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文檔簡介
證券研究報告|
2025年12月9日人工智能存儲系列報告一:AI拉動需求增長,存儲大周期方興未艾行業(yè)研究·
行業(yè)專題計算機·
人工智能投資評級:優(yōu)于大市(維持評級)摘要n
存儲系統(tǒng):系統(tǒng)構(gòu)成與分類。1)系統(tǒng)構(gòu)成:AI存儲系統(tǒng)主要分為網(wǎng)絡(luò)端存儲和本地端存儲,其中網(wǎng)絡(luò)端存儲主要存放冷數(shù)據(jù),主要由HDD和SSD存儲;本地端存儲主要存放熱數(shù)據(jù)和溫數(shù)據(jù),主要由HBM、DRAM、本地SSD存儲。2)存儲分類:存儲主要可以分為“易失性”的Memory和“非易失性”的Storage,其中Memory主要包括DRAM和HBM,優(yōu)勢為速度快;Storage主要包括SSD和HDD,優(yōu)勢為容量大、成本低。n
市場與技術(shù)趨勢:HDD、SSD、NAND、DRAM、HBM。1)HDD:HDD即硬盤,主要通過提升面密度提升HDD容量,近期HAMR(熱輔助磁記錄)技術(shù)可以大幅提升單碟容量,市場格局呈現(xiàn)雙寡頭壟斷,希捷科技、西部數(shù)據(jù)為主要參與者;2)SSD:SSD即固態(tài)硬盤,一種以NANDFlash為介質(zhì)的存儲設(shè)備,NAND堆疊層數(shù)持續(xù)增長,單元架構(gòu)逐步從SLC轉(zhuǎn)化為MLC、QLC,市場參與者主要為三星、海力士(包括Solidigm)、美光、閃迪、鎧俠;3)DRAM:DRAM具備功耗小,集成度高,成本低等優(yōu)勢,逐步從DRAM迭代至SDRAM、DDR,目前頭部廠商已經(jīng)開始對DDR6研發(fā),下游需求主要在手機、PC、服務(wù)器領(lǐng)域,主要參與者包括三星、海力士、美光;4)HBM:多層DRAM芯片堆疊,通過TSV實現(xiàn)垂直方向的互聯(lián),進而具有更高的存儲密度和更大的帶寬,目前主要應(yīng)用于AI領(lǐng)域,主要參與者為海力士、美光、三星;5)NAND:存儲單元表達的bit數(shù)持續(xù)增長,堆疊層數(shù)持續(xù)增長,下游需求主要為SSD和手機,主要參與者為三星、海力士、鎧俠、美光、閃迪。n
需求測算:AI訓練、推理拉動存儲需求增長。AI大模型推理拉動存儲需求快速增長,根據(jù)我們測算結(jié)果,2026年AI推理對DRAM、NAND需求分別為23.0EB、593.5EB,短期供不應(yīng)求,存儲價格有望持續(xù)提升,存儲大周期方興未艾。n
公司梳理:全球存儲公司業(yè)務(wù)重心:三星電子、海力士在DRAM、HBM、NAND、SSD等領(lǐng)域市占率均較高,為全球存儲龍頭公司;其次為美光,產(chǎn)品矩陣全面,但市占率略低于三星、海力士;閃迪、鎧俠聚焦于NAND、SSD領(lǐng)域,西部數(shù)據(jù)、希捷科技聚焦于HDD領(lǐng)域。n
風險提示:廠商DRAM、NAND擴產(chǎn),進而導致產(chǎn)品價格下降風險;互聯(lián)網(wǎng)大廠資本開支不及預期風險;AI應(yīng)用活躍用戶數(shù)增長不及預期風險;AI大模型方案優(yōu)化,進而減少對存儲需求風險等。目錄存儲系統(tǒng):系統(tǒng)構(gòu)成與分類01市場與技術(shù)趨勢:HDD、SSD、NAND、DRAM、HBM需求測算:AI訓練、推理拉動存儲需求增長公司梳理:全球存儲公司業(yè)務(wù)重心風險提示02030405存儲系統(tǒng):AI工作負載在不同階段需要不同存力支撐n
AI工作負載在不同階段需要不同的存力支撐。?
源數(shù)據(jù)(網(wǎng)絡(luò)SSD和HDD):硬盤(HDD)能夠長期保存原始數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)保護;固態(tài)盤(SSD)作為即時訪問的數(shù)據(jù)層;?
訓練模型(HBM、DRAM、本地SSD、網(wǎng)絡(luò)SSD和HDD):數(shù)據(jù)快速從存儲加載到HBM、DRAM以及本地固態(tài)盤,供后續(xù)計算密集型操作使用;其中,網(wǎng)絡(luò)HDD和SSD存儲檢查點(CheckPoint),以保護和優(yōu)化模型訓練;?
創(chuàng)建內(nèi)容(HBM、DRAM、本地SSD):推理過程中的內(nèi)容創(chuàng)建主要依靠HBM、DRAM和本地SSD或HDD完成;?
存儲內(nèi)容(網(wǎng)絡(luò)SSD和HDD):存儲內(nèi)容以便后續(xù)優(yōu)化,硬盤用于存儲并保護內(nèi)容的副本;?
保留數(shù)據(jù)(網(wǎng)絡(luò)SSD和HDD):復制的數(shù)據(jù)集跨區(qū)域和環(huán)境進行保留;?
重用數(shù)據(jù)(網(wǎng)絡(luò)SSD和HDD):元數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)以及推理數(shù)據(jù)推動了下一步工作。圖1:AI數(shù)據(jù)在不同處理環(huán)節(jié)需要使用內(nèi)存和存儲圖2:存儲系統(tǒng)可以分為本地存儲和網(wǎng)絡(luò)存儲資料:Seagate,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:益企研究院,國信證券經(jīng)濟研究所整理存儲系統(tǒng):英偉達H100存儲系統(tǒng)拆解n
英偉達H100存儲系統(tǒng)拆解:?
HBM:以英偉達H100為例,單顆H100配置了6顆HBM3堆棧(單堆棧為8個堆疊,單一堆疊為2GB,總共96GB);?
DRAM:以英特爾SapphireRapids為例,單顆CPU支持8個內(nèi)存通道,每通道支持2個DIMM;英偉達H100單臺服務(wù)器配置兩顆CPU,共計32個DIMM插槽,配置32個64GBDRAM(共計2TB)作為系統(tǒng)內(nèi)存;?
