注：原文爲山西證券《把握行業周期反轉機會，存儲産業鏈國産替代空間大》，分析師：高宇洋

就在今天，繼美國內存大廠西部數據宣布漲價後，硬盤大廠希捷科技也宣布跟進漲價。

根據希捷科技的公告，目前公司業務多個部分都逐步恢複需求，減産也限制公司滿足客戶需求的能力，導致交貨周期延長，同時成本也持續受全球通膨影響。因此，希捷科技將對新訂單以及超過先前承諾數量的需求進行漲價，並持續幾個季度。

不僅是機械硬盤（HDD）和固態硬盤（SSD）行業開始漲價，存儲三大廠三星、美光、SK海力士更是賺麻了，營收與利潤再創新高。

而就在2023年，存儲行業剛經曆了一波“暗黑時刻”下，全球存儲器市場規模下降三分之一，三巨頭無一幸免。

那麽這一年來發生了什麽，讓存儲芯片市場迎來觸底反彈？

在名爲《把握行業周期反轉機會，存儲産業鏈國産替代空間大》的行業深度報告裏，分析師介紹了存儲芯片近一年市場表現。

以下爲研報內容節選：

存儲芯片周期性強，且其周期波動大于半導體整體

結合半導體行業銷售額規模和增速來看，從2000年起，半導體産業共經曆了6輪周期，每輪周期約4年左右，上行周期通常爲2-3年，下行周期通常爲1-1.5年。

存儲芯片作爲半導體市場標准化程度最高的産品，同類産品可替代性強，受行業景氣度供需關系影響較大，加上當前存儲行業已形成壟斷格局，頭部廠商在産能規劃和産品定價方面步調相對一致，因此行業周期性更強。

根據半導體行業及其細分市場的銷售額增速來看，存儲和半導體市場的周期性趨同，但存儲的行業周期波動大于其他半導體細分市場，彈性更強。

在半導體行業處于下行周期時，存儲市場往往會受到更高的沖擊，而相應地若處于從低谷持續回暖的上行周期，存儲市場也會受益更多。

通常，存儲行業3-4年一個周期，上行期與下行期均約2年。

2012年至今，存儲主要經曆了三輪周期：

第一輪周期（2012-2015年）：

2012年，在移動互聯網的普及推動下，智能手機加速滲透，4G網絡帶來的換機潮在提升全球手機銷量的同時，也提高了手機的單機存儲容量，存儲芯片需求增長，存儲行業開啓上行周期。

2014年，三大廠商大幅擴産導致供大于求，存儲行業景氣度下行。

第二輪周期（2016-2019年）：

2016年，互聯網雲廠商加大資本開支疊加比特幣市場繁榮，驅動服務器出貨量快速增長；

2017年，手機、服務器銷量跨上曆史高點，但DRAM廠商將部分産能轉移至3DNAND，供需錯配下DRAM顆粒缺貨嚴重，價格呈上升趨勢，存儲行業景氣度持續上行。

2018年，存儲大廠開始擴産增加供給，同時手機、服務器需求逐漸疲軟，存儲價格滑落，行業進入下行區間。

第三輪周期（2020-2023年）：

2020年疫情帶動PC、平板電腦、服務器需求上升，同時5G催生終端容量增長，但全球疫情又使得存儲廠商産能供應不足，存儲價格一路向上，于2022年一季度價格見頂。

2021年末隨著廠商新一輪産能投産，全球經濟低迷導致下遊消費需求疲軟，存儲價格持續下跌，2022年供需差距拉大導致存儲底部周期拉長。

1、供給端：庫存水位趨于正常，資本支出聚焦高端存儲

美光和海力士資本開支目前已處低位，三星資本開支也有下降預期。

通過複盤三大存儲原廠在前三輪存儲周期中的資本開支表現，分析師發現，在每一輪存儲上行周期啓動的時候，三大存儲原廠的資本開支或在低點或已經經曆縮減。同時可以看到，三大存儲原廠中，美光與海力士資本開支基本與存儲周期同頻，三星資本支出相對較高，在最近一輪的下行周期中，仍保持著高位運行（逆周期投資）。

