存储芯片，这一品类最赚钱

文｜半导体产业纵横

​在 AI 风靡的当下，数据规模呈爆炸式增长，而存储芯片作为数据的关键承载者，其价值不断攀升。

众所周知，存储芯片涵盖诸多产品品类，每一类产品都在其特定的应用场景中发挥着至关重要的作用。那么，各产品路线的盈利情况究竟如何？这无疑是业界内外共同关注的焦点。

在此之前，我们有必要对存储芯片的产品品类进行细致的细分。

存储芯片细分种类

存储芯片依据功能、读取数据方式以及数据存储原理，大致可区分为易失性存储芯片（RAM）和非易失性存储芯片（ROM）。

RAM

RAM 在断电后会丢失所存储的数据，通常用于临时存储数据，如运行中的程序和处理器的缓存。其代表性产品有 DRAM 和 SRAM。

ROM

ROM 在没有电源的情况下也能长期保存数据，适用于存储程序代码和用户数据。代表性产品为 NAND Flash 和 NOR Flash。

从全球视角来看，存储芯片市场以 DRAM 和 NAND Flash 为核心，二者市场份额合计超过 90%。NOR Flash 在市场上的规模占比约为 3%，其他类型的存储产品仅占据了约 2% 的市场份额。

主流存储技术的对决

DRAM

DRAM即动态随机存取存储器，是最为常见的系统内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间，为了保持数据，DRAM 使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。

按照产品分类，DRAM 主要分为 DDR、LPDDR、GDDR及新型存储HBM。

DDR（Double Data Rate）即双倍速率同步动态随机存取内存，适用于计算机、服务器和其他高性能计算设备等领域，目前应用广泛的是 DDR3、DDR4 和 DDR5。LPDDR（Low Power Double Data Rate）即低功耗双倍数据速率内存，适合移动设备和嵌入式系统等需要长时间使用的场景，比如手机、平板电脑，目前应用广泛的是 LPDDR4、LPDDR5。GDDR（Graphics Double Data Rate）是在 DDR 的基础上多了 G（Graphics）前缀，专为需要极高吞吐量的数据密集型应用程序设计的高性能存储器，主要应用在显卡领域。HBM（High Bandwidth Memory）也属于 DRAM 的一种。HBM 在带宽、功耗、封装体积方面具备明显优势，特别适用于高性能计算、图形处理和数据中心等领域，以满足对内存带宽和容量的高需求。相比传统的 GDDR 内存，HBM 内存具有更高的带宽和更低的能耗，能够提供更快的数据传输速度和更高的性能。

从市场角度划分，DRAM 又可分为主流 DRAM 和利基型 DRAM。主流 DRAM 市场的玩家为三星、美光和海力士，而中国大陆的头部 DRAM 公司也在不断取得新进展。利基型 DRAM 市场的玩家相对更为分散，除了三星、美光之外，还包含中国大陆的兆易创新、北京君正等公司。

两种Flash

Flash 是常见的用于存储数据的半导体器件，又称闪存，主要分为两种：NOR Flash 和 NAND Flash。

NAND Flash

NAND Flash 存储器是一种非挥发性存储技术，相比传统存储解决方案，它提供更快的读写速度、更高的储存容量和更好的能源效率。NAND Flash 单元将数据存储在一个存储单元中，每个单元能够存储多个的信息。

根据技术类型划分，不同类型的 NAND Flash，如 SLC、MLC、TLC 和 QLC，根据其数据密度、耐久性和成本效益的不同而有所不同。

SLC NAND Flash 是成本最高但也是最耐用的 NAND Flash 存储器类型，通常用于需要高性能和数据完整性的企业级应用，如工业自动化、医疗设备和航空系统。然而，SLC NAND 的存储密度较低，导致每 GB 的成本比其他类型的 NAND Flash 更高。MLC NAND Flash 每个存储单元存储多个的信息，通常是两个位元。这增加存储密度并降低了与 SLC NAND 相比的成本，适用于消费级 SSD、数码相机和便携式媒体播放器等产品。TLC NAND Flash 进一步增加存储密度，每个存储单元存储三位信息。TLC NAND 的成本甚至低于 MLC NAND，使其成为消费电子产品和主流 SSD 的有吸引力选择。QLC NAND Flash 是 NAND Flash 技术的最新进展，提供了最高的存储密度和成本效益。通常用于入门级消费者固态硬盘和大容量存储应用中。