本地SSD:英偉達H100服務(wù)器配置8個3.84TB的SSD(使用NVMe協(xié)議)。圖3:英偉達H100存儲系統(tǒng)拆解HBM網(wǎng)絡(luò)SSD/HDD本地SSDDRAM資料:英偉達,國信證券經(jīng)濟研究所整理存儲系統(tǒng):英偉達存儲系統(tǒng)比例關(guān)系n
英偉達DGXB200(8卡服務(wù)器)為例:根據(jù)英偉達披露數(shù)據(jù),單顆B200配置HBM3E(180GB/s),則單臺服務(wù)器(8顆B200)合計1.4TB/s;主板DRAM為2TB(可拓展至4TB,即SystemMemory),服務(wù)器本地SSD為8個3.84TB(合計30.72TB);根據(jù)IBM披露數(shù)據(jù),如果英偉達DGXB200服務(wù)器搭配IBM存儲系統(tǒng),4U(約127個計算節(jié)點)需要配置一個IBMStorageScale6000存儲系統(tǒng)(加裝9個硬盤HDD,對應(yīng)3.4PB存儲),則單臺服務(wù)器對應(yīng)27.4TBHDD,隨著多模態(tài)模型的發(fā)展,以及逐步從訓練側(cè)轉(zhuǎn)向推理側(cè),大量生成的圖片、視頻數(shù)據(jù)需要存儲,網(wǎng)絡(luò)存儲需求有望持續(xù)提升。圖4:IBM存儲系統(tǒng)(Scale6000)針對英偉達4SUDGXSuperPOS(B200)參考配置圖5:IBMStorageScaleSystem資料:IBM,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IBM,國信證券經(jīng)濟研究所整理存儲分類:經(jīng)典的存儲金字塔層級n
存儲金字塔:存儲主要可以分為“易失性”的內(nèi)存(Memory)和“非易失性”的存儲(Storage),存儲金字塔自上而下,性能逐級下降、容量逐級遞減、成本逐級遞減。?
內(nèi)存(Memory):主要包括DRAM和HBM,屬于“易失性”介質(zhì),斷電后就會丟失信息,優(yōu)勢為速度快,劣勢為成本高、容量有限,通常訪問頻繁或者隨時變更的數(shù)據(jù)會保留在較高的存儲層;?
存儲(Storage):主要包括SSD和HDD,屬于“非易失性”介質(zhì),優(yōu)勢為容量大、成本低,劣勢為性能較弱,通常訪問較不頻繁或需要長期保存的數(shù)據(jù)將移動到較低的存儲層。圖6:經(jīng)典的存儲金字塔層級HBMDRAMSSDHDD資料:希捷科技,國信證券經(jīng)濟研究所整理目錄存儲系統(tǒng):系統(tǒng)構(gòu)成與分類01市場與技術(shù)趨勢:HDD、SSD、NAND、DRAM、HBM需求測算:AI訓練、推理拉動存儲需求增長公司梳理:全球存儲公司業(yè)務(wù)重心風險提示02030405硬盤驅(qū)動器(HDD):面密度提升是容量提升的核心n
HDD架構(gòu):通常包括機械部分和電子部分。?
機械部分:主要包括底座、主軸電機、盤片、音圈電機、磁頭組、頂蓋等部分,所有盤片平行地安裝在同一個轉(zhuǎn)軸上,盤片的兩面分別對應(yīng)一個磁頭,所有磁頭關(guān)聯(lián)在同一個磁頭組上,磁頭組尾部有一個音圈電機,驅(qū)動整個磁頭組圍繞同一個軸承旋轉(zhuǎn)擺動;?
電子部分:主要包括主控SOC、電機驅(qū)動芯片、RV傳感器、Shock傳感器、DRAM、FlashROM等器件;n
面密度提升是HDD容量提升的核心:面密度可以分解為兩個相互垂直的分量,圓周方向的記錄密度(LinearDensity,沿著單個磁道上單位長度可以存儲的數(shù)據(jù)位數(shù))和磁道密度(TrackDensity,每英寸磁盤表面可以容納的磁道數(shù)量。傳統(tǒng)磁記錄技術(shù)(CMR),磁道間是獨立、有間隙的,沒有依賴關(guān)系;疊瓦式磁記錄(SMR)允許相鄰磁道部分重疊,提高了磁道密度,能存儲更多的數(shù)據(jù)。圖7:HDD磁盤內(nèi)部構(gòu)造圖8:HDD磁盤面密度受記錄密度和磁道密度影響資料:NakhonPathomRajabhatUniversity,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:NakhonPathomRajabhatUniversity、微軟,國信證券經(jīng)濟研究所整理硬盤驅(qū)動器(HDD):面密度持續(xù)提升,成本持續(xù)下降n
HDD磁盤面密度持續(xù)提升:根據(jù)IBM統(tǒng)計數(shù)據(jù),HDD磁盤面密度在2008年之前提升速度較快,2008年之后面密度提升斜率放緩,2023年僅4%的同比提升,未來有望在新技術(shù)的驅(qū)動下加速提升。n
HDD磁盤每Bit成本持續(xù)下降:根據(jù)IBM統(tǒng)計數(shù)據(jù),HDD磁盤每Bit成本持續(xù)下降,2010年之后年化成本下降幅度已經(jīng)低于30%,且持續(xù)放緩。圖9:HDD磁盤面密度持續(xù)提升,但增速放緩圖10:HDD磁盤每Bit成本持續(xù)下降,但下降幅度放緩資料:IBM,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IBM,國信證券經(jīng)濟研究所整理硬盤驅(qū)動器(HDD)技術(shù)趨勢:HAMR提升單碟容量n
HAMR(Heat-Assisted
MagneticRecording,熱輔助磁記錄)技術(shù)發(fā)展:希捷在HAMR技術(shù)具備領(lǐng)先優(yōu)勢,通過HAMR技術(shù),目前量產(chǎn)產(chǎn)品達到單碟3TB、全盤30TB,此外單碟4TB、5TB已經(jīng)在路線圖中。25年1月希捷宣布,基于HAMR技術(shù)的魔彩盒3+平臺加持下,可在十碟片中提供36TB的容量點,未來有望實現(xiàn)單碟容量10TB。n
HAMR提升單碟容量:隨著時間的發(fā)展,HDD的盤片數(shù)量和盤片面積已經(jīng)相對固定,提升磁盤的面密度成為主要的技術(shù)路徑。面密度的提升會導致放置單位比特信息所占用的磁性顆粒面積變小,因為導致顆粒間相互磁影響越來越大,為保持信息穩(wěn)定,需要使用高矯頑力顆粒,因而需要磁頭施加剛強大的磁場變化,進而導致更長的操作時間和更多的干擾。HAMR技術(shù)通過等離子寫入器精準地加熱目標區(qū)域的超晶格鉑合金介質(zhì),瞬間升溫400℃以上,臨時降低矯頑力以輔助寫入,且在不到2ns的時間內(nèi)迅速冷卻。圖11:HAMR技術(shù)發(fā)展圖12:HAMR工作原理說明圖13:HAMR技術(shù)關(guān)鍵組件圖14:M30TB和傳統(tǒng)的X22企業(yè)盤的參數(shù)對比資料:益企研究院,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:益企研究院,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:希捷,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:希捷,國信證券經(jīng)濟研究所整理硬盤驅(qū)動器(HDD)技術(shù)趨勢:西部數(shù)據(jù)OptiNAND技術(shù)n
西部數(shù)據(jù)HDD磁盤面密度持續(xù)提升:西部數(shù)據(jù)2013年率先對HDD進行密封封裝,2013年發(fā)布氦氣HDD(HelioSeal技術(shù));2019年率先交付ePMRHDD(能量輔助垂直磁記錄)產(chǎn)品;2021年發(fā)布OptiNAND技術(shù),進一步提升HDD磁盤面密度。n
OptiNAND提升HDD面密度:集成了iNANDUFSEFD、EFD(嵌入式閃存盤)和旋轉(zhuǎn)型磁碟介質(zhì),同時對固件算法和SoC進行了革新,將尋道數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)等元數(shù)據(jù)記錄在iNAND中(元數(shù)據(jù)量過大,無法以成本效益保存在DRAM中,若從磁盤檢索又會干擾主機操作和性能);與采用TSA(TripleStageActuator)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)更大TPI(每英寸磁道數(shù)量)和面密度(上一代HDD寫入操作是以磁道為單位,因為刷新是對整個磁道進行,而OptisNAND技術(shù)在iNAND中記錄了扇區(qū)級別的寫入操作,則僅刷新扇區(qū)即可,通過消除過多的刷新,相鄰磁道可以更靠近),在不需要增加碟片數(shù)量和磁頭數(shù)量的情況下,實現(xiàn)容量的提升;此外,原來放置在碟片中的元數(shù)據(jù),放置在iNAND中,騰出了碟片空間。圖15:西部數(shù)據(jù)HDD面密度持續(xù)提升圖16:西部數(shù)據(jù)OptisNAND技術(shù)2021年OptiNAND技術(shù)2019年交付ePMRHDD2013年HelioSeal技術(shù)資料:西部數(shù)據(jù),國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:西部數(shù)據(jù),國信證券經(jīng)濟研究所整理硬盤驅(qū)動器(HDD)技術(shù)趨勢:多磁臂技術(shù)與生態(tài)統(tǒng)一n
