴(kuò)大HBM

產(chǎn)能。據(jù)CFM數(shù)據(jù)顯示,按2025年初HBM的市場價(jià)格,HBM

per

GB

ASP約為DDR5RDIMM的2.5至3倍。AI服務(wù)

器需求明朗且高性能存儲(chǔ)利潤充裕,疊加消費(fèi)類需求復(fù)蘇緩慢,因此存儲(chǔ)原廠積極調(diào)整產(chǎn)能,在有限的資本支出下,將舊制程產(chǎn)線升級(jí)至先進(jìn)制程,并將先進(jìn)產(chǎn)能傾向于高利潤的DDR5和HBM。供應(yīng)商AI芯片應(yīng)用領(lǐng)域芯片名稱制程節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)搭配最大需求容量英特爾ASIC訓(xùn)練/推理Gaudi系列7nmHBM2e128GBGPU訓(xùn)練/推理Max

GPUIntel

7HBM2e128GBFPGA訓(xùn)練/推理Atera

stratix14nmHBM216GB谷歌ASIC訓(xùn)練/推理TPU系列3-4nmHBM2e32GB其他ASIC訓(xùn)練/推理國產(chǎn)芯片為主7-12nmHBM2/2e/服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONAND

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PRODUCTS續(xù)表5:

Al加速卡的HBM

配置20廠商事件S

K

士SK海力士計(jì)劃通過將HBM3和DDR4DRAM等現(xiàn)有工藝轉(zhuǎn)換為更先進(jìn)的制程工藝來應(yīng)對HBM3E快速增長的

需求。2024年9月,

SK海力士將其位于韓國利川工廠的M10F

DRAM產(chǎn)線改造為生產(chǎn)HBM3E,2025年月產(chǎn)能將達(dá)

到15萬/月。SK海力士計(jì)劃在今年3月份開工建設(shè)龍仁集群的首座廠房,生產(chǎn)以HBM為代表的面向AI的存儲(chǔ)器和新一代

DRAM產(chǎn)品。2024年以來,

SK海力士正在推進(jìn)5代1b

DRAM的增產(chǎn)工作,涉及利川的M16和清州市的M15X。為了鞏固HBM存儲(chǔ)芯片市場上的領(lǐng)先地位,

SK海力士2024年投資超過10億美元,擴(kuò)大在韓國的測試和封

裝能力。三星三星電子將從未來三年內(nèi)在天安第三綜合工業(yè)園區(qū)三星顯示器的28萬平方米場地上安裝半導(dǎo)體封裝加工設(shè)

備以生產(chǎn)HBM。三星電子自2024年以來一直對HBM進(jìn)行大規(guī)模投資,2024年底HBM最大產(chǎn)能擴(kuò)大至17萬片/月。美光2025年1月8日,美光在其位于新加坡現(xiàn)有工廠旁邊開始建造一個(gè)新的高帶寬存儲(chǔ)器(HBM)先進(jìn)封裝工廠,

計(jì)劃2026年運(yùn)營。2024年6月,美光在其位于美國愛達(dá)荷州博伊西的總部擴(kuò)建與HBM相關(guān)的研發(fā)生產(chǎn)設(shè)施,此外,美光還考

慮在馬來西亞建設(shè)HBM生產(chǎn)能力,預(yù)計(jì)產(chǎn)能建設(shè)將集中在后端工藝部分。表6:存儲(chǔ)原廠HBM產(chǎn)能調(diào)整來源:公開信息21三、企業(yè)級(jí)PCle5.0SSD需求呈現(xiàn)快速增長近兩年AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼,動(dòng)輒成千上萬的GPU算力集群得到了普遍應(yīng)用。然而,在高吞吐量、低延遲網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)模型環(huán)境下,如何能更加快速的向算力“巨獸”提供更多的數(shù)據(jù),成為存儲(chǔ)供應(yīng)商需要解決的首要難題。無論是云端或是邊端,數(shù)據(jù)檢索和調(diào)用在AI應(yīng)用中越來越頻繁,溫?zé)釘?shù)據(jù)的抓取、生成和存儲(chǔ)的頻率顯著增加。而擅于存儲(chǔ)冷數(shù)據(jù)的HDD并不擅長處理大數(shù)據(jù)頻繁訪問的AI應(yīng)用,由于HDD