根据产品应用划分，NAND Flash 颗粒广泛应用于固态硬盘、嵌入式存储产品（eMMC）、存储卡（SD 卡）、U 盘中。

固态硬盘（Solid State Disk 或 Solid State Drive，简称 SSD），又称固态驱动器，是一种使用闪存作为存储介质的电脑存储设备。其核心功能就是存储数据，具有读写速度快、抗震动、能耗低、体积小、噪音小等优点，但也存在价格高、容量限制、寿命短、数据丢失等缺点。根据不同的接口标准，固态硬盘可以分为 SATA、PCIe、U.2 等多种类型，其中 SATA 接口的固态硬盘占据市场份额最大。eMMC（嵌入式多媒体卡）是一种嵌入式存储解决方案，常见于手机、平板电脑等移动设备。它集成了 NAND Flash 和控制器，提供高速读写性能，简化了系统设计，降低了开发复杂性。U 盘（USB Flash disk），全称 USB 闪存驱动器。它是一种使用 USB 接口的无须物理驱动器的微型高容量移动存储产品，通过 USB 接口与电脑连接实现即插即用。

全球 NAND Flash 厂商主要有三星电子、铠侠、SK 海力士、西部数据、美光科技等，行业集中度较高，竞争格局较为稳定。

NOR Flash

NOR Flash 以其快速读取速度、随机访问能力、单字节编程和高可靠性等特征，在嵌入式系统、单片机和需要直接执行代码的应用场景中占据重要地位。然而，与主流的 NAND Flash 相比，NOR Flash 的缺点也比较明显，包括：容量密度小、写入速度慢、擦除速度慢、价格高等。

尽管如此，NOR Flash 依旧难以被市场淘汰，因为 NOR Flash 由于其地址线和数据线分开的特性，不必再把代码读到系统 RAM 中，应用程序可以直接在 NOR 上运行，且 NOR Flash 还具备更快的读取速度、更强的可靠性和更长的使用寿命。

小容量 NOR Flash 主要应用领域包括电脑摄像头及电脑周边配件，如 USB 外接硬盘、Type-C 接口扩展器等；显示面板模组、WiFi 模块等领域也有应用。中大容量 NOR Flash 应用领域涵盖电脑主板、安防监控、仪表、电子标签、可穿戴设备、汽车电子等。

NOR Flash 竞争格局相对集中，华邦、旺宏、兆易创新三家市场份额合计占比超 90%。

不同产品的涨价策略

DRAM 产品中，DDR4、DDR5 涨势明显，HBM 最为迅猛

根据 TrendForce 数据显示，2024 年 Q1 DRAM 产业主流产品合约价走扬，带动营收较前一季度成长 5.1%，达 183.5 亿美元，推动多数业者营收延续季增趋势。随后在 Q2，整体 DRAM 产业营收达 229 亿美元，季增 24.8%。

细分来看，DDR 不同系列的产品在今年上半年均呈现出了明显的涨价趋势。

DDR3 方面，因三星、SK 海力士、美光逐渐退出市场，转向 HBM、DDR5 等新兴领域，DDR3 供给减少。同时，AI、网通需求增加及 AI 技术推动终端产品 DDR3 容量升级，自 2023 年下半年起 DDR3 价格上涨，预计 2024 年上半年涨幅约 20%，华邦也计划在 2024 年第二季度跟进涨价，将 DDR3 价格调升 20%。

DDR4 和 DDR5 为上半年涨价主力。第一季度，DDR4 价格上涨，PC DRAM 中 DDR4 合约价季涨幅约 10%-15%；第二季度涨幅略降至 3%-8%，移动端涨幅较高，达 5%-10%。受 HBM3/3E 产能影响及 AI 服务器需求推动，为平衡供需，DDR5 产出增加，价格上涨，一季度 SK 海力士提价 15%-20%。PC 及 Server DRAM 中 DDR5 一季度涨幅均约 10%-15%，二季度持续上涨。近日，DRAM 大厂宣布 2024 年第三季度 DDR5 内存价格将再次调涨，预计涨幅超过 15%。