多磁臂技術(shù):隨著硬盤容量的增加,單位容量的IOPS持續(xù)下降,而對于分布式存儲來說,規(guī)模越大,低IOPS的危害也就越大,尤其是寫入操作的過大延遲會拖累這個集群的響應(yīng)能力;以希捷的雙磁臂(MACH.2)為例,兩組磁臂上下堆疊,共用一個樞軸,每組磁頭除了擁有獨立的音圈馬達及驅(qū)動芯片,也對應(yīng)各自獨立的主控、緩存等(MACH.2在邏輯上就是2個硬盤,通過SAS協(xié)議的邏輯單元(LUN)功能(SATA接口版本不可以),在操作系統(tǒng)中顯示為兩個容量減半LUN),其可以讓傳輸速率翻倍、讀IPOS也接近翻倍,同時單位成本低于使用兩塊較小容量的硬盤。n
生態(tài)統(tǒng)一,使用NVMe協(xié)議:目前SATA規(guī)范已經(jīng)停止演進,SAS生態(tài)前景亦不如NVMe,統(tǒng)一到NVMe生態(tài)利于HDD發(fā)展。NVMe本為一種轉(zhuǎn)為非易失性存儲器設(shè)計的高性能、低延遲接口協(xié)議,主要用于使用PCIe總線的SSD,隨著多磁臂的出現(xiàn),硬盤最大傳輸率已經(jīng)接近SATA接口的上限,且將SSD和硬盤接口協(xié)議統(tǒng)一,有更高的總線利用率,簡化了存儲的拓撲結(jié)構(gòu),利于與高性能存儲網(wǎng)絡(luò)解決方案的整合。圖17:HDD雙磁臂可以扭轉(zhuǎn)硬盤單位容量IOPS隨容量提升的下降態(tài)勢圖18:NVMe協(xié)議的HDD資料:希捷,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:益企研究院,國信證券經(jīng)濟研究所整理硬盤驅(qū)動器(HDD)供給側(cè):行業(yè)呈周期性波動,雙寡頭壟斷n
HDD行業(yè)呈現(xiàn)周期性波動:受供求關(guān)系及下游囤貨影響,HDD行業(yè)呈現(xiàn)周期波動,2022年行業(yè)開始進入下行周期,2023年見底,2024年開始企穩(wěn)復蘇,2025年受益AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)驅(qū)動,需求端爆發(fā)式增長,短期供不應(yīng)求,產(chǎn)品價格有望持續(xù)上行;根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年全球HDD行業(yè)市場規(guī)模為180.3億美元,同比+44.4%;全球HDD出貨量為1.24億顆,同比+1.1%。n
行業(yè)呈現(xiàn)雙寡頭壟斷格局:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年,希捷、西部數(shù)據(jù)、東芝市占率分別為40.8%、40.0%、19.2%,其中希捷、西部數(shù)據(jù)市占率合計達80.8%,呈現(xiàn)雙寡頭壟斷格局。圖19:HDD行業(yè)市場規(guī)模及增速(億美元)圖20:HDD行業(yè)出貨量及增速(億顆)HDD全球市場規(guī)模(億美元)237.3同比(%)124.9321010%2.60HDD全球出貨量(億顆)同比(%)1.222502001501005060%40%20%0%44.4%180.3201.91.1%0%-0.3%1.72181.8-10%-20%-30%-40%1.2417.6%-28.8%-20%-40%-23.4%2022-33.7%2022-31.3%202302020202120232024202020212024資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖21:HDD行業(yè)競爭格局(按收入)資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖22:HDD行業(yè)競爭格局(按出貨量)希捷46.0%東芝46.2%西部數(shù)據(jù)45.4%希捷東芝43.0%西部數(shù)據(jù)46.6%38.4%50%40%30%20%10%0%50%40%30%20%10%0%42.7%37.0%42.5%36.4%42.8%40.9%45.2%40.0%40.8%40.4%38.9%37.5%16.5%37.1%37.3%20.3%21.1%20.0%19.8%202319.2%15.0%14.9%14.3%202313.9%20242020202120222020202120222024資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理硬盤驅(qū)動器(HDD)供給側(cè):企業(yè)級HDD占比持續(xù)提升n
企業(yè)級HDD占比持續(xù)提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年企業(yè)級HDD市場規(guī)模為137億美金,占比約76%,相較于2020年,企業(yè)級HDD占比提升11個pct,占比持續(xù)提升,主要由于短視頻等新興媒體的快速發(fā)展以及AI需求的推動,企業(yè)級HDD需求提升。n
西部數(shù)據(jù)企業(yè)級HDD市占率持續(xù)提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年,希捷、西部數(shù)據(jù)、東芝市占率分別為40.7%、46.5%、12.9%,相較于2023年,分別-7.0、+7.5、-0.3個pct,西部數(shù)據(jù)企業(yè)級HDD市占率持續(xù)提升;從各家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,2024年希捷、西部數(shù)據(jù)、東芝企業(yè)級HDD收入占比分別為75.5%、78.2%、70.3%,貢獻公司主要的HDD收入。圖23:企業(yè)級HDD和消費級HDD市場規(guī)模(億美元)圖24:企業(yè)級HDD占比持續(xù)提升250企業(yè)級HDD市場規(guī)模(億美元)
消費級HDD市場規(guī)模(億美元)企業(yè)級HDD營收占比
消費級HDD營收占比100%80%60%40%20%0%2001501005024.0%76.0%202491.531.1%38.6%36.7%45.0%90.856.543.345.868.9%2022145.863.3%2023137.061.4%2021125.3202255.0%2020111.1202079.12023020212024資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖25:企業(yè)級HDD市占率情況資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖26:希捷、西部數(shù)據(jù)、東芝企業(yè)級HDD收入占比企業(yè)級HDD收入占比100%消費級HDD收入占比21.8%希捷48.6%東芝48.4%西部數(shù)據(jù)47.7%60%40%20%0%50.1%24.5%29.7%80%60%40%20%0%40.7%46.5%39.0%37.3%37.5%35.4%16.0%75.5%78.2%14.0%13.2%70.3%東芝12.6%12.9%20202021202220232024希捷西部數(shù)據(jù)資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD):以NAND
Flash為介質(zhì)的存儲設(shè)備n
固態(tài)硬盤(SSD)結(jié)構(gòu):SSD是一種以NANDFlash為介質(zhì)的存儲設(shè)備,其與HDD不同,SSD以半導體存儲數(shù)據(jù),用純電子電路實現(xiàn),其主要包括主控(ControllerChip)、閃存(NAND)、緩存芯片(CacheChip,部分SSD只配置SRAM,未配置DRAM)、PCB(電源芯片、電阻、電容等)、接口(SATA、SAS、PCIe等)。n
固態(tài)硬盤(SSD)工作原理:從主機開始,用戶從操作系統(tǒng)應(yīng)用層面對SSD發(fā)出請求,文件系統(tǒng)將讀寫請求經(jīng)驅(qū)動轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的符合協(xié)議的讀寫和其他命令,SSD收到命令后執(zhí)行相應(yīng)操作,然后輸出結(jié)果。SSD的輸入是命令(Command),輸出的是數(shù)據(jù)(Data)和命令狀態(tài)(CommandStatus)。?