的每秒輸出輸

出操作次數(shù)

(IOPS)

僅為數(shù)百次,存在顯而易見的性能瓶頸,嚴(yán)重阻礙了AI調(diào)用數(shù)據(jù)的效率。在AI技術(shù)

突破和應(yīng)用浪潮下,HDD

正在加速退出歷史舞臺(tái)。而SSD

的IOPS

可以達(dá)到數(shù)萬次,據(jù)有效統(tǒng)計(jì),在AI訓(xùn)練和推理階段,SSD的隨機(jī)讀取性能比HDD

高出4500倍,順序讀取能力高約10倍。

SSD憑借更快的啟動(dòng)

和響應(yīng)速度,實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)和模型微調(diào)結(jié)果,為Al高效運(yùn)行提供了必要的讀寫性能和低延遲性能。典型的Al大模型訓(xùn)練和推理過程主要分為五個(gè)階段:數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型訓(xùn)練開發(fā)、模型推理部署和歸檔,了解每個(gè)階段所需的存儲(chǔ)特征,可更好地提供針對性的存儲(chǔ)解決方案。圖10:

Al訓(xùn)練大模型流程圖模型開發(fā)向模型展示訓(xùn)訓(xùn)練

練數(shù)據(jù)Checkpoint修復(fù)測試模型以獲得預(yù)

驗(yàn)證期效果壓縮模型

量化尺寸來源:公開信息隨著模型越來越復(fù)雜,訓(xùn)練數(shù)據(jù)集越來越大,AI工作負(fù)載將對存儲(chǔ)的需求進(jìn)一步提高。具體來看,AI訓(xùn)練階段涉及龐大的數(shù)據(jù)集和復(fù)雜的計(jì)算,要求存儲(chǔ)系統(tǒng)具備高速讀寫能力和超大容量。而AI推理階

段雖然數(shù)據(jù)讀取頻率高于寫入,但同樣需要高效的數(shù)據(jù)訪問速度來支持實(shí)時(shí)決策。RAG將輸入和上下文

向知識(shí)源發(fā)送輸入

提供給模型服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析向已部署的模型提供

新的輸入:生成輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)整理使用數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練/重新調(diào)優(yōu)APPLICATIONAND

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PRODUCTS保存輸入、

輸出保存部署訓(xùn)

練好模型輸送數(shù)據(jù)到GPU往硬盤中輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源Archive推理22來源:公開信息,CFM閃存市場為確保模型訓(xùn)練的準(zhǔn)確度,所需的數(shù)據(jù)量不斷增長,并且數(shù)據(jù)的來源已經(jīng)擴(kuò)展到文本、音頻、圖像、視頻等多模態(tài)。此外,在AI大模型的訓(xùn)練和部署中會(huì)頻繁使用到Checkpoint檢查點(diǎn)環(huán)節(jié),以定期保存模型的中間狀態(tài),包括模型的權(quán)重、偏置、優(yōu)化器狀態(tài)等等。Checkpoint能夠提高訓(xùn)練效率、增加模型的可靠性,并幫助開發(fā)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和調(diào)優(yōu)。大模型的Checkpoint通常非常大,如在混合精度訓(xùn)練下

