2025年存储行业系列报告：AI大模型引爆需求，存储行业站上新一轮成长周期

存储器是半导体产业规模最大的分支之一

半导体行业分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业，根据功能的不同，集成电路又可以分为存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器等细分领域。 根据世界半导体贸易统计组织(WSTS) 的统计，2024年，全球半导体市场销售额约6305.49亿美元，其中，逻辑电路销售额约为2157.68亿美元，存储芯片销售额约为1655.16亿美元。

NAND Flash和DRAM最大的细分市场

按照掉电后数据是否可以继续保存在器件内，存储芯片可分为掉电易失和掉电非易失两种，其中易失存储芯片主要包含静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）；非易失性存储器主要包括可编程只读存储器（PROM），闪存存储器（Flash）和可擦除可编程只读寄存器（EPROM/EEPROM）等。 NAND Flash和DRAM存储器领域是半导体存储器中规模最大的细分市场。

中国存储芯片行业市场规模超过2500亿

存储芯片具有体积小、存储速度快等特点，广泛应用于内存、U盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等领域。根据前瞻产业研究院数据，2023年中国存储芯片行业市场规模达到2591亿元人民币，2018年~2023年五年复合增速达20.38%。2023年，中国DRAM产品占总市场规模比重约为56%。

服务器、PC、mobile是三大主力市场

根据CFM数据，2023年以PC应用为主的cSSD消耗了NAND flash的26%，Mobile产品消耗了NAND flash产能的34%，以服务器应用为主eSSD消耗了NAND flash总产能的14%。在DRAM市场，预计2024年服务器应用约消耗全球DRAM产能32%，mobile应用预计约消耗全球DRAM产能34%，PC应用预计约消耗全球DRAM产能15%。

存储芯片以美、日、韩大厂主导

根据闪存市场数据显示，2024年第四季度全球NAND Flash市场规模为174.1亿美元，环比减少8.5%，同比增长42.4%。在这一领域，排名前五的企业分别是三星、SK海力士、铠侠、美光和西部数据，这五家企业共占据了全球92.7%的市场份额。 根据闪存市场数据显示，2024年第四季度全球DRAM市场规模攀升至293.45亿美元，环比增长13.5%，同比增幅高达66.1%。在这一细分领域，三星、SK 海力士、美光、南亚和华邦占据前五，五家企业合计市场份额达95.7%。

存储芯片行业具有明显的周期性

从过往产业发展经验来看，全球半导体产业包括存储产业都具有较大的周期性。从2015年~2024年SIA发布的数据来看，存储芯片周期波动性远超半导体全行业销售额的波动性。

2025年存储市场规模预计达1890亿美元

根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）发布报告，2025年全球半导体市场规模预计将达到7008.74亿美元，同比增长11.2%。细分市场来看，今年的半导体市场规模攀升将受惠于逻辑芯片和存储器。其中，逻辑芯片预计市场规模将达2440亿美元，同比增长17%，AI算力需求激增（如英伟达数据中心收入同比增192%）是核心推动力，AI GPU、定制ASIC芯片需求持续超过供应。存储器市场规模预计达1890亿美元，同比增长13%，其中，高带宽内存（HBM）因AI训练需求爆发，预计2025年出货量激增57%，平均售价较传统DRAM溢价近5倍。

AI推动HBM火爆，DRAM持续迈入3D时代

DDR是DRAM的主要细分品类

DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM按照产品分类分为DDR/LPDDR/GDDR和传统型（Legacy/SDR）DRAM。 DDR是双倍速率同步动态随机存储器，主要应用在个人计算机、服务器上；LPDDR是LowPowerDDR，主要应用于移动端电子产品；GDDR是Graphics DDR，主要应用于图像处理领域；DDR/LPDDR为DRAM目前应用最广的类型，根据Yole数据统计，两者合计占DRAM应用比例约为90%。

DDR6已进入平台验证

DDR标准是由固态技术协会（JEDEC）制定，从DDR1到DDR5演变看，DDR的能耗越来越低，传输速度越来越快、存储容量也越来越大。 2024年，JEDEC开始着手研究下一代内存标准DDR6，目标是为存储器领域带来更快的读写速度和更高的性能。2024年底，JEDEC完成了DDR6主要草案标准，为后续标准的正式发布奠定了基础。根据规划，DDR6将于2026年完成平台认证，2027年率先在服务器市场商用，随后向高端笔记本等消费级市场扩展。

DRAM制程微缩仍在持续

DRAM产业在2D平面进行制程微缩目前仍然是一个主流趋势。从三大DRAM厂商三星、SK海力士和美光的研发进展来看，自2016年以来，DRAM就一直在10nm级别（19nm到10nm，或1X）徘徊，三大存储厂商（三星、SK海力士和美光）也都推出了多代的工艺。根据IT之家2025年6月4日消息，美光当地时间昨日宣布在业界率先推出基于第六代10nm级制程（按美光命名为1γ、1-gamma，按三星和SK海力士命名为1c）的LPDDR5x DRAM内存。

3D DRAM是DRAM制程发展方向

3D DRAM是一种通过堆叠多个存储层和使用垂直互联技术来增加存储密度和性能的先进DRAM技术。3DDRAM能够提供更高的存储密度、更低的功耗和更高的带宽，适用于高性能计算、数据中心和AI等应用场景。随着制程工艺的不断缩小，DRAM的制造难度越来越大，因此从2D架构转向3D架构成为未来发展的主要方向之一。 2025年6月在日本东京举行的IEEE VLSI研讨会上，SK海力士提出了未来30年的新DRAM技术路线图。4F2 VG和3D DRAM技术将应用于10nm及以下级内存。