前端通信和相關(guān)協(xié)議模塊:接受主機發(fā)來的命令和數(shù)據(jù),命令經(jīng)SSD處理后,交由前端將命令狀態(tài)或數(shù)據(jù)返回主機,SSD通過SATA、SAS和PCIe等接口與主機相連;?
中間的FTL(FlashTranslationLayer)模塊:SSD收到命令后執(zhí)行命令,并接收主機要寫入的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)一般會先緩存在SSD內(nèi)部的RAM中,F(xiàn)TL會為每個邏輯數(shù)據(jù)塊分配一個閃存地址,當數(shù)據(jù)到達一定量后,F(xiàn)TL便會給后端發(fā)送寫閃存情況;?
后端和閃存通信模塊:接受FTL寫閃存請求后,會將緩存中的數(shù)據(jù)寫到對應(yīng)的閃存空間,由于閃存不能覆蓋寫,所以閃存塊需要擦除才能寫入,主機發(fā)來的某個數(shù)據(jù)塊不是寫在閃存固定位置,SSD可以為其分配任何可能的閃存空間供其寫入,所以需要FTL完成邏輯數(shù)據(jù)塊到閃存物理空間的轉(zhuǎn)換或映射。圖27:SSD結(jié)構(gòu)圖28:SSD工作原理資料:Stephanie等著-《ObjectStorage,PersistentMemory,andDataInfrastructureforHPC資料:SSDFans等著-《深入淺出SSD:固態(tài)存儲技術(shù)核心、原理與實戰(zhàn)》-機械工業(yè)出版社MaterialsInformatics》-arXiv(2022)-P8、舒繼武著-《數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)與技術(shù)》-人民郵電出版社(2024年)-P37,國信證券經(jīng)濟研究所整理(2023年)-P40,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)發(fā)展歷史:從追趕HDD到自我迭代升級n
固態(tài)硬盤(SSD)發(fā)展歷史:固態(tài)硬盤(SSD)發(fā)展主要經(jīng)過探索期、追趕期、全面發(fā)展期三個階段。?
探索期(1976年-2005年):1976年第一款RAMSSD發(fā)布,價格昂貴;后隨著閃存技術(shù)的發(fā)展,1997年第一款閃存SSD發(fā)布;?
追趕期(2006年-2009年):2007年SSD在讀寫帶寬和隨機IOPS達到HDD水平;2009年通過MLC閃存技術(shù),SSD容量趕上HDD;?
全面發(fā)展期(2010年-至今):1)單元架構(gòu):從SLC逐步轉(zhuǎn)化為MLC、QLC;2)協(xié)議:從最初和HDD共用SATA協(xié)議,2013年率先在消費者市場發(fā)布PCIeSSD(即NVMe協(xié)議);3)NAND層數(shù)持續(xù)增長:2019年NAND層數(shù)突破100層,2022年SSD開始進入200+層時代。圖29:SSD發(fā)展歷史探索期(1976年-2005年)追趕期(2006年-2009年)全面發(fā)展期(2010年-至今)ü
2008年,SSD廠商ü
2014年,SSD軟件平臺重構(gòu)企業(yè)級存儲;ü
2015年,英特爾開發(fā)出3DXPoint,西部數(shù)據(jù)收購閃迪;ü
2018年,QLC開始ü
2010年,企業(yè)級市場還是SLC為主,消費級市場開始廣泛使用MLC;ü
2011年,企業(yè)級市場開始使用MLC;ü
1967年發(fā)明浮柵數(shù)量達到100家,仍使用SLC,容量小、價格高;應(yīng)用在企業(yè)級SSD;ü
2019年,海力士、三星發(fā)布128層ü
2022年,海力士發(fā)布238層3Dü
2005年,三星電子進入SSD市場;ü
2006年,SSD進入筆記本領(lǐng)域;晶體管(閃存技ü
1976年,昂貴的術(shù));NAND,西部數(shù)據(jù)、鎧俠為212層,進入200+層時代;RAMSSD;ü
1997年,第一款ü
2009年,浦芯微電子使用MLC閃存,SSD容量趕上HDD;NAND樣品;東芝更名為KIOXIA(鎧俠);閃存SSD發(fā)布;ü
2020年,鎧俠推出首ü
2007年,Mtron和憶ü
2017年,英特爾ü
2013年,PCIe款PCIe4.0*4企業(yè)級NVMeSSD;ü
2021年,英特爾出售NAND和SSD業(yè)務(wù)給海力士;海力士開始量產(chǎn)176層4DNADN;ü
1988年,巨磁阻正開發(fā)2.5英寸和3.5英寸閃存SSD,讀寫帶寬和隨機IOPS達到最快企業(yè)級HDD水平;推出基于3DSSD進入消費者市場,SSD開始在協(xié)議發(fā)起存儲技術(shù)變革;效應(yīng)發(fā)現(xiàn),HDD容量迅速擴大,搶占SSD市場;Xpoint的SSD;同年,三星、東芝、西部數(shù)據(jù)發(fā)布96層3DNAND;資料:SSDFans等著-《深入淺出SSD:固態(tài)存儲技術(shù)核心、原理與實戰(zhàn)》-機械工業(yè)出版社(2023年)-P26,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)市場規(guī)模:410億美金市場,市場規(guī)模穩(wěn)步增長n
固態(tài)硬盤(SSD)市場規(guī)模:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年全球SSD市場規(guī)模為410億美金,預計2029年增長至610億美金,對應(yīng)24-29年CAGR為8.3%。n
固態(tài)硬盤(SSD)出貨量情況:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年全球SSD市場出貨量為3.55億個,預計2029年增長至4.74億個,對應(yīng)24-29年CAGR為5.93%。圖30:全球SSD市場規(guī)模及增速情況圖31:全球SSD出貨量及增速情況全球SSD市場規(guī)模(十億美金)同比(%)全球SSD出貨量(百萬顆)同比(%)439.1474706050403020100120%100%80%5004504003503002502001501005025%20%15%10%448.161429.219.5%426.1105.0%56.656392.5388.1388.251.2368.7355.416.4%308.660%41.84150.358%.433.135.240%9.8%9.2%22.5%5.8%20%16.0%5%9.4%227.8%3.1%20-8.3%2.0%1.1%2.0%0%0%-1.1%-20%-40%-60%-5%-10%-43.2%-8.6%-8.4%02019
2020
2021
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2029E2019
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2024
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2026E
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2028E
2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD):高容量產(chǎn)品占比提升,單位GB價格持續(xù)下降n
固態(tài)硬盤(SSD)產(chǎn)品容量:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年SSD產(chǎn)品主要以256GB-512GB、512GB-1TB、1TB-2TB產(chǎn)品為主,占比分別為35.5%、27.1%、7.1%,合計占比為69.7%;未來,高容量SSD出貨量占比持續(xù)提升,預計2029年上述三類產(chǎn)品占比分別為17.2%、43.7%、20.4%,分別-18.3、+16.6、+13.3個pct。n