GPT-175B

模型的一個(gè)Checkpoint可達(dá)數(shù)百GB

甚至數(shù)TB。

而訓(xùn)練過程通常會(huì)并發(fā)多個(gè)Checkpoint,大量的數(shù)據(jù)需要快速地從存儲(chǔ)設(shè)備傳輸?shù)絻?nèi)存或計(jì)算單元中,以盡快恢復(fù)程序或任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)。另外,訓(xùn)練期間的主要工作負(fù)載主要由隨機(jī)讀取組成,在觸發(fā)checkpoint時(shí)偶爾會(huì)被大量寫入打斷,因此AI模型訓(xùn)練中,存儲(chǔ)需要滿足訓(xùn)練負(fù)載所需的密集隨機(jī)訪問,即便在檢查點(diǎn)寫入期間。這種類

似“防災(zāi)備份”的步驟對模型分析非常有必要,由于在訓(xùn)練過程中累積了更多實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),

AI服務(wù)器對存

儲(chǔ)設(shè)備的性能、容量和可擴(kuò)展性也提出了更高的要求。通過對比PCle5.0SSD(以KioxiaCM7為例)與PCle4.0SSD,結(jié)果顯示,使用高性能的PCle5.0SSD時(shí),機(jī)械學(xué)習(xí)訓(xùn)練時(shí)間得到顯著減少。以16個(gè)GPU并行訓(xùn)練一年為例,使用PCle

5.0

SSD可以減少約32天的訓(xùn)練時(shí)間。而在固定時(shí)間內(nèi),PCle

5.0

SSD能夠更快地訓(xùn)練多個(gè)模型,加速了AI模型的部署。因此,在AI訓(xùn)練場景中,更高性能低延遲的PCle

5.0

eSSD應(yīng)用得到青睞。據(jù)CFM數(shù)據(jù)顯示,2024年服

務(wù)器市場中PCle5.0SSD市場份額約為10%,預(yù)估2025年該比例有望大幅增長至30%。階段I/O特性存儲(chǔ)需求影響數(shù)據(jù)輸入海量順序?qū)懭敫唔樞驅(qū)懭胪掏铝績?yōu)化存儲(chǔ)意味著數(shù)據(jù)輸入過程更加快速數(shù)據(jù)準(zhǔn)備隨機(jī)讀取

數(shù)

據(jù)

;按順序?qū)懭腩A(yù)處理項(xiàng)小規(guī)模隨機(jī)讀取低延遲;

高順序?qū)懭胪掏铝績?yōu)化存儲(chǔ)意味著在模型訓(xùn)練過程中能提供更多

的數(shù)據(jù),使模型準(zhǔn)確性提升模型訓(xùn)練隨機(jī)數(shù)據(jù)讀取多任務(wù)性能和容量可擴(kuò)展性;

優(yōu)化隨機(jī)讀??;適用于檢查

點(diǎn)寫入的高順序?qū)懭胄阅軆?yōu)化存儲(chǔ)可以提升昂貴訓(xùn)練資源(GPU,TPU,CPU)利用率模型部署混合隨機(jī)讀取和寫入處理組件故障的自修復(fù)能力;

不中斷的擴(kuò)展和升級(jí);如果模型持續(xù)微調(diào),則應(yīng)具備與

訓(xùn)練過程相同的特征端側(cè)需要高可用性、良好的服務(wù)能力和可靠性存檔順序及隨機(jī)寫入高寫入性能為了合規(guī)和審計(jì)目的,需要更好的數(shù)據(jù)保留表7:

AI運(yùn)行階段存儲(chǔ)需求23服務(wù)器PCle5.0

eSSD滲透率變化■Others■

PCle

5.0100%10%80%CFM

Memo

ry20%0%20232024服務(wù)器eSSD容量占比變化■4TB

8TB

■16TB及

上100%8%15%17%21%28%CFM

M

emo40%20%0%202220232024

2025數(shù)據(jù)來源:CFM

閃存市場在eSSD容量方面,8TB/16TB及以上中高容量eSSD應(yīng)用占比大幅提升。據(jù)CFM數(shù)據(jù)顯示,2024年服務(wù)器市場8TB

eSSD應(yīng)用占比約21%,16TB

及以上大容量SSD

占比約10%,預(yù)計(jì)2025年8TB及以上容

量eSSD

份額占比將擴(kuò)大至42%。圖12:服務(wù)器eSSD

容量占比變化圖11:服務(wù)器PCle

5.0

eSSD滲透率變化服務(wù)器存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用與市場分析APPLICATIONAND