目前，美光和海力士的資本開支再次來到了低位，並且三星的資本開支也有下降預期，從資本開支趨勢來看，符合上行周期啓動特征。

2024年資本開支整體預計高于2023年，且主要爲支持HBM、DDR5等高端存儲産品，所以存儲芯片整體量産增長有限。

從2022年年初開始，受需求放緩、庫存高企、價格競爭加劇等影響，存儲芯片進入下行周期，多家存儲廠商減産以降低庫存，並節約資本開支。

隨著上遊廠商減産、智能手機新産品發布和以ChatGPT爲代表的新一代人工智能快速發展，存儲行業供需格局得到明顯改善。根據多家存儲大廠發布的生産指引，存儲廠商2024年資本開支整體預計高于2023年，但存儲廠商在HBM、DDR5等高端存儲産品的擴産趨勢明確，且HBM和現有DDR産品相比，HBM尺寸更大、需要底部緩沖芯片，這進一步限制了非HBM存儲産品的産量，所以2024年存儲芯片整體量産增長有限。

存儲行業庫存水位趨于正常化，存儲周期見底信號明確。

隨著三大存儲原廠持續降低資本開支、減産調節庫存，以控制市場過剩的供應總量，海外存儲芯片庫存水位正趨于正常化。同時，國內存儲行業也出現明顯周期見底信號。

2、需求端：下遊市場複蘇+AI需求提振

存儲下遊主要應用市場是智能手機、PC和服務器。

根據華經産業研究院的數據，DRAM下遊應用主要分布在智能手機、PC和服務器市場；

NAND Flash以應用于手機市場的嵌入式存儲産品、PC SSD、以及企業級SSD産品爲主。

考慮到半導體存儲市場中，DRAM和NAND Flash占據95%以上份額，所以智能手機、PC和服務器成爲存儲終端需求的重要驅動力。

下遊市場複蘇疊加AI浪潮驅動，提振存儲需求

新品發布疊加AI新生態推動智能手機迎來換機潮，預計2024年智能手機市場持續回暖。

根據Wind數據，2023Q3全球智能手機出貨量達到3.03億部，環比增長14.1%，同比增長0.3%，這也是8個季度以來，全球智能手機出貨量首次出現同比增長，智能手機市場呈現觸底反彈趨勢。

隨著多屏、折疊等高端新機型發布提速，以及AI大模型落地手機端，預計2024年全球智能手機市場複蘇將持續。

根據Counterpoint發布的《生成式AI智能手機出貨量和洞察》報告預測，2024年將是GenA（I生成式AI）智能手機的關鍵一年，出貨量將超過1億部，同時Canalys預計2024年全球智能手機出貨量將繼續增長，並以健康的趨勢同比增長4%。

由于智能手機滲透率增速放緩，單機容量提升成爲智能手機存儲需求增長的主要推動力。

伴隨移動互聯網發展，更多應用軟件在智能手機上運行，爲保證手機流暢運轉，對手機內存需求也從4BG不斷增加，直至8GB乃至更高。

此外，相機、應用處理器和顯示器的進步刺激手機對視頻、圖像等多媒體應用的存儲需求增長。，根據Counterpoint數據，全球智能手機NAND閃存平均容量在2020年首次突破100GB大關。隨著AI技術的不斷突破，AI落地智能手機也成爲未來智能手機的一個重要方向。

而AI大模型在智能手機的應用，也對內存容量提出了更高的要求。

需要運行圖像生成AI的終端側，約需12GB內存，而具備數字AI助手功能的設備，約需20GB內存。

隨著智能手機用戶換機周期的拉長和手機高端化的發展趨勢，用戶在購買時必將會更注重手機存儲配置，因此單機容量提升將成爲智能手機存儲需求增長的主要推動力。

PC去庫存見效，疊加AIPC刺激，預計PC市場逐步複蘇，存儲需求有望提高。

疫情期間居家辦公、網課學習等需求大幅預支了市場PC需求，渠道庫存較多，從2022年開始全球PC出貨量明顯下降，PC市場在連續8個季度下滑後，于2023年第四季度恢複增長，可見PC市場經過大幅調整後已經觸底。