固態(tài)硬盤(SSD)單位GB價格:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年固態(tài)硬盤SSD單位GB價格為0.1美金,預計2029年將下降為0.05美金,單位GB價格持續(xù)下降。圖32:固態(tài)硬盤(SSD)高容量產(chǎn)品出貨量占比持續(xù)提升圖33:固態(tài)硬盤(SSD)單位GB價格持續(xù)下降1GBorless32.1–64GB1.1–2TB1.1–4GB4.1–8GB8.1–16GB256.1–512GB8.1–16TB>256TB16.1–32GB512.1GB–1TB16.1–32TB64.1–128GB2.1–4TB64.1–128TB128.1–256GB4.1–8TB128.1–256TB固態(tài)硬盤SSD($/GB)12%10%8%32.1–64TB100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2.9%4.5%7.1%3.2%4.6%2.7%5.1%3.1%5.4%3.5%6.2%0.13.7%7.4%8.4%11.4%28.7%14.5%17.3%42.9%0.080.0820.4%27.1%35.5%25.9%0.070.0637.6%6%0.0543.7%4%39.7%40.8%31.9%20272%23.0%202817.2%20290%0.0%202420242025202620272028202920252026資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD):企業(yè)SSD市場占比較高,消費SSD出貨量較大n
固態(tài)硬盤(SSD)細分市場情況:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年消費級、企業(yè)級、商用級市場規(guī)模分別為143.8、262.2、4.3億美金,占比分別為35%、64%、1%,企業(yè)級SSD市場占比較高;從出貨量來看,2024年消費級、企業(yè)級、商用級SSD出貨量分別為81%、17%、3%,消費級SSD出貨量較大,但單價較低。?
消費級SSD:主要包括便攜式PC、臺式PC和消費電子用SSD市場,主要通過分銷、零售渠道出貨,增長動力來自PC從機械硬盤向SSD轉(zhuǎn)換;?
企業(yè)級SSD:主要包括服務(wù)器、外部存儲系統(tǒng)用SSD,人工智能對存儲的需求拉動企業(yè)級SSD需求增長;?
商用級SSD:涵蓋工業(yè)設(shè)備、工廠自動化、醫(yī)療設(shè)備、軍事、航空航天等領(lǐng)域?qū)SD的需求。圖34:固態(tài)硬盤(SSD)細分市場收入情況(億美元)圖35:固態(tài)硬盤(SSD)細分市場出貨量情況(億顆)8006004002000消費級(億美元)
企業(yè)級(億美元)
商用級(億美元)5消費級(億顆)
企業(yè)級(億顆)
商用級(億顆)0.140.590.180.650.160.620.130.58432107.00.120.630.100.596.46.75.94.35.1395.7350.6361.0316.03.913.70262.2256.03.553.653.142.862024189.92026E202.92027E198.42028E207.02029E143.82024157.02025E2025E2026E2027E2028E2029E資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖36:固態(tài)硬盤(SSD)細分市場收入占比情況資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖37:固態(tài)硬盤(SSD)細分市場出貨量占比情況消費級收入占比(%)1%
1%企業(yè)級收入占比(%)1%
1%商用級收入占比(%)1%消費級出貨量占比(%)企業(yè)級出貨量占比(%)商用級出貨量占比(%)100%80%60%40%20%0%1%100%80%60%40%20%0%3%17%3%16%3%14%3%14%4%14%4%14%64%61%62%63%64%65%81%81%83%83%83%82%35%38%37%36%35%34%20242025E2026E2027E2028E2029E20242025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-企業(yè)級:高容量SSD出貨量占比持續(xù)提升n
高容量企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)占比持續(xù)提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年企業(yè)級SSD出貨容量為218.8EB,預計2029年提升至609.0EB,對應(yīng)24-29年CAGR為22.7%;2024年512GB-1TB、1TB-2TB、2TB-4TB、4TB-8TB出貨量占比較高,分別為1507、941、1369、973萬顆,占比分別為25.4%、15.9%、23.1%、16.4%,合計占比為80.8%,未來高容量SSD出貨量占比持續(xù)提升,8T-16T版本SSD出貨占比有望從2024年的4.1%提升至2029年19.9%。n
企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)單GB價格持續(xù)下滑:隨著技術(shù)的迭代,單顆SSD硬盤的容量持續(xù)提升,則單GB對應(yīng)的價格將持續(xù)下滑,根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2024年企業(yè)級SSD單GB價格為0.11美元/GB,預計2029年下降至0.06美元/GB。圖40:企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)容量出貨量情況(單位:EB)圖41:企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)單GB價格持續(xù)下滑800600400200040%30%企業(yè)級SSD(EB)30.7%同比(%)28.0%企業(yè)級SSD($/GB)609.015%10%5%0.11503.624.7%0.100.09403.70.0820.9%
20%0.07315.40.06241.410.3%218.8202410%0%0%20242025E2026E2027E2028E2029E2025E2026E2027E2028E2029E資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖42:企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)各容量出貨情況資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖43:企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)各容量出貨占比情況1000016.1–32GB512.1GB–1TB16.1–32TB32.1–64GB1.1–2TB32.1–64TB64.1–128GB2.1–4TB64.1–128TB128.1–256GB4.1–8TB128.1–256TB256.1–512GB8.1–16TB>256TB16.1–32GB512.1GB–1TB16.1–32TB4.1%16.4%32.1–64GB1.1–2TB32.1–64TB4.6%19.1%64.1–128GB2.1–4TB64.1–128TB128.1–256GB4.1–8TB128.1–256TB256.1–512GB8.1–16TB>256TB100%50%0.028%0.025%02.
