AI驱动HBM需求爆发,半导体设备商迎来存储扩产新周期

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2026/08/04
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半导体设备行业深度:AI发展带动HBM需求爆发,看好半导体设备商充分受益.pdf

全球AI大模型训练与推理需求持续膨胀,驱动GPU、ASIC等AI芯片出货量快速提升,进而带动高带宽存储器(HBM)需求爆发。HBM向更高容量、更多堆叠层数及更大带宽方向演进,单芯片HBM配置持续升级,同时HBM生产对DRAM晶圆产能形成显著挤占,导致全球DRAM供需维持紧平衡,存储涨价潮向智能手机、新能源汽车等终端传导,压缩下游利润空间并抑制需求。核心测算与数据全球HBMwafer需求量预计从2024年的2.9万片/月增长至2028年的44.2万片/月,年均复合增速超过90%;HBM产能占DRAM比重预计从2025年的17.1%提升至2027年的22.5%;AI需求占HBM产能比重从2025年...

AI算力扩张驱动HBM需求跃升

全球大模型性能持续提升,训练算力投入呈指数级攀升。截至2025年底,全球已公开披露的千亿参数以上大模型达87个,2026年四大科技巨头合计AI资本支出预计上调至7250亿美元,同比增长约77%。AI芯片出货量随之高速增长,英伟达凭借CUDA生态及软硬件一体化优势占据市场主导地位,谷歌TPU、AWS Trainium及国内自研芯片加速迭代,推动市场结构趋于多元。

AI芯片迭代直接拉动高带宽存储器(HBM)容量与带宽升级。英伟达Blackwell平台单GPU配置8颗HBM3E,容量达186GB;Vera Rubin采用HBM4后单GPU容量跃升至288GB,Rubin Ultra有望达到1TB。谷歌TPU配套HBM容量亦由TPU v5e的16GB提升至TPU v8i的288GB。HBM需求同时受芯片出货增长与单芯片配置升级双重驱动,呈现量价齐升态势。

DRAM产能挤出效应加剧存储供需紧张

HBM生产对DRAM晶圆产能形成显著挤占。SK海力士、三星、美光三大厂商的HBM晶圆投入占比持续攀升,SK海力士已接近30%。由于HBM持续挤占传统DRAM产能,AI对存储的挤出效应在未来两年内难以缓解,全球DRAM供需维持紧平衡状态。

存储涨价潮已向终端传导并抑制下游需求。2026年存储涨价导致全球智能手机出货量显著下降,主要厂商普遍下调全年出货预期;中端新能源汽车受存储成本上涨影响最为严重,部分车型销量自2026年初以来大幅下滑。海外市场中,苹果已上调部分MacBook和iPad售价,低价位产品成本转嫁能力有限,利润空间被大幅压缩。

存储制程升级提升设备投资强度

HBM向HBM4、HBM4E持续演进,DRAM制程不断升级,3D NAND同步向更高层数发展。先进存储单位产能对应设备投资额持续提升,当DRAM制程达到10nm时,每千片晶圆月产能的设备投资额上升至9000万美元。为满足高带宽、高堆叠、高良率要求,刻蚀、薄膜沉积、量检测等关键工艺的重要性进一步提高,设备数量及工艺复杂度同步增加。

薄膜、刻蚀和量测设备在存储扩产的设备资本开支中占比超过50%,其中薄膜设备支出占比约22%、刻蚀设备约20%、量测设备约10%。刻蚀设备以ICP、CCP为核心,薄膜设备以PECVD为核心,相关厂商将显著受益于本轮存储扩产周期。

国内外存储厂商同步扩产

海外三星、SK海力士、美光持续加大HBM及先进DRAM产能投入,SK海力士与三星DRAM月产能预计分别由2025年第四季度的54.5万片、65万片提升至2030年的约100万片、135万片。国内长鑫存储、长江存储扩产节奏同步加快,长鑫存储DRAM全球市占率由2025年第一季度的约3%提升至2026年第一季度的约8%,长江存储NAND市占率由约8%提升至约13%,国产存储市占率有望持续提升。

平台化设备龙头凭借产品覆盖度优势率先受益。北方华创核心设备工艺覆盖度已超60%,产品矩阵与存储扩产需求高度吻合;中微公司刻蚀设备涵盖高能CCP、低能ICP及边缘刻蚀机,并通过参股布局光学量测、CMP、清洗设备;拓荆科技PECVD技术积累深厚,已实现逻辑芯片100%工艺覆盖,并拓展ALD、SACVD、HDPCVD等薄膜设备;微导纳米ALD设备在28nm逻辑芯片及存储领域取得产业化应用。

产业链投资机遇

随着存储景气度回升及新一轮资本开支开启,具备平台化能力及国产替代优势的设备龙头长期成长空间广阔。前道设备领域,薄膜沉积、刻蚀、量检测等高价值量环节迎来更大成长空间;后道设备及材料零部件环节亦将受益于产业链整体扩产。需关注半导体行业投资不及预期、设备国产化进程不及预期、技术迭代及工艺路线变化等风险因素。

编辑:流星雨
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