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目錄存儲周期:周期向上,開啟漲價 3需求側:以存代算帶來存儲新需求 5數據量劇增,存儲需求激增 5冷數據轉溫,SSD替代加速 7KVCache:推理端“以存代算” 8供給側:CBA+HBF工藝創(chuàng)新打破內存墻制約 10CBA:實現高密度、高性能的關鍵 10HBF:NAND的“HBM時刻” 12半導體設備受益存儲上行周期 14上游設備有望受益存儲原廠擴產 14刻蝕/沉積設備受益存儲架構創(chuàng)新 15投資建議 17風險提示 18插圖目錄 19表格目錄 19存儲周期:周期向上,開啟漲價(2012-2015PC(2016-2019年,上行受安卓手機內存/閃存容量3DNANDDRAM3DNANDPC(2020-2023PC、5G(AI)帶動服務器/PC高端存儲需求增長驅動。圖1:存儲行業(yè)歷史周期復盤資料來源:全球半導體貿易統(tǒng)計組織、windDRNND指數(平均價格指數:25Q3整體價格指數回升:NND、DRAMAIQ4仍能維持漲勢。圖2:DRAM和NAND平均價格指數1400
DRAM指數 NAND指數12001000800600400200Jun-21Aug-21Oct-21Dec-21Feb-22Apr-22Jun-22Aug-22Oct-22Dec-22Feb-23Apr-23Jun-23Aug-23Oct-23Dec-23Feb-24Apr-24Jun-24Aug-24Oct-24Dec-24Feb-25Apr-25Jun-25Aug-25Oct-25Jun-21Aug-21Oct-21Dec-21Feb-22Apr-22Jun-22Aug-22Oct-22Dec-22Feb-23Apr-23Jun-23Aug-23Oct-23Dec-23Feb-24Apr-24Jun-24Aug-24Oct-24Dec-24Feb-25Apr-25Jun-25Aug-25Oct-25資料來源:CFM、ifindAI需求拉動,25Q4DRAMDRAMDRAM2025Q4DRAM13-18%HDDCSPQLCeSSD,短期內急單大量25Q4NANDFlash5-10%。圖3:3Q25-4Q25DRAM價格預測 圖4:3Q25-4Q25NANDFlash價格預測 資料來源:Trendforce, 資料來源:Trendforce,需求側:以存代算帶來存儲新需求在AI生成內容的快速發(fā)展的趨勢下,不同創(chuàng)作表現形式對應的數據容量增幅十分驚人。起初,AI處理簡單文字類交互任務時,數據容量不足1MB;當指令AI生成一系列圖像,數據量躍升至1MB;若讓AI創(chuàng)作一首歌曲,數據容量進一步提升到5MB;而當需要AI制作視頻時,每分鐘就需50MB的數據支撐;要是再讓AI將視頻翻譯成多語言(涉及多個視頻的生成與處理),數據量更是以50MB(每分鐘)×多個視頻的量級大幅增長。隨著AI生成的內容從單一、簡易的語音、圖像,向歌曲、視頻乃至多語言視頻等更復雜形式演進,數據容量呈現出急劇擴大的態(tài)勢。圖5:AI視頻生成有望帶來數據量急劇擴大資料來源:希捷科技公告,Sora2作為最新的AI視頻生成模型,在物理準確性、沉浸感等方面較此前系統(tǒng)有所提升,還支持突破性的對話與音效功能,能生成更為復雜的視頻內容。從數據生成的發(fā)展歷程來看,客戶端-服務器時代,2005年數據生成量不足1ZB;進入移動云時代,2020年數據生成量攀升至72ZB;在AI時代,預計2028年數據生成量將進一步增長至394ZB,整體呈現快速擴大的趨勢。Sora2這類AIAI技術發(fā)展與數據規(guī)模擴張之間的緊密關聯。