031%03.
067%0.019%01.
023%5.1%16.9%6.5%8.9%18.8%12.9%21.0%19.9%22.7%22.9%973136994111981369953500023.1%15.9%25.4%21.9%24.3%21.9%15.2%22.2%109215451246151426.6%13621486149725.5%150720.6%15.4%119589219.3%12.1%15071388114671817.3%9.3%107358098051915.0%7.9%00%20242025E2026E2027E2028E2029E20242025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-企業(yè)級:QLC出貨容量快速提升,PCIe接口成為主流n
QLC版本企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)出貨容量快速提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年TLC、QLC版本SSD出貨容量分別為193.8、25.0EB,占比分別為88.5%、11.4%;在存儲密度持續(xù)提升的大背景下,存儲4位數(shù)據(jù)的QLC(QuadLevelCell)出貨量占比有望快速提升,根據(jù)IDC預測數(shù)據(jù),2029年QLC出貨容量有望達到329.3EB,占比提升至54.1%。n
PCIe接口固態(tài)硬盤(SSD)成為主流:傳統(tǒng)的SATA接口限制了SSD帶寬,以NVMe協(xié)議為代表的PCIe接口SSD逐步成為主流,根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年P(guān)CIe版本企業(yè)級SSD出貨量達4365萬顆,占比為73.7%,預計2029年出貨量達6200萬顆,占比提升至94.8%。圖44:QLC企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)出貨容量將快速提升(單位:EB)圖45:QLC企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)出貨容量占比將快速提升8006004002000MLC
TLC
QLC
OtherMLC(EB)
TLC(EB)
QLC(EB)
Other(EB)100%0.2%11.4%88.5%16.2%83.8%1.031.1%68.9%80%60%40%20%0%41.8%58.1%0.749.4%50.5%54.1%329.30.4168.8248.80.397.925.00.00.039.045.8%278.7217.2234.5254.2193.80.12024202.30.02025E0.02026E0.02027E0.02028E0.02029E0.0%20240.0%2025E0.0%2026E0.0%2027E0.0%2028E0.0%2029E資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖46:企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)PCIe接口成為主流資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖47:企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)PCIe接口出貨量占比持續(xù)提升SAS
SATA
PCIe
CXL
Other0.0%
0.0%80006000400020000SAS(萬顆)
SATA(萬顆)
PCIe(萬顆)
CXL(萬顆)
Other(萬顆)100%80%60%40%20%0%0.0%0.0%0.0%0.0%54443473.7%79.4%86.5%90.6%93.2%436594.8%4971578862005017538221.3%5.0%2024126129617.3%3.2%108619810.0%3.5%5806.8%4022991194.8%3.5%1.6%201155213022.6%1.9%20242025E2026E2027E2028E2029E2025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)vs硬盤驅(qū)動器(HDD):SSD性能占優(yōu),HDD高性價比n
固態(tài)硬盤(SSD)在性能、功耗、抗震防摔、噪聲、尺寸等維度具備優(yōu)勢。?
性能:SSD在連續(xù)讀寫、隨機讀寫速度顯著快速HDD;同時,SSD數(shù)據(jù)訪問時間大幅低于HDD;?
功耗:通常使用功耗/IOPS(即單位IOPS的功耗輸出)衡量存儲器的功耗水平,由于SSD性能較高(IOPS值高),SSD的功耗/IOPS較低,功耗表現(xiàn)出色;?
抗震防摔:SSD內(nèi)部不存在機械部件,相比于HDD更加抗震;?
噪聲:SSD內(nèi)部結(jié)構(gòu)無馬達,不存在旋轉(zhuǎn)噪音;?
尺寸:HDD一般只有2.5、3.5英寸形式,SSD具有更小的尺寸,例如可以貼在主板上的M.2;n
硬盤驅(qū)動器(HDD)在價格維度存在優(yōu)勢。從單GB價格來看,根據(jù)IDC統(tǒng)計數(shù)據(jù),2024年企業(yè)級SSD單GB價格是HDD的9.0x,HDD價格優(yōu)勢明顯。圖48:HDD與SSD性能對比圖49:HDD與SSD價格倍數(shù)關(guān)系(SSD/HDD-價格/GB)資料:SSDFans等著-《深入淺出SSD:固態(tài)存儲技術(shù)核心、原理與實戰(zhàn)》-機械工業(yè)出版資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理社(2023年)-P23,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)vs硬盤驅(qū)動器(HDD):SSD占比穩(wěn)步提升n
企業(yè)級固態(tài)硬盤(SSD)市場規(guī)模:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年企業(yè)級SSD市場規(guī)模為262億美金,預計2029年增長至396億美金,對應(yīng)24-29年CAGR為8.6%。n
企業(yè)級SSD占比持續(xù)提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年企業(yè)級SSD(以Exabytes計)占比為17.9%,預計2029年提升至19.7%,穩(wěn)步提升。圖50:企業(yè)級SSD市場規(guī)模(十億美金)和增速圖51:企業(yè)級SSD占比穩(wěn)步提升資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-消費級:24年P(guān)C用SSD收入占比約81%n
消費級SSD細分市場情況:消費級SSD下游市場主要包括PC和消費電子,其中PC又可細分為桌面PC、便攜式PC和渠道。?
出貨量維度:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年消費級SSD出貨量為2.86億顆,消費電子、桌面PC、便攜式PC、渠道SSD出貨量分別為3499、3692、14434、6989萬顆,占比分別為12.2%、12.9%、50.4%、24.4%;?
收入維度:2024年P(guān)C用SSD市場規(guī)模約為117.1億美金,消費電子用SSD市場規(guī)模約26.6億美金,占比分別為81%、19%,PC用SSD仍占據(jù)主要市場份額;?