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PRODUCTS60%40%80%60%數(shù)據(jù)來源:CFM

閃存市場30%10%14%2022202524廠商型號(hào)容量接口顆粒類型外形規(guī)格SolidigmD5-P54303.84TB/7.68TB/15.36TB/30.72TBNVMe

PCle4.0x4192LQLCU.215mm/E3.S7.5mm/E1.S9.5mmD5-P55367.68TB/15.36TB/30.72TB/61.44TBNVMe

PCle4.0x4192LQLCU.215mm/E3.57.5mm/E1.L9.5mmD5-P531615.36TB/30.72TBNVMe

PCle4.0x4144LQLCE1.L/U.215mm三星BM-1743最高61.44TBNVMePCle4.0/PCle5.0V7

QLC包含U.2和E3.5

兩種外形規(guī)格美光7450系列最高15.36TBNVMePCle

4.0QLC2.5英寸/M.2/E1.S7400系列最高7.68TBNVMePCle

4.0QLC2.5英寸/M.2群聯(lián)D205V最高122.88TBNVMePCle

5.0QLCU.2/E3.S/E3.LD200V最高122.88TBNVMePCle

5.0QLCU.2/E3大普微J5060系列最高122.88TBNVMePCle

4.0QLCU.215mm憶恒創(chuàng)源PBlaze77340最高15.36TBPCle

5.0X3-6070QLCNA四、QLC

NAND技術(shù)發(fā)展進(jìn)入成熟期,帶動(dòng)SSD

進(jìn)入100TB時(shí)代為滿足Al訓(xùn)練的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求,自2024年以來,兼顧大容量、低功耗、高性能的QLCSSD成為企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場的新星,SSD順勢迎來100TB

級(jí)別的超高容量時(shí)代。存儲(chǔ)廠商積極推動(dòng)超大容量SSD

產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用,Solidigm

已經(jīng)推出122TB

SSD,預(yù)計(jì)在2025年初開始供應(yīng)。三星電子16TB和32TB

QLCSSD

已大規(guī)模量產(chǎn),增加64TB和128TB

QLC

SSD產(chǎn)品線,2024至2026年之間將推出256TB

SSD,2027至

2029年推出512TB

SSD。西部數(shù)據(jù)128TB企業(yè)級(jí)SSD采用218層BiCS8QLC

NAND,計(jì)劃在2027財(cái)年推

出256TB

SSD。另外,長江存儲(chǔ)的X3-6070QLC閃存顆粒已實(shí)現(xiàn)4000次PE循環(huán),標(biāo)志著QLCNAND技術(shù)發(fā)展進(jìn)入成熟期,加速Q(mào)LC

NAND在企業(yè)級(jí)和消費(fèi)類SSD

及嵌入式等全場景應(yīng)用。表8:

部分QLC

SSD產(chǎn)品數(shù)據(jù)來源:CFM閃存市場,不完全統(tǒng)計(jì)25企業(yè)級(jí)SSD中QLC應(yīng)用趨勢■QLCeSSD

■Others100%80%60%CFM

Memprys20%0%202420252028關(guān)于QLC

技術(shù)的分析,CFM

在《2023-2024年全球存儲(chǔ)市場趨勢白皮書》中有過詳細(xì)的介紹。在QLC

SSD取代HDD

的進(jìn)程中,成本已經(jīng)是最后關(guān)卡,而在AI大模型訓(xùn)練場景中,效率、性能與功耗是系統(tǒng)廠商們最為關(guān)注的特性。QLC

SSD兼具HDD

大容量特性,同時(shí)以更高的存儲(chǔ)密度和低功耗,為超大規(guī)模算力中心優(yōu)化

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