圖6:9月30日OpenAI發(fā)布Sora2 圖7:2020年至今數據量快速增長 資料來源:新浪財經, 資料來源:希捷科技公告,圖8:視頻生成數據測算視頻規(guī)格1分鐘視頻容量8億用戶年數據量(假設每天1分鐘視頻)每天生成1分鐘視頻每周生成1分鐘視頻1080P50MB14.6EB2.08EB2K100MB29.2EB4.16EB資料來源:希捷科技公告,測算隨著技術從移動云時代邁向AI時代,數據量持續(xù)擴張:2016年數據量約200EB,2020年(移動云時代)增至約600EB;進入AI時代后,2024年數據量達1.1ZB(1ZB=1000EB),2028年預計升至2.4ZB。整體來看,數據量實現從EB量級到ZB量級的跨越,且AI時代增長明顯加速,直觀體現數據量快速增長對存儲需求的推動作用。圖9:數據中心存儲需求市場規(guī)模資料來源:希捷科技公告,SSD替代加速隨著大模型訓練與推理對數據訪問需求的增長,大量曾被視為冷數據的資源正被重新激活。這些數據因頻繁參與模型迭代與實時推理,逐漸轉變?yōu)闇財祿?,甚至因持續(xù)調用而成為熱數據。根據華為發(fā)布的《智能世界2035》,預計2035年溫數據的占比有望超過70%,傳統(tǒng)的數據三層結構將逐漸演變?yōu)闊釡?溫冷兩層結構,比例趨于3:7。這一轉變不僅顯著提升數據利用效率,更意味著企業(yè)和社會能夠從歷史數據中挖掘出前所未有的價值,推動數據資源從被動存儲走向主動賦能。冷數據主要用HDD存儲,溫數據主要用HDD和SSD存儲,熱數據主要用SSD和DRAM存儲。隨著冷數據轉溫,SSD應用空間有望逐步擴大。圖10:數據生命周期變化 圖11:不同溫度數據與存儲介質對應關系 資料來源:華為《智能世界2035》, 資料來源:騰訊云、西部數據,HDDHDDAINLHDD52周以上,加速擴大CSP的存儲缺口。北美CSP早已規(guī)劃于溫數據應用擴大采用SSD,但因為這波HDD缺口嚴峻,CSP甚至開始考慮于冷數據采用SSD,然而,要邁向大規(guī)模部署須先解決成本和供應鏈的雙重挑戰(zhàn)。圖12:兩大龍頭HDD廠商近幾年無擴產(數值為資本
圖13:NLHDD交期延長,加速SSD替代支出:億美元) 資料來源:Trendforce,根據西部數據公告,2024年近線硬盤(NreDD、企業(yè)級固態(tài)硬盤1357EB20282024-2028CAGReSSD24%的增速領跑,NearlineHDD11%eSSD更快的增長速率,凸顯出在數據中心存儲架構中快速滲透的特點。圖14:NearlineHDD、eSSD、在數據中心的出貨量趨勢資料來源:搜狐、西部數據,KVCache:推理端以存代算從AI模型的生命周期看,數據形態(tài)正從非結構化向結構化快速演進。訓練階段以非結構化數據為主,如文本、圖像、音視頻等,通過數據精煉、標注與預處理,逐步形成可被模型理解的RefinedData。進入推理階段后,數據訪問特征顯著變化——模型輸出的向量化表示、RAG(Retrieval-AugmentedGeneration)數據、KVCache等均呈現出高度結構化特征。這一轉變使數據具備可索引、可緩存和可并行訪問的特性,顯著提升推理效率與資源利用率??傮w而言,AI的發(fā)展正在推動數據從大規(guī)模堆積的DataLake向高效組織的結構化知識流演進,為存儲體系的層次化與智能化提供基礎。LLM精煉后半結構化數據→訓練后的模型參數→推理(RG/Cache圖15:從訓練到推理,數據從非結構化到結構化資料來源:FMS2025,KVCache已成為AI推理階段的核心數據形態(tài)。在大模型推理中,輸入提示(Prompt)經過Prefill階段后被轉化為結構化的鍵值對(Keys&Values),并存入KVCache,以支持后續(xù)Decode階段的快速調用與上下文延續(xù)。該緩存機制顯著減少了重復計算,提升了推理吞吐與響應效率。隨著推理長度和多輪對話的增長,KVCache的容量與帶寬需求快速上升,推動存儲體系從高帶寬HBM、DRAM向具備更高容量與可擴展性的CXL內存、SSD分層架構演進。未來,KVCache不僅將成為連接算力與存儲的關鍵中介,也將引導存儲介質向低延遲、高并行、持久化的方向發(fā)展,實現推理過程中的以存代算與能效最優(yōu)化。