再看 LPDDR 和 GDDR。今年 5 月，供应链消息称，SK 海力士计划对其 LPDDR5、LPDDR4、NAND 以及 DDR5 等存储产品进行价格上调，预计涨幅将达到 15%-20%。同时，随着人工智能的火爆，HBM（高带宽存储器）需求激增，而三星、SK 海力士将部分 DRAM 产线转换为 HBM 产线，导致 DRAM 供给减少，这也在一定程度上影响了 LPDDR 等产品的价格。据悉，2024 年第一季度，用于显卡的显存（GDDR）涨价约 13%-18%，尤其是 2GB GDDR6 需求强劲。

NAND Flash 产品中，SSD 连续四季度涨价

根据 TrendForce 集邦咨询研究，2024 年第一季度 NAND Flash 量价齐扬，营收季增 28.1%，达 147.1 亿美元。另外，从 2023 年年底开始，全球半导体存储产业逐步进入上行周期，NAND Flash 合约价季涨幅上修至约 15%-20%。根据此前市场数据，第二季度 NAND Flash 合约价格将出现显著上涨，预计涨幅在 13% 至 18% 之间。

在 NAND Flah 的下游产品中，SSD 涨价幅度明显。据悉由于 AI 需求推动存储器涨价，SSD 价格连续四个季度上涨。

其中，企业级 SSD 在 2024 年第二季度涨价幅度较高。根据 TrendForce 集邦咨询的报告，受北美和中国云端服务行业需求上升，采购量增加的影响，企业级 SSD（Enterprise SSD）合约价按季度增长 20%-25%，涨幅远高于其他产品。

消费级 SSD（Client SSD）约涨价 10%-15%。2024 年第一季度消费级 SSD 价格已出现大幅上扬，涨幅为 23%-28%，但第二季度由于处于终端销售淡季，买方备货策略保守，部分 PC OEM 厂商甚至下调了订单，导致其涨价幅度相对企业级 SSD 较小。

eMMC/UFS 预计涨价 10% 左右。虽然东南亚、印度智能手机市场近期需求明显增长，尤其是中国品牌提前加大订单，已建立安全的库存水平，但整体需求和市场规模相对企业级 SSD 较小，因此涨价幅度较为温和。2024 年第一季度 eMMC/UFS 的涨幅为 25%-30%，略高于消费级 SSD 和企业级 SSD。

Nor Flash 产品也在今年上半年开始试探性涨价，价格涨幅在 10~15% 之间。中容量 Nor Flash 产品价格涨幅较大，低容量产品虽然之前几乎未涨价，但最近也开始上涨。目前中等容量 Nor Flash 涨价最显著。预计未来一年 Nor Flash 产品价格涨幅超 30%。

谁，是当前盈利能力最强的产品？

DRAM、NAND Flash 和 NOR Flash 的盈利能力受多种因素影响。一般来说，DRAM 在服务器和 PC 等市场需求大，技术门槛较高，盈利能力较强。NAND Flash 随着存储需求增长也有不错表现，而 NOR Flash 市场相对较小。但具体情况因市场波动而异。

今年上半年盈利能力最强的存储产品，无疑为 HBM。HBM 的走红得益于以下两点：

第一，随着人工智能、大数据、云计算等领域的快速发展，对高性能存储的需求大幅增加。特别是 AI 服务器对芯片内存容量和传输带宽的更高要求，促使 HBM 成为 AI GPU 存储单元的理想方案和关键部件，HBM 的需求呈现井喷式增长。

第二，HBM 的技术复杂，生产难度大，产能提升相对较慢，目前主要由三星、SK 海力士、美光等少数几家大厂垄断供应，市场供应相对有限。这种供需不平衡的状况使得 HBM 的价格居高不下，进一步提升了其盈利能力。

