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AI存儲:HBM抓著英偉達的命門

存儲行業(yè)在經(jīng)歷近2年的下滑后,價格端又迎來了上漲。存儲本身具有周期性,供需變化直接影響存儲芯片的價格走向。而本輪不同的是,在AIGC等新應(yīng)用的推動下,存儲行業(yè)有望迎來“周期+成長”的共振。參考過往DDR3和DDR4的價格變化,可以看出明顯的周期性,大約都是3-4年為一個周期。而本輪隨著存儲價格下滑,各大廠商在2022年下半年陸續(xù)開始削減資本開支和調(diào)整產(chǎn)能結(jié)構(gòu)。供需格局的改變,導(dǎo)致存儲價格在2023年觸底。疊加AI等新應(yīng)用的出現(xiàn),存儲行業(yè)再次開啟了上行周期。

本輪存儲行業(yè)的上行周期:“周期+成長”的共振①傳統(tǒng)周期:手機和PC在存儲行業(yè)中貢獻了將近一半的收入。隨著兩大下游領(lǐng)域觸底回暖,給存儲行業(yè)帶來了周期性的回升;②AI新成長:ChatGPT等AI應(yīng)用激發(fā)了AI服務(wù)器的需求增長,存儲升級也是其中重要一環(huán)。AI PC和AI phone的終端創(chuàng)新,也帶來了存儲的新需求。傳統(tǒng)周期只是給市場帶來了觸底回暖的預(yù)期,而AI能帶來更高的展望。當(dāng)前AI 服務(wù)器對HBM存儲的需求,已經(jīng)產(chǎn)生了規(guī);氖杖塍w量和業(yè)績表現(xiàn)。海豚君通過拆解測算,預(yù)期AI服務(wù)器有望給存儲行業(yè)帶來100億美元以上的HBM需求空間,這給存儲市場注入了成長性看點。此外,AI PC和AI phone也有望加速存儲產(chǎn)品的迭代升級。當(dāng)前存儲行業(yè),仍主要以三星、海力士和美光三家廠商為主。特別在DRAM市場中,三家廠商合計占有95%的市場份額。HBM的需求提升,給三家廠商帶來了市場空間的擴大,但市場份額還有所差別。海力士憑借在HBM3的率先攻破,當(dāng)前占據(jù)領(lǐng)先的份額優(yōu)勢。雖然英偉達在本輪AI浪潮中領(lǐng)跑,但也被HBM抓著命門。當(dāng)前HBM受限于產(chǎn)能不足,市場上供不應(yīng)求,有望繼續(xù)提價。在存儲產(chǎn)品價格頻頻上漲的情況下,三家存儲廠商的業(yè)績有望繼續(xù)向好。而其中率先成功擴產(chǎn)的廠商,將享受更強的alpha。海豚君將在下篇中對個股進行估值測算,并對新增的100億美元會給具體公司帶來多大的業(yè)績彈性進行分析。

以下是詳細分析

一、存儲芯片:“周期+成長”的共振

存儲芯片,又稱半導(dǎo)體存儲,其中包括DRAM、Flash、SRAM、PROM等。而其中DRAM和NAND Flash是最主要的存儲類型,占整體市場份額的99%左右。①DRAM:用于臨時存儲數(shù)據(jù)和指令,是當(dāng)前手機、計算機、服務(wù)器等內(nèi)存的主流方案;②Flash(閃存):應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品的硬盤(SSD、U盤、SD卡等),負(fù)責(zé)永久存儲數(shù)據(jù)。雖然DRAM和NANA Flash都是當(dāng)前存儲市場的主流產(chǎn)品,但是DRAM的市場規(guī)模和集中度都比NAND更高。

隨著近期AI新應(yīng)用的增長,DRAM的重要性進一步提升。1.1 DRAM產(chǎn)品根據(jù)產(chǎn)品分類,DRAM可以分為DDR、LPDDR、GDDR、HBM。前三類產(chǎn)品主要用于傳統(tǒng)周期領(lǐng)域,HBM則主要是AI市場的帶動。其中DDR主要用于消費電子、服務(wù)器、PC領(lǐng)域;LPDDR(低功耗)主要用于移動設(shè)備、手機及汽車領(lǐng)域;GDDR主要用于圖像處理方面的GPU等;HBM是AI服務(wù)器等高性能計算領(lǐng)域。