圖16:以KVCache為核心的LLM模型推理架資料來源:微軟亞洲研究院《以KV緩存為中心的高效長文本方法》,供給側:CBA+HBF工藝創(chuàng)新打破內存墻制約CBA隨著生成式AI的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的服務器架構已難以滿足AI應用對存儲的海量需求,尤其是在高性能、高密度和節(jié)能方面。AI訓練和推理過程中產生的大量數據,需要更高效的存儲解決方案來支持。業(yè)界正在持續(xù)探索超越傳統(tǒng)DRAMscaling的解決方案,以打破內存墻對算力發(fā)展的制約,CBA應運而生,成為存儲IDM未來發(fā)展的核心方向。CBA是一種將控制邏輯芯片與存儲芯片分別制造、再通過高精度鍵合封裝集成的技術。這種結構讓邏輯部分可以采用更先進的制程工藝,提升控制效率和能效,最終將兩者高效地堆疊在一個小型模塊中。與傳統(tǒng)平面封裝相比,CBA技術顯著提升了單位面積的存儲密度,同時優(yōu)化了內部互連路徑,有助于降低延遲、提升系統(tǒng)可靠性。這讓存儲在體積受限的服務器或AI訓練節(jié)點中,也能實現高容量和高性能的兼顧。圖17:CBA技術路徑 資料來源:閃迪,目前CBA成為了存儲實現高密度、高性能的關鍵,在DRAM、NAND下一代技術升級中全面應用:DRAM:平面DRAM縮放的物理極限正在加速向新型內存架構的轉移。4F2DRAMCMOSBondedArray(CBA)CBA內存陣列及周邊電路在單獨的晶圓上被制造,然后通過先進的混合或融合接合技4F2CBA30%的位密度提升時還能利用更先進的邏輯節(jié)點來提升性能和可靠性。圖18:下一代DRAM技術路線圖 資料來源:Yole,芯科技圈微信公眾號,NAND:BiCSFLASH3D512GbTLC2025BiCSFLASHCBACMOS圖19:鎧俠第八代BiCSFLASH 資料來源:鎧俠中國官微,CBA2018Xtacking3DNANDCBAW2W1(pI/O減少機械應力,提高產品穩(wěn)定性與可靠性;4)NANDCMOS3DNANDXtackingNAND合肥長鑫:202318納米DRAM采用了VCT4F2布局與此同時,根據證監(jiān)會官網顯示,長鑫科技集團股份有限公司IPO輔導工作已完成,這標志AHBF:NAND的HBM時刻SanDisk在今年2月的投資者日活動上,發(fā)布了全新的存儲技術高帶寬閃存3DNANDHBFAIHBFGPU4TBVRAM圖20:HBF堆疊 資料來源:閃迪,HBF是一種基于NAND閃存的高性能內存技術,借鑒了HBM的封裝設計,但用閃存替換了部分DRAM堆棧。這種設計以微小的延遲為代價,換取了8-16倍的存儲容量和非易失性存儲的優(yōu)勢。相比傳統(tǒng)DRAM,HBF的功耗需求更低,能夠顯著緩解AI數據中心在熱管理和能源成本上的壓力。從結構上看,HBF與HBM類似,它堆疊了多個高容量、高性能的閃存核心芯片,并通過硅通孔(TSV)互連,再疊加一個邏輯芯片,使其能夠并行訪問多個閃存陣列(或子陣列。HBFSanDiskBICS3DNAND,并采用CMOSCBA3DNANDI/OHBF資料來源:閃迪,展望未來,GPU預計將同時搭載HBM與HBF,形成互補架構:HBM適合HBFAI2026HBFAI2027半導體設備受益存儲上行周期201235%以上時,對應季度的資本開支增加的概率也會放大。2024Q335%AI35%以上,同時圖22:存儲原廠毛利率季度變化圖23:存儲原廠資本支出變化(單位:億美元)SEMI20252026年持續(xù)增長;NAND2023年的急劇萎縮中持續(xù)復蘇。20244.1%之后,預計2025NAND42.5%,達1371503DNANDDRM設備銷售額在2024年飆升40.2195202520266.4AIHBM圖24:全球半導體設備市場規(guī)模變化 資料來源:SEMI,刻蝕/在存儲工藝三維化演進中,刻蝕與沉積設備是DRAM和NAND密度突破的核心。