隨著AI浪潮來襲，預計2024年AI將拓展更多邊緣側應用，包括AI PC等終端裝置。

同時，AIPC有望帶動PC平均搭載容量提升。從現有微軟針對AI PC的規格要求來看，DRAM基本需求爲16GB起跳，長期來看，後續伴隨消費者的換機潮，AIPC將有機會帶動PC DRAM的位元需求年增長。根據Canalys預計，隨著廠商去庫存接近尾聲，需求逐漸恢複，疊加AIPC的推動，2024年PC總出貨量將達到2.67億台，較2023年增長8%，存儲需求有望持續提高。

在汽車自動駕駛的驅動下，汽車有望成爲增長最快的存儲應用市場之一。

自動駕駛汽車需要處理海量數據，這類汽車預計平均每天會産生20TB的數據。再加上車載信息娛樂和ADAS中都需要使用的人工智能（如手勢識別、自然語言處理、計算機視覺、目標檢測和識別），還有高清顯示屏、自適應巡航控制、語音助手和其他數字化座艙功能，汽車需要在瞬間整合並分析這些數據，因此對內存和計算的需求也呈指數級增長。

根據Yole預測，2021-2027年汽車存儲市場將從43億美元增加至125億美元，對應年複合增速爲20%。盡管汽車存儲市場占存儲市場不到5%，但其增速遠超行業平均增速，有望成爲增長最快的存儲應用市場之一

大模型從單模態走向多模態，給數據存儲帶來容量和性能挑戰。

隨著大模型的發展，大模型已經從傳統模型的單模態走向多模態，包含文本、圖片、音頻、視頻等信息，這種變化帶來了指數級的數據增長，數據集規模從純文本的TB級別增長至PB級別，並且對數據存儲也提出更高的要求。

海量數據尤其PB級的數據，需要更大的存儲容量，同時在訓練過程中這些數據寫得少、讀得多，還需要更高的吞吐量，以及對的延遲、性能有更高的要求。

AI服務器出貨量快速增長，正在抵消通用服務器叠代的延遲，驅動服務器市場長期需求增長。

根據Statista數據，2023年全球服務器出貨量爲1381.4萬台，同比上漲1.49%，較前幾年增速明顯放緩，主要是因爲超大規模企業和企業市場在2023年持續謹慎支出和延長服務器生命周期。

隨著人工智能的加速發展，AI服務器的需求迎來快速上升，成爲撬動服務器市場的新增長點。

在高性能GPU需求推動下，HBM目前已經成爲AI服務器的搭載標配。

AI大模型的興起催生了海量算力需求，而數據處理量和傳輸速率大幅提升使得AI服務器對芯片內存容量和傳輸帶寬提出更高要求。

HBM具備高帶寬、高容量、低延時和低功耗優勢，目前已逐步成爲AI服務器中GPU的搭載標配。英偉達推出的多款用于AI訓練的芯片A100、H100和H200，都采用了HBM顯存。

HBM供應緊張，訂單量持續攀升，2024年HBM營收預期同比大幅增長。

HBM相較DDR5同制程與同容量（例如24Gb對比24Gb）尺寸大35%-45%；良率（包含TSV封裝良率）則比起DDR5低約20%-30%；生産周期（包含TSV）較DDR5多1.5-2個月，整體從投片到産出與封裝完成需要兩個季度以上。

