HBM：英伟达的命门，存储新周期的主线

来源：海豚投研（ID：haituntouyan）

存储行业在经历近2年的下滑后，价格端又迎来了上涨。存储本身具有周期性，供需变化直接影响存储芯片的价格走向。而本轮不同的是，在AIGC等新应用的推动下，存储行业有望迎来“周期+成长”的共振。

参考过往DDR3和DDR4的价格变化，可以看出明显的周期性，大约都是3-4年为一个周期。而本轮随着存储价格下滑，各大厂商在2022年下半年陆续开始削减资本开支和调整产能结构。供需格局的改变，导致存储价格在2023年触底。叠加AI等新应用的出现，存储行业再次开启了上行周期。

本轮存储行业的上行周期：“周期+成长”的共振

①传统周期：手机和PC在存储行业中贡献了将近一半的收入。随着两大下游领域触底回暖，给存储行业带来了周期性的回升；

②AI新成长：ChatGPT等AI应用激发了AI服务器的需求增长，存储升级也是其中重要一环。AI PC和AI phone的终端创新，也带来了存储的新需求。

传统周期只是给市场带来了触底回暖的预期，而AI能带来更高的展望。当前AI 服务器对HBM存储的需求，已经产生了规模化的收入体量和业绩表现。通过拆解测算，预期AI服务器有望给存储行业带来100亿美元以上的HBM需求空间，这给存储市场注入了成长性看点。此外，AI PC和AI phone也有望加速存储产品的迭代升级。

当前存储行业，仍主要以三星、海力士和美光三家厂商为主。特别在DRAM市场中，三家厂商合计占有95%的市场份额。HBM的需求提升，给三家厂商带来了市场空间的扩大，但市场份额还有所差别。

海力士凭借在HBM3的率先攻破，当前占据领先的份额优势。虽然英伟达在本轮AI浪潮中领跑，但也被HBM抓着命门。当前HBM受限于产能不足，市场上供不应求，有望继续提价。在存储产品价格频频上涨的情况下，三家存储厂商的业绩有望继续向好。而其中率先成功扩产的厂商，将享受更强的alpha。

一、存储芯片：“周期+成长”的共振

存储芯片，又称半导体存储，其中包括DRAM、Flash、SRAM、PROM等。而其中DRAM和NAND Flash是最主要的存储类型，占整体市场份额的99%左右。

①DRAM：用于临时存储数据和指令，是当前手机、计算机、服务器等内存的主流方案；

②Flash（闪存）：应用于各类电子产品的硬盘（SSD、U盘、SD卡等），负责永久存储数据。

虽然DRAM和NANA Flash都是当前存储市场的主流产品，但是DRAM的市场规模和集中度都比NAND更高。随着近期AI新应用的增长，DRAM的重要性进一步提升。

1.1 DRAM产品

根据产品分类，DRAM可以分为DDR、LPDDR、GDDR、HBM。前三类产品主要用于传统周期领域，HBM则主要是AI市场的带动。其中DDR主要用于消费电子、服务器、PC领域；LPDDR（低功耗）主要用于移动设备、手机及汽车领域；GDDR主要用于图像处理方面的GPU等；HBM是AI服务器等高性能计算领域。

可以看出DRAM的应用领域还是相当广泛，横跨了移动手机、个人电脑、服务器、汽车等其他领域。在众多领域中，智能手机和PC仍占据了DRAM将近一半的市场份额。下游应用端的周期回暖，将推动存储芯片的价格回升。

1.2 传统周期的回暖

从存储芯片价格变化的情况来看，2023年价格触底的情况也与智能手机及PC市场的表现相近。从2023年下半年开始，两大下游产品的出货量有所回升，带动对上游芯片需求的提升，进而拉动存储芯片价格也开始从底部开始上涨。

结合DRAM产品分类来看，这里的传统周期影响主要是指DDR、LPDDR等产品，有望推动新一轮存储上行周期。

二、 存储行业的AI赋能

AI给存储行业带来了新的成长机会，涵盖AI服务器、AI PC、AI phone等方面。由于一开始是ChatGPT等应用带动的AI浪潮，当前AI服务器已经给存储行业注入了大量的订单和收入体量。从应用到终端，现在AI PC和AI phone也已经开始陆续推出新品，也有望带来新的升级。

2.1 HBM

AIGC大模型的出现，提升了对算力芯片的需求，进而也带动了对存储芯片要求的提升。存储芯片能从两方面来影响：①更大的带宽，能提升计算的效率；②更大的容量，也能存储大模型下大量的数据信息。从产品列表中能看出，HBM产品在容量和带宽上都明显超过DDR、LPDDR和GDDR产品。

虽然也可以用堆大量的存储芯片来达到足够的带宽，但这同时也占用了大部分的芯片面积。如果通过3D封装工艺实现垂直方向的堆叠封装，HBM能明显节约存储芯片的占用面积。

而在AI浪潮的影响下，各大科技厂商都提升了资本开支，尤其加大了对AI服务器的采购，其中HBM也是直接受益的。根据Trendforce的数据，2023年全球AI服务器出货量达到120万台，同比增长35%以上。

同时，2024年的出货量预期将继续提升至165万台以上，同比增速达到37%。因此，我们预期HBM也将继续维持较高的增长表现。

2.2 AI服务器带来的市场空间

HBM已经成为AI服务器的主流方案，而AI服务器也直接拉动了HBM的高速增长。当前的AI服务器主要用于训练和推理两个方向，需求都有明显的增长趋势。对HBM空间的测算，首先要测算AI服务器及AI加速卡的需求表现。

1）AI加速卡的需求：根据行业及公司数据，海豚君预期AI服务器将继续保持两位数的增长。而其中受益于训练需求的增加，训练用的AI服务器占比有望继续提升至37%附近。在分别假定训练用的加速卡平均卡数和推理用的加速卡平均卡数后，可以预期未来AI服务器中对AI加速卡的潜在需求，有望增长至900万张以上。

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