DRAM從HBM的6F2邁向3D1xx層,SiHAR刻蝕、3DHAR刻蝕/ALE實現納米級圖形化,ALD填充保障高深寬比孔薄膜均勻;NAND從1yy層躍至>5xx層,深冷刻蝕、分層設計依賴刻蝕設備,ALD/CVD完成鎢填充與介質/金屬層原子級構建。二者中,刻蝕是三維結構雕刻刀,沉積是功能層黏合劑,其性能迭代(刻蝕深寬比破百級、沉積精度達原子級),直接推動存儲密度與堆疊層數持續(xù)突破,是存儲技術三維集成的雙引擎。圖25:NAND技術發(fā)展趨勢 圖26:LAM技術發(fā)展趨勢 資料來源:LAM公告, 資料來源:LAM公告,鍵合設備是3D集成技術的核心設備。隨著后摩爾時代的來臨,芯片制程逐步轉向新的架構設計及芯片堆疊方式,三維集成技術則是這一技術創(chuàng)新和發(fā)展趨勢的關鍵驅動力,而先進鍵合設備憑借其突破性技術優(yōu)勢成為三維集成技術領域的核心設備。圖27:鍵合工藝資料來源:拓荊科技公告,氣周期來臨,存儲原廠擴產意愿加強,國產存儲原廠IPO在即,廠業(yè)務占比高的企業(yè)。投資建議存儲行業(yè)迎來景氣周期。在AI時代,內容由文本向圖像、歌曲、視頻和多語言視頻躍遷,數據量從MB級迅速擴張至EB/ZB級,Sora2等視頻生成應用進一步加速增長。AI使得海量冷數據被頻繁調用轉為溫/熱數據,推動存儲從HDD轉向SSD/DRAM。此外,推理端以存代算成為核心:Prompt經Prefill轉化為結構化的KVCache與RAG向量,支撐高并發(fā)、低延遲的Decode,驅動存儲體系向HBM/DRAM+CXL+SSD的分層演進,實現更高吞吐與能效優(yōu)化。AI推理驅動存儲需求迎來快速增長,存儲行業(yè)或迎來景氣周期。建議關注:德明利、江波龍、香農芯創(chuàng)、兆易創(chuàng)新。FAB或有望受益存儲logic、Array分段制造。基于AI應用對存儲的海量需求,尤其是在高性能、高密度和節(jié)能方面,業(yè)界正在持續(xù)探索超越傳統(tǒng)的解決方案,以打破內存墻對算力發(fā)展的制約,CBA+HBF應運而生,成為存儲IDM未來發(fā)展的核心方向。CBA技術顯著提升了單位面積的存儲密度,同時優(yōu)化了內部互連路徑,已在DRAM、NAND下一代技術升級中全面應用。同時國產龍頭廠商(合肥長鑫、長江存儲)也在加緊追趕腳步。建議關注:晶合集成、華虹公司等。上游設備有望受益存儲原廠Capex提升。受益AI需求的持續(xù)拉動、存儲漲價的持續(xù),存儲行業(yè)或持續(xù)面臨供需偏緊狀態(tài),原廠有望提高資本開支以滿足持續(xù)增長的存儲需求,半導體設備有望受益。根據SEMI預測,2025/2026年全球NAND設備市場規(guī)模有望達到137/150億美元,同比增長42.5%/9.7%。此外,4F2DRAM、3DNAND等存儲新架構的創(chuàng)新帶來刻蝕、沉積、鍵合設備新的發(fā)展機遇。建議關注:拓荊科技、北方華創(chuàng)、中微公司、華海清科等。此外,3D存儲技術的快速成長,對于檢測設備的使用量也在提升,建議關注:精智達、華峰測控、長川科技等。證券代碼證券簡稱股價(元)EPSPE證券代碼證券簡稱股價(元)EPSPE評級001309.SZ德明利238.002025E2.512026E4.142027E6.132025E952026E572027E39推薦301308.SZ江波龍278.991.933.584.621457860/603986.SH兆易創(chuàng)新230.102.333.243.99997158推薦688249.SH晶合集成33.330.430.600.73785645/688347.SH華虹公司122.750.400.700.93308177132/688072.SH拓荊科技295.363.224.706.28926347推薦688012.SH中微公司277.903.314.926.72845741推薦002371.SZ北方華創(chuàng)401.009.8612.9116.46413124推薦資料來源:,
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