變化趨勢:隨著主機游戲市場存儲和個人存儲市場需求的增長,預計消費電子用SSD收入占比穩(wěn)步提升。圖52:消費級SSD細分領(lǐng)域出貨情況(單位:萬顆)圖53:消費級SSD細分領(lǐng)域出貨占比情況50000400003000020000100000消費電子(萬顆)
桌面PC(萬顆)
便攜式PC(萬顆)
渠道(萬顆)消費電子24.4%桌面PC便攜式PC23.1%渠道100%80%60%40%20%0%24.4%50.4%22.8%50.9%23.6%50.2%22.8%48.5%89048454872180857665698949.9%50.5%18968180921844218573144341565613.6%15.1%5298591612.9%12.2%13.5%12.2%14.1%12.2%14.0%12.4%14.2%12.0%500543395102453552554448369234994242384120242025E2026E2027E2028E2029E20242025E2026E2027E2028E2029E資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖54:消費級SSD細分領(lǐng)域市場規(guī)模情況(單位:億美元)資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖55:消費級SSD細分領(lǐng)域收入占比情況250PC(包括渠道)收入(億美元)
消費電子(億美元)PC(包括渠道)收入
消費電子100%80%60%40%20%0%19%81%20%80%20%21%21%79%2001501005024%76%43.241.150.5156.52029E38.831.626.680%79%159.7157.4151.2125.4117.1020242025E2026E2027E2028E20242025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-消費級:出貨容量集中在128GB-1TB區(qū)間,高容量占比提升n
消費級SSD出貨容量主要集中在128GB-1TB區(qū)間:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年128GB-256GB、256GB-512GB、512GB-1TB的消費級SSD出貨量分別為0.62、1.20、0.81億顆,出貨量占比分別為21.8%、41.9%、28.4%,合計占比為92.1%。n
消費級SSD整體向高容量方向發(fā)展:根據(jù)IDC預測數(shù)據(jù),128GB-256GB消費級SSD出貨量占比,預計從2024年的21.8%下降至2029年1.8%;同時,1TB-2TB高容量版本SSD出貨量占比,預計從2024年的5.5%提升至2029年22.2%。圖56:消費級SSD各容量出貨情況(單位:萬顆)圖57:消費級SSD各容量出貨占比情況16.1–32GB128.1–256GB1.1–2TB32.1–64GB256.1–512GB2.1–4TB64.1–128GB512.1GB–1TB4.1–8TB16.1–32GB128.1–256GB1.1–2TB32.1–64GB256.1–512GB2.1–4TB64.1–128GB512.1GB–1TB4.1–8TB45000400003500030000250002000015000100005000100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%0.28%01.13%7.3%01.27%10.3%0.3%2.4%0.5%0.7%3.4%5.5%5.1%14.3%257200218.1%202117862126822.2%66195365628.4%27.4%5212668486874313131.6%47.1%229824250156342.9%11239862081291568450.1%51.2%19.09%21.8%20028740946.3%17.2%119751453216720317436.6%3.50%624741553991128.9%0.100%2026E100.510%20240.400%2025E0.0%1.9%0.0%2028E1.8%0.0%2029E04718619172028E6942029E20242025E2026E2027E2027E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-消費級:消費電子用SSD平均容量高于PCn
消費級SSD細分市場容量出貨情況:消費級電子用SSD平均容量高于PC用SSD。?
消費級-PC用SSD:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年P(guān)C用SSD出貨量主要集中在128GB-256GB、256GB-512GB、512GB-1TB,出貨量分別為0.61、1.16、0.58億顆,占比分別為24.3%、46.1%、22.9%,基于單位GB價格下降和存儲數(shù)據(jù)量的增長,高容量1TB-2TB的占比逐步提升;?
消費級-消費電子用SSD:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年消費電子用SSD出貨量主要集中在512GB-1TB、1TB-2TB,出貨量粉筆為0.24、0.04億顆,占比分別為67.9%、11.2%,消費電子用SSD平均容量高于PC用SSD,預計未來1TB-2TB、2TB-4TB容量SSD成為消費電子主流需求。圖58:消費級-PC用SSD各容量出貨情況(單位:萬顆)圖59:消費級-PC用SSD各容量占比情況16.1–32GB512.1GB–1TB32.1–64GB1.1–2TB64.1–128GB2.1–4TB128.1–256GB4.1–8TB256.1–512GB16.1–32GB512.1GB–1TB32.1–64GB1.1–2TB0.5%64.1–128GB2.1–4TB0.7%128.1–256GB4.1–8TB256.1–512GB400100%50%0.4%4.7%22.9%1.0%1.7%15.3%20.42%19.2%5.8%8.1%54369496686030636211.1%3126021419300002000010000025299047355123.4%112371594643929.0%13191470575243.2%40.7%138371300952.2%1698254.5%1809146.1%50.7%11565610513984529952.0%10.0%16217311393206008972028E24.3%01.016%202428.6%71576008792029E21.6%20.10%2029E19.2%0.04%2025E39810840312104592027E0%0.01%3.9%0.0%2027E20.10%2028E10820242025E2026E2026E資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖60:消費級-消費電子用SSD各容量出貨情況(單位:萬顆)資料
:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖61:消費級-消費電子用SSD各容量占比情況64.1–128GB
128.1–256GB
256.1–512GB
512.1GB–1TB
1.1–2TB
2.1–4TB
4.1–8TB800064.1–128GB
128.1–256GB
256.1–512GB
512.1GB–1TB
1.1–2TB
2.1–4TB
4.1–8TB100%0.9%3.6%0.5%1.2%2.2%3.3%20.3%3.5%16.4%7.4%18.3%9.3%11.9%11.2%67.9%11.7%6000400020000195120126.0%36.6%38.6%10115650402112739.3%5422072950%28413237232556.8%14.3%3937042181548166150.5%11.6%171740.7%7.8%34.6%6.7%237741011472219250432.7%4.3%18473252761937252215382192074.1%0.5%20242.6%10406410%1.4%0.6%0.2%0.1%20242025E2026E2027E2028E2029E2025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-消費級:ASP穩(wěn)中有升,單GB價格持續(xù)下降n
消費級SSDASP價格穩(wěn)中有升。根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年消費級SSD整體ASP水平為50.24美元,預計2029年逐步提升至52.96美元,穩(wěn)步上升;從細分領(lǐng)域來看,消費電子用SSDASP高于PC用SSD價格。n
消費級SSD單GB價格持續(xù)下降。根據(jù)IDC預測數(shù)據(jù),2024年消費級SSD整體單GB價格為0.07美元/GB,預計2029年將下降至0.04美元/GB,持續(xù)下降;從細分領(lǐng)域來看,目前PC用SSD單GB價格略高于消費電子用SSD單GB價格。圖62:消費級SSD整體及細分領(lǐng)域ASP情況(單位:美元)圖63:消費級SSD整體及細分領(lǐng)域單GB價格情況(單位:美元/GB)PC用SSDASP(美元)消費電子用SSDASP(美元)PC用SSD單GB價格(美元/GB)消費電子用SSD單GB價格(美元/GB)消費級SSD整體ASP水平(美元)消費級SSD整體單GB價格(美元/GB)95.18100908070605040302010092.2989.3182.240.080.070.060.050.040.030.020.010.0085.390.070.060.070.060.0776.120.060.060.060.050.0555.5349.9153.4748.4953.6348.3552.9647.1850.2446.6349.9845.490.040.040.040.0420242025E2026E2027E2028E2029E20242025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-消費級:桌面PC領(lǐng)域替代HDD,便攜式PC領(lǐng)域相對穩(wěn)定n