在这一背景下，HBM 的价格水涨船高。

据悉，由于 HBM 的销售单价是传统型 DRAM 的数倍，与 DDR5 的价差大约为五倍。同时，AI 芯片相关产品的迭代使得 HBM 的单机搭载容量扩大。因此，在 2023 至 2025 年间，HBM 在 DRAM 产能及产值中的占比大幅上升。在产能方面，2023 年和 2024 年 HBM 占 DRAM 总产能分别为 2% 和 5%，到 2025 年占比预计将超过 10%。在产值方面，从 2024 年起，HBM 在 DRAM 总产值中的占比预估可超过 20%，到 2025 年占比有机会超过三成。

存储三巨头表示，今年的 HBM 供应能力已全部耗尽，明年的产能也已经大部分售罄。

除了 HBM 之外，还有一类产品在今年的存储市场迅速走红，即 DDR5。

以下是 DDR5 的几点优势分析：

第一，性能与功耗优势。DDR5 相较于 DDR4，在性能和功耗上有着显著提升。例如，DDR5 的带宽更高，能够支持更快的数据传输速度，满足现代计算机系统对内存性能的更高要求；同时，DDR5 在功耗管理方面也进行了优化，降低了功耗，提高了能源效率。这些优势使得 DDR5 在服务器、PC 等市场中具有很强的竞争力，可以获得更高的价格和利润。

第二，市场需求增长与渗透率提升。随着 PC 与服务器领域平台不断推陈出新，对内存的性能要求不断提高，DDR5 的市场需求持续增长。今年基本上被视为 “DDR5 的大规模采用年”，DDR5 在 PC 和服务器市场的渗透率不断提升。

第三，产品升级与价格上涨趋势。DDR5 制程不断进步，带来了性能的提升和成本的优化。同时，由于市场需求的增长和供应的相对紧张，DDR5 的价格也呈现出上涨趋势。从市场情况来看，DDR5 内存的价格在过去一段时间内有所上升，这有助于提升相关厂商的盈利能力。并且，随着 DDR5 技术的不断成熟和产能的逐步扩大，其成本有望进一步降低，而在市场需求持续旺盛的情况下，价格可能保持相对稳定或继续上涨，从而为厂商带来持续的盈利增长。

国产存储公司，业绩飘红

目前，国内存储厂商参与生产的存储芯片产业主要分为 DRAM（动态随机存取存储器）和 NAND Flash（闪存存储器）两大类产品。今年以来，在人工智能、高性能计算和数据中心等领域需求的推动下，存储芯片行业景气度持续攀升。

上半年，A 股存储芯片赛道上市公司业绩整体实现高增长。根据 Wind 数据，板块内 25 家上市公司上半年实现归属于上市公司股东的净利润合计同比增长 146.26%。

具体来看，半年报显示，全球内存接口芯片龙头澜起科技今年上半年实现营业收入 16.65 亿元，同比增长 79.49%；归属于上市公司股东的净利润 5.93 亿元，同比增长 624.63%。澜起科技深耕于内存接口芯片领域，主要产品包括从 DDR2-DDR5 全系列内存接口芯片。

澜起科技表示，2024 年上半年，一方面，行业需求实现恢复性增长，DDR5（新一代动态随机存取存储器）下游渗透率提升且 DDR5 子代迭代持续推进，带动公司内存接口及模组配套芯片销售收入同比大幅增长；另一方面，公司部分 AI 高性能 “运力” 芯片新产品开始规模出货，为公司贡献新的业绩增长点。

存储模组龙头江波龙上半年实现营业收入 90.39 亿元，同比增长 143.82%；归属于上市公司股东的净利润 5.94 亿元，同比增长 199.64%。江波龙的产品线涵盖了嵌入式存储、固态硬盘（SSD）、移动存储及内存条四大系列。

存储器龙头佰维存储在上半年的营业收入、归母净利润较上年同期以近 2 倍的速度增长。该公司实现营业收入 34.41 亿元，与上年同期相比增加 22.92 亿元，同比增长 199.64%。公司实现归母净利润为 2.83 亿元，同比增长 195.58%。佰维存储已拥有嵌入式存储（UFS、eMMC、LPDDR、eMCP、BGASSD 等）、固态硬盘（SATA/PCIe）、内存模组（SO-DIMM、U-DIMM、R-DIMM）、存储卡（SD 卡、CF 卡、CFast 卡、CFexpress 卡、NM 卡）等丰富产品梯队，产品线包含 NAND、DRAM 存储器的各个主要类别。