因此，急需取得充足供貨的買家需要更早鎖定訂單。

單機搭載容量提升或成爲2024年存儲市場需求增長的主要驅動力。

存儲需求增長體現在設備出貨增長和單機容量增長，受益于端側AI應用落地以及AI服務器需求增長。根據Trend Force數據，2024年智能手機、服務器、PC出貨量均有個位數百分比提升，但DRAM和NAND單機搭載容量提升或成爲存儲市場需求增長的主要驅動力。

根據美光測算，一台AI服務器DRAM使用量是普通服務器8倍，NAND使用量是普通服務器3倍，而隨著智能手機滲透率提升、AIPC和AI手機陸續推出，DRAM和NAND的單機容量也有雙位數以上的增長顯著。

3、價格上漲趨勢明確，存儲進入新一輪上行周期

DRAM Wafer價格自2023年9月開始觸底反彈，上漲趨勢明顯。

受下遊需求疲軟影響，DRAM Wafer價格自上輪高點（21年7月）下行已持續兩年多，自2022年四季度起，全球存儲芯片大廠三星、海力士、美光、西部數據、铠俠等紛紛減産去庫存以應對市場疲軟趨勢。

經過2023Q2-Q3磨底後，DRAM Wafer現貨平均價基本在9月觸底，2023年四季度價格開始持續反彈。

NAND Flash在供給有限且需求大幅增加情況下，晶圓、模組價格均持續提升。

隨著存儲原廠大幅減産控制供給，買方出于對供應將顯著減少的預期心理，采購態度轉趨積極，由三星引領的減産提價策略初見成效，NAND Flash Wafer價格自2023年三季度開始觸底反彈。

然而2023年下半年除了受傳統旺季帶動，中國手機品牌又擴大生産目標，短時間需求湧入，推動NAND Flash合約價格上漲。

上遊NAND Flash晶圓價格被拉高後，由于下遊模組廠手中庫存低于正常季節水准，引發終端搶貨，消費性SSD、存儲卡、手機相關零部件如eMMC、eMCP也隨之走揚。

DRAM、NAND Flash産品合約價漲幅樂觀，2024年第一季度漲勢延續。

由于供應端企業擴大減産力度，且PC、手機和服務器等需求恢複，DRAM和NAND Flash産品合約價在第四季度全面上漲。

2024年存儲行業進入新一輪上行周期，並且存儲漲價趨勢或將持續更久。

隨著存儲行業庫存水位趨于正常化，三大存儲原廠資本支出聚焦高端存儲，存儲芯片整體量産增長有限，以及存儲下遊手機、PC等傳統市場需求複蘇、AI帶來的服務器需求催化，存儲供需格局得到明顯改善，存儲價格自2023年9月份以來出現明顯上漲趨勢，且漲價趨勢已經持續2個季度。

從業績增速上看，模組廠業績向上拐點較原廠領先1-2個季度。

模組集成環節處于原廠下遊，較原廠更早感受到終端需求的變化，願意在上行周期背負更多庫存，在下行周期提前砍單。

雖然晶圓價格或先于模組價格築底，但原廠營收增速仍需模組廠商以及OEM客戶相應庫存回歸正常後才會回暖，故存儲原廠業績表現拐點略滯後于模組廠商。

存儲産業鏈主要包括存儲晶圓廠、主控芯片廠、封裝測試廠以及存儲模組廠。

存儲産業鏈上遊是原材料和半導體設備，原材料主要以硅片、光刻膠、電子特種氣等爲主，半導體設備主要以光刻機、刻蝕設備、檢測與測試設備等等爲主。

存儲産業鏈中遊包括制造、封測和集成模組三大環節，其中，存儲晶圓顆粒是存儲器的核心，存儲産品中的所有數據和信息均存儲在晶圓顆粒中；

封裝測試是將存儲晶圓顆粒和主控芯片封裝在一起，並對整個存儲器進行測試和調試；模組廠將存儲器和其他電子組件組合在一起，形成最終産品。

存儲産業鏈下遊的應用則包括消費電子、信息通信、汽車電子、物聯網、高新科技等。

1、存儲芯片：大陸積極布局利基市場，長鑫長存加速國産替代

DRAM和NANDFlash是市場主流存儲方案。

根據Yole，目前市場上除DRAM、NAND Flash、NOR Flash，其他存儲技術的市場份額合計僅2%，預計到2026年新興的存儲技術，包括PCM、MRAM、RERAM份額仍將不到全市場的1%。