桌面PC領(lǐng)域,SSD有望逐步替代HDD。根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),桌面PC領(lǐng)域主要為SSD和HDD,其中SSD占比接近80%,為主流存儲設(shè)備;同時,SSD以其高讀寫速率、低功耗、抗震防摔、無噪聲等特性,預計在桌面PC領(lǐng)域?qū)⑦M一步替代HDD。n
便攜式PC領(lǐng)域,SSD份額預計相對穩(wěn)定。根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),便攜式PC領(lǐng)域主要為SSD和EmbeddedNAND,其中SSD占比近90%,但由于EmbeddedNAND具備超低功耗、體積小等特點,預計SSD和EmbeddedNAND將長期共存,雙方市占率維持穩(wěn)定。圖64:桌面PC領(lǐng)域存儲器占比情況圖65:便攜式PC存儲器占比情況資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖66:桌面PC領(lǐng)域,SSD有望逐步替代HDD圖67:便攜式PC領(lǐng)域,SSD市占率相對穩(wěn)定資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-消費級:QLC占比持續(xù)提升,PCIe接口為主流n
消費級SSD中QLC占比持續(xù)提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年MLC、TLC、QLC出貨容量分別為0.01、167.24、22.99EB,占比分別為0.0%、87.9%、12.1%,TLC為主流;在存儲密度持續(xù)提升的大背景下,存儲4位數(shù)據(jù)的QLC(QuadLevelCell)出貨量占比有望快速提升,根據(jù)IDC預測數(shù)據(jù),預計2029年消費級SSD中QLC的占比達到70.3%,成為消費級SSD的主流。n
消費級SSD中PCIe接口為主流:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年P(guān)CIe、SATA接口版本消費級SSD出貨量分別為166.2、24.0EB,占比分別為87.4%,PCIe版本為主流。圖68:消費級SSD中MLC、TLC、QLC出貨容量情況(單位:EB)600圖69:消費級SSD中MLC、TLC、QLC出貨容量占比情況MLC(EB)
TLC(EB)
QLC(EB)MLC
TLC
QLC100%80%60%40%20%0%12.1%87.9%500400300200100026.5%73.5%48.6%51.4%64.2%35.8%71.5%28.5%70.3%29.7%352.62148.79304.10235.18145.85154.1922.9961.46167.24170.24130.990.002027E121.260.002028E0.0120240.002025E0.002026E0.002029E0.0%20240.0%2025E0.0%2026E0.0%2027E0.0%2028E0.0%2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖70:消費級SSD中PCIe、SATA出貨容量情況(單位:EB)圖71:消費級SSD中PCIe、SATA出貨容量占比情況600PCIe(NVMe,EB)
SATA(EB)PCIe(NVMe)
SATA100%80%60%40%20%0%%2.1%1.5%5.7%12.6%87.4%50040030020010007.58.99.613.097.4%2027E97.9%98.5%94.3%95.7%493.913.2416.524.0356.6287.0218.5166.220242025E2026E2027E2028E2029E20242025E2026E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-商用級:單顆容量持續(xù)提升,單GB價格持續(xù)下降n
商用級固態(tài)硬盤(SSD)出貨容量穩(wěn)步增長,平均容量持續(xù)提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年商用級SSD容量出貨量為1.3EB,預計2029年增長至5.8EB,對應(yīng)24-29年CAGR為35.1%;2024年商用級SSD平均容量為1.35TB,預計2029年增長至3.41TB。n
商用級固態(tài)硬盤(SSD)單GB價格持續(xù)下降:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年商用級SSDASP為43.01美元/顆,預計2027年開始下降;2024年商用級SSD單GB價格為0.32美元/GB,持續(xù)下降,預計2029年下降至0.11美元/GB。圖72:商用級SSD容量出貨量(單位:EB)圖73:商用級SSD平均容量(TB/顆)商用級SSD容量出貨量(EB)同比(%)4.98642080%60%40%20%0%43210商用級SSD平均容量(TB/顆)38%2.84同比(%)3.2140%30%20%10%0%3.4137%2.545.860%52%3.91.863.11.3520242.125%26%13%12%1.318%6%20242025E2026E2027E2028E2029E2025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖74:商用級SSDASP情況(單位:美元/顆)圖75:商用級SSD單GB價格情況(單位:美元/GB)商用級SSDASP(美元/顆)44.72商用級SSD單GB價格(美元/GB)40%30%20%10%0%4600%4400%4200%4000%3800%3600%3400%0.3243.6943.0141.850.240.1839.140.160.130.1120242025E2026E2027E2028E2029E20242025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)-商用級:容量集中在4GB-512GB,高容量占比逐步提升n
商用級固態(tài)硬盤(SSD)容量主要集中在4GB-512GB,高容量占比逐步提升:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),2024年商用級SSD容量主要集中在4GB-512GB,整體容量區(qū)間低于消費級和企業(yè)級,其中2024年4GB-8GB、8GB-16GB、16GB-32GB、32GB-64GB、64GB-128GB、128GB-256GB、256GB-512GB出貨量分別為130.7、104.8、100.6、115.6、235.2、152.2、50.2萬顆,占比分別為13%、11%、10%、12%、24%、15%、5%;未來,高容量商用級SSD占比逐步提升,其中256GB-512GB、512GB以上版本SSD占比預計從2024年5%、2%提升至2029年的30%、10%。圖76:商用級SSD各容量出貨情況(單位:千顆)圖77:商用級SSD各容量出貨占比情況1GBorless32.1–64GB1.1–4GB4.1–8GB8.1–16GB16.1–32GB1GBorless32.1–64GB1.1–4GB4.1–8GB8.1–16GB16.1–32GB64.1–128GB128.1–256GB
256.1–512GB
>512GB64.1–128GB128.1–256GB
256.1–512GB
>512GB20000180001600014000120001000080006000400020000100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2%5%4%6%7%9%10%30%1789534713%15%21%137424%29%18%19%99976424%463637843493342121%4091476276224%13%154502152224%11%12%10%11%24%20912237419414%12%2675179312%13%235212%10%1846162820781698180615731156100610481365153211%8%1491122410%7%10%7%7%7%7%13%1307108390810788606%5%86783380110298794643046%4%9216945%3%5%4%9%0%5875283%91752438936402028E3%2%2%320240002027E02025E2026E2029E20242025E2026E2027E2028E2029E資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理固態(tài)硬盤(SSD)供給側(cè)(出貨量):三星為行業(yè)龍頭,CR5為68.1%n
固態(tài)硬盤(SSD)各家出貨量維度:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),25Q2三星、閃迪、美光、海力士、鎧俠市占率分別為22.9%、14.3%、12.2%、10.2%、8.5%,合計占比68.1%。n
消費級SSD各家出貨量維度:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),25Q2消費級SSD市場,三星、閃迪、美光、海力士、鎧俠市占率分別為21.3%、17.4%、12.0%、9.8%、8.8%,合計占比69.4%。n
企業(yè)級SSD各家出貨量維度:根據(jù)IDC披露數(shù)據(jù),25Q2企業(yè)級SSD市場,三星、美光、Solidigm、海力士、鎧俠市占率分別為34.1%、15.4%、15.1%、13.3%、8.3%,合計占比86.2%。圖78:各SSD廠商出貨量情況(單位:萬顆)圖79:消費級SSD各廠商出貨量情況(單位:萬顆)圖80:企業(yè)級SSD各廠商出貨量情況(單位:萬顆)三星
閃迪
海力士
鎧俠
金士頓
美光
SSSTC
Solidigm
其他三星
閃迪
海力士
鎧俠
金士頓
美光
SSSTC
Solidigm
其他三星
閃迪
海力士
鎧俠
希捷
美光
SSSTC
Solidigm
其他120001000080006000400020000200012000180016001400120010008006004002000131100008000600040002000029524362502426584749517768327952677271121
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