可以看出DRAM的應(yīng)用領(lǐng)域還是相當(dāng)廣泛,橫跨了移動手機、個人電腦、服務(wù)器、汽車等其他領(lǐng)域。在眾多領(lǐng)域中,智能手機和PC仍占據(jù)了DRAM將近一半的市場份額。下游應(yīng)用端的周期回暖,將推動存儲芯片的價格回升。

1.2傳統(tǒng)周期的回暖

從存儲芯片價格變化的情況來看,2023年價格觸底的情況也與智能手機及PC市場的表現(xiàn)相近。從2023年下半年開始,兩大下游產(chǎn)品的出貨量有所回升,帶動對上游芯片需求的提升,進而拉動存儲芯片價格也開始從底部開始上漲。結(jié)合DRAM產(chǎn)品分類來看,這里的傳統(tǒng)周期影響主要是指DDR、LPDDR等產(chǎn)品,有望推動新一輪存儲上行周期。

二、 存儲行業(yè)的AI賦能

AI給存儲行業(yè)帶來了新的成長機會,涵蓋AI服務(wù)器、AI PC、AI phone等方面。由于一開始是ChatGPT等應(yīng)用帶動的AI浪潮,當(dāng)前AI服務(wù)器已經(jīng)給存儲行業(yè)注入了大量的訂單和收入體量。從應(yīng)用到終端,現(xiàn)在AI PC和AI phone也已經(jīng)開始陸續(xù)推出新品,也有望帶來新的升級。2.1 HBMAIGC大模型的出現(xiàn),提升了對算力芯片的需求,進而也帶動了對存儲芯片要求的提升。存儲芯片能從兩方面來影響:①更大的帶寬,能提升計算的效率;②更大的容量,也能存儲大模型下大量的數(shù)據(jù)信息。從產(chǎn)品列表中能看出,HBM產(chǎn)品在容量和帶寬上都明顯超過DDR、LPDDR和GDDR產(chǎn)品。

雖然也可以用堆大量的存儲芯片來達到足夠的帶寬,但這同時也占用了大部分的芯片面積。如果通過3D封裝工藝實現(xiàn)垂直方向的堆疊封裝,HBM能明顯節(jié)約存儲芯片的占用面積。

而在AI浪潮的影響下,各大科技廠商都提升了資本開支,尤其加大了對AI服務(wù)器的采購,其中HBM也是直接受益的。根據(jù)Trendforce的數(shù)據(jù),2023年全球AI服務(wù)器出貨量達到120萬臺,同比增長35%以上。同時,2024年的出貨量預(yù)期將繼續(xù)提升至165萬臺以上,同比增速達到37%。因此,海豚君預(yù)期HBM也將繼續(xù)維持較高的增長表現(xiàn)。

2.2 AI服務(wù)器帶來的市場空間

HBM已經(jīng)成為AI服務(wù)器的主流方案,而AI服務(wù)器也直接拉動了HBM的高速增長。當(dāng)前的AI服務(wù)器主要用于訓(xùn)練和推理兩個方向,需求都有明顯的增長趨勢。對HBM空間的測算,首先要測算AI服務(wù)器及AI加速卡的需求表現(xiàn)。1)AI加速卡的需求:根據(jù)行業(yè)及公司數(shù)據(jù),海豚君預(yù)期AI服務(wù)器將繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長。而其中受益于訓(xùn)練需求的增加,訓(xùn)練用的AI服務(wù)器占比有望繼續(xù)提升至37%附近。在分別假定訓(xùn)練用的加速卡平均卡數(shù)和推理用的加速卡平均卡數(shù)后,可以預(yù)期未來AI服務(wù)器中對AI加速卡的潛在需求,有望增長至900萬張以上。