新型存儲發展方向均是將DRAM的讀寫速度與Flash的非易失性結合起來，但目前尚無方案可替代DRAM和NAND Flash和NAND Flash仍是市場主流存儲方案，占據存儲芯片市場95%以上份額。

海外廠商高度壟斷存儲芯片，我國國産替代空間廣闊。

全球存儲芯片市場被海外企業高度壟斷，DRAM作爲存儲器第一大産品，三星、海力士、美光壟斷了全球96.5%的市場份額，行業集中度高，寡頭明顯；NAND領域，競爭格局相對DRAM領域較分散，三星、铠俠、SK海力士、西部數據、美光合計占據95.5%的市場份額。

我國雖然是全球最主要的存儲芯片消費市場，但由于産業起步較晚，市場占有率仍相對較低，國産替代空間廣闊。

隨著DRAM叠代升級，高性能、低功耗成爲兩大主要發展趨勢。

以DDR系列産品爲例，目前DDR已經叠代到第5代，且每一代工作電壓都較前一代有所降低，這意味著隨著DDR內存技術的發展，其能耗、發熱量會逐步減小，體現了DRAM低功耗的發展趨勢；

同時DDR第1代到第5代的最大顆粒容量和最小傳輸速度均實現了翻倍增長，芯片容量的擴大以及傳輸速率的提高，體現了DRAM高性能的發展趨勢

處理器升級推動DDR5滲透率提升，DDR5內存將在2024年成爲主流。

無論是PC還是服務器，隨著英特爾以及AMD處理器的相繼發布，DDR5滲透率快速提升。

大陸廠商積極布局利基市場，海外廠商持續退出，國産廠商有望迎來成長機會。

存儲市場産品叠代不斷，按市場流行程度分爲主流産品和利基産品，利基産品一般是從主流規格中退役的産品，目前市場主流DRAM包括8Gb以上的DDR4、DDR5顆粒，利基DRAM包括DDR3及部分DDR4顆粒，主流NAND包括SLCNAND、MLC/TLC NAND<=4GB，主流NAND包括MLC/TLCNAND>4GB。

國産廠商兆易創新、北京君正、東芯股份等積極布局利基市場，分析師認爲國産廠商有望在利基市場複制2016-2017年NORFlash産業進階路徑並實現受益。

DRAM工藝制程已經縮小到15nm以下，並不斷向10nm逼近。

對DRAM芯片而言，先進制程意味著高能效與高容量，以及更好的終端使用體驗。DRAM工藝制程發展迅猛，三星、SK海力士、美光作爲DRAM領域的龍頭企業，三家企業在16-17年進入1x（16-19nm）階段，18-19年邁進1y（14-16nm）階段，20年後進入1z（12-14nm）階段。當前DRAM先進制程工藝——10nm級別，經曆了1x、1y、1z與1α四代技術，目前來到了第五代，美光稱之爲1β DRAM，三星稱之爲1b DRAM。

NAND Flash進入立體堆疊時代，3DNAND成爲主流技術趨勢。

3D NAND Flash目前已經突破200層，三星第8代V-NAND層數達到了236層；美光232層NAND Flash已經量産出貨；铠俠和西部數據共同推出218層3D NAND閃存，已開始爲部分客戶提供樣品；海力士開發出世界最高238層4D NAND閃存。

未來存儲廠商將持續發力更高層數NAND Flash，美光計劃推出2YY、3XX與4XX等更高層數産品；铠俠與西部數據也在積極探索300層以上的3D NAND技術；三星則計劃2024年推出第九代3D NAND（有望達到280層），2025-2026年推出第十代3D NAND（有望達到430層）。