佰维存储称，数据的持续增长将驱动存储产业规模不断提升，国产化率的提高将驱动国产存储产业链的迅速发展，AI 技术革命将大大提升对高端存储器的需求，以上三个要素为国内存储产业带来了巨大的发展机遇。

闪存模组企业德明利上半年实现营业收入21.76亿元，同比增长268.50%；归属于上市公司股东的净利润3.88亿元，同比增长588.12%。德明利的存储产品包括移动存储、固态硬盘、嵌入式存储、内存条等

兆易创新上半年业绩也实现回暖，上半年实现营业收入36.09亿元，同比增长21.69%；净利润为5.17亿元，同比增长53.88%。在存储器方面，兆易创新产品分为三个部分，分别是NOR Flash、SLC Nand Flash和DRAM。

随着人工智能、大数据、云计算等新兴技术的不断发展，存储芯片的需求将持续增长。在这个过程中，DRAM、NAND Flash 和 NOR Flash 等存储产品将继续发挥重要作用，而 HBM 和 DDR5 等高性能存储产品也将迎来更广阔的发展空间。同时，国产存储公司也将面临更多的机遇和挑战，需要不断加强技术创新和产品升级，提高自身的竞争力，以在全球存储市场中占据一席之地。

IBM推出AI芯片NorthPole，芯片内置RAMROM：号称可模拟人脑

IT之家 10 月 24 日消息，IBM Research 日前推出 AI 芯片 NorthPole，该芯片灵感号称“来自人类大脑的运作”，推论性能据称超越 4nm GPU，适用于边缘计算等范畴。

IT之家经过查询得知，NorthPole 芯片是 IBM 曾在 2014 年“模拟人脑运作”的 TrueNorth 芯片的后继者，芯片开发同样由 TrueNorth 芯片负责人 Dharmendra Modha 所主导。

▲ 图源 IBM

据悉，在传统的半导体产业中，芯片主要遵循相同的基本架构，处理单元与储存信息是相互分开的，这种架构虽然简化了芯片设计模式，却也因传输速度赶不上处理速度而出现了“冯・诺伊曼瓶颈（von Neumann Bottleneck）”，而 Dharmendra Modha 则认为，人脑是目前所知最节能的处理器，因而持续寻找以数字方式复制人脑的方法。

IBM 目前推出的 NorthPole 芯片，相对于传统芯片最大的不同点在于“芯片内置存储器”，在没有“冯・诺伊曼瓶颈”的情况下，NorthPole 芯片的 AI 推论能力优于市面上竞品。

虽然 NorthPole 采用 12nm 工艺，于 800 平方毫米上安置了 220 亿个晶体管，拥有 256 个核心，于 8-bit 精度下每核心每个周期可执行 2048 次操作，若是在 4-bit 或 2-bit 精度下，操作次数则可翻倍。

▲ 搭载 NorthPole 的 PCIe 卡，图源 IBM

在具体架构上，NorthPole 号称模糊了运算与存储间的界线，这让 NorthPole 容易整合至系统，且明显减少了搭载芯片的设备负载。

IBM Research 在 ResNet-50 模型上测试 NorthPole，相较于同样基于 12nm 工艺的 GPU 竞品，NorthPole 每秒辨识帧数的能效是竞品的 25 倍，而且不管是在延迟或运算空间的要求上，表现都优于市面上所有主流架构，甚至凌驾基于 4nm 工艺的 GPU。

不过，NorthPole 的优势同时也是它的弱点所在，NorthPole 只能轻松读取集成在芯片中的本地数据信息，读取外界数据时，便没有计算速度优势。

Dharmendra Modha 声称，虽然 NorthPole 无法用来承载 GPT-4，但应该可满足许多企业所需的模型推论要求。

目前 IBM Research 仍在研究 NorthPole 的适用领域，研究人员许多需要即时处理大量资料的边缘计算可能非常适合 NorthPole，例如自动驾驶、遥感通信等领域，NorthPole 均有用武之地。

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