2)HBM的需求:結(jié)合AI加速卡的需求表現(xiàn),進而可以測算HBM的需求情況。以英偉達A100為例,單卡大約需要80GB的顯存。假定未來單卡的顯存進一步提升的情況下,HBM的整體需求有望持續(xù)增加。結(jié)合HBM的單價情況,整體HBM的市場規(guī)模有望成長至122億美元以上,復(fù)合增速也將有50%以上。

2.3 AI PC&AI phone的新空間

除了AI服務(wù)器以外,AI PC及AI phone的出現(xiàn),也將推動存儲行業(yè)的升級和成長。從前文提到的DRAM的產(chǎn)品分類看,AI PC和AI phone主要影響DDR和LPDDR的升級,加快傳統(tǒng)周期產(chǎn)品的迭代。1)AI PC根據(jù)IDC的預(yù)期,AI PC的出貨量至2027年有望增加至1.67億臺,復(fù)合增速有望達到40%+。隨著PC產(chǎn)品的升級,DDR4份額將持續(xù)降低,存儲產(chǎn)品將逐漸轉(zhuǎn)向DDR5和DDR6,以滿足數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)男枨?/strong>。從當(dāng)前DDR產(chǎn)品的報價來看,DDR4的價格大約是DDR3的2-3倍,而DDR5的價格更是DDR4的近10倍。產(chǎn)品升級,能直接提升存儲行業(yè)的規(guī)模。

2)AI phone與AI PC相似的是,AI phone也將是受益于AI浪潮的智能終端。根據(jù)Counterpoint Research的數(shù)據(jù),預(yù)估 2024 年 AI Phone 在所有智能手機出貨量中的比重達到 11%;而到 2027 年 AI Phone 出貨量超過 5.5 億臺,占比達到 43%。美光預(yù)期AI phone搭載的DRAM容量有望增長50-100%。伴隨著內(nèi)存產(chǎn)品升級,AI phone的內(nèi)存市場也有望迎來量價齊升。

當(dāng)前AI服務(wù)器已經(jīng)形成了規(guī)模化的收入,AI PC和AI phone當(dāng)前更多是在相對早期。而隨著滲透率的提升,也有望進一步加速存儲行業(yè)的成長屬性。

三、存儲廠商的“三國殺”

雖然DRAM市場有明顯的成長機會,但市場中的玩家卻非常集中。三星、美光、海力士三家占據(jù)了95%的市場份額,幾乎是壟斷的“三國殺”局面。

1)技術(shù)能力:雖然三星在DRAM市場處于領(lǐng)先的位置,但是在當(dāng)前最熱門的HBM領(lǐng)域,卻是海力士實現(xiàn)了超越。雖然在HBM2E階段,三星還有所領(lǐng)先。但是從HBM3開始,海力士在技術(shù)節(jié)點的攻克上,已經(jīng)實現(xiàn)了反超。當(dāng)前最新的HBM3E產(chǎn)品,也是海力士率先成為英偉達的主要供應(yīng)商。

2)HBM份額:由于海力士率先攻破HBM3,因此海力士占據(jù)了HBM市場的大部分份額。但從三家廠商的產(chǎn)能規(guī)劃看,三星有望進行追趕。到2024年底,三星HBM產(chǎn)能預(yù)期達到每月130k;海力士為每月120-125k。屆時,三星在HBM市場的份額也有望得以提升。

3)產(chǎn)品價格及業(yè)績預(yù)期:結(jié)合當(dāng)前行業(yè)及公司情況,HBM有望將進一步漲價。主要是基于當(dāng)前:①市場對AI需求的持續(xù)展望;②HBM3E的TSV良率依然較低,仍在50%左右,買方有鎖定貨源的需求;③穩(wěn)定的供應(yīng)商和產(chǎn)品,給客戶帶來保障。隨著HBM需求和漲價的持續(xù),存儲廠商的業(yè)績有望繼續(xù)向好。<此處結(jié)束>

       原文標(biāo)題 : AI存儲:HBM抓著英偉達的命門

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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