AI大模型推动HBM爆火

chatGPT的爆火和AGI的繁荣，除了推动了AI芯片需求暴增，也推动了HBM的爆火。高带宽存储器（HighBandwidth Memory，HBM）是超微半导体和SK Hynix发起的一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM，适用于高存储器带宽需求的应用场合，像是图形处理器、网络交换及转发设备（如路由器、交换器）等。随着GPU的功能越来越强大，需要更快地从内存中访问数据，以缩短应用处理时间。为了减小“内存墙”的影响，提升内存带宽一直是存储芯片聚焦的关键问题，半导体的先进封装为克服阻碍高性能计算应用程序的内存访问障碍提供了机会。

HBM的实现方式

HBM是由DRAM颗粒三维堆叠而成，其中每个DRAM颗粒通 过μ-Bump和硅通孔（TSV）技术垂直连接到底层的逻 辑芯片上，这种垂直连接方式使得整个堆叠栈能够通 过2.5D封装技术与计算芯片一起集成到同一个硅中介 层上。这种集成方式显著缩短了存储芯片与计算芯片 之间的互连距离，从传统内存条（DIMM）的数厘米缩 短至数百微米。采用了μ-Bump与TSV技术，将输入输 出（IO）的数量从原有的64位提高到1024位以上，极 大地提升了内存带宽，从而能够支持更高的数据传输 速率。 制程方面，与传统DRAM晶圆工艺不同，HBM在前端制程 （FEOL，包括有源器件和存储单元等功能层）完成后， 增加了TSV制程。3D-stacking 主要有两种实现方式： 晶圆到晶圆（Wafer to Wafer, W2W）和芯片到晶圆 （Die to Wafer,D2W）现有的 HBM 都采用 D2W 方式 进行生产。

HBM技术演进路径预测

2025年6月，韩国国家级研究机构——韩国科学技术院（KAIST）发布了一份长达371页的研究论文，系统性地描绘了HBM技术从HBM4一路发展到HBM8的演进路径。内容涵盖带宽、容量、I/O接口宽度、热设计等方面的提升，以及封装方式、3D堆叠结构、嵌入式NAND存储的内存中心架构，甚至包括基于机器学习的功耗控制方法。

HBM竞争格局

根据TrendForce集邦咨询预测，受AI平台积极参与新系列HBM产品推动，2025年HBM需求元将有超过80%，凸显HBM3e系列产品上，其中12hi的将超过一半，成为下半年AI主要竞争厂商有竞争力的主流产品，替代8hi。 目前，在HBM市场，主要有三大供应商，分别为SK海力士、三星和美光。竞争格局方面，SK海力士是英伟达的主要HBM供应商。 根据2025年6月电子工程专辑的报道，SK海力士已向英伟达小批量供应了HBM4，以支持英伟达的下一代AI加速器Rubin GPU的出样计划。报道中，Meritz Securities预测，到2026年，SK海力士将获得HBM3E8Hi市场份额的60%以上和HBM3E 12Hi市场份额的75%。随着HBM4市场需求的增长，SK海力士的HBM销量有望快速增长，预计HBM4的溢价将超过30%。此外，美光也向英伟达提供了12层堆叠的HBM4样品，但供应量有限，而三星电子尚未进入英伟达的HBM供应链，因此SK海力士将获得最大的供应份额。

SK海力士首度登顶全球DRAM市场第一

根据CFM闪存市场报道，2025年一季度在AI服务器保持稳健推动对服务器DRAM需求，PC和移动需求复苏力度也较预期更为明显，此外叠加关税触发的部分补库存需求的共同影响下，2025年一季度整体表现优于预期，全球DRAM市场规模同比增长42.5%至267.29亿美元，环比减少8.5%。在2025年一季度，SK海力士凭借在HBM领域的绝对优势，终结三星长达四十多年的市场统治地位，以36.7%的市场份额首度登顶全球DRAM市场第一。HBM正加速重构DRAM产业格局——其市场渗透率已经从2023年的9%翻倍跃升至2024年的18%，2025年更有望突破30%的战略制高点，成为DRAM价值迁移的核心引擎。

NAND合约价预计季增，1000层时代将至

NAND Flash是大容量存储器主要解决方案

NAND Flash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。 NAND Flash具有存储容量大、读写速度快、功耗低、单位成本低等特点，主要应用于有大容量存储需求的电子设备。随着人工智能、物联网、大数据、5G等新兴应用场景不断落地，电子设备需要存储的数据也越来越庞大，NANDFlash需求量巨大，市场前景广阔。

NAND闪存按照存储方式划分已发展了四代

按照存储方式划分，NAND闪存已经发展了四代。第一代SLC（Single-Level Cell）每单元可存储1比特数据(1bit/cell)，性能好、寿命长，可经受10万次编程/擦写循环，但容量低、成本高；第二代MLC（MultiLevel Cell）每单元可存储2比特数据(2bits/cell)，性能、寿命、容量、成各方面比较均衡，可经受1万次编程/擦写循环，现在只有在少数高端SSD中可以见到；第三代TLC（Trinary-Level Cell）每单元可存储3比特数据(3bits/cell)，性能、寿命变差，只能经受3千次编程/擦写循环，但是容量可以做得更大，成本也可以更低，是当前最普及的；第四代QLC（Quad-Level Cell）每单元可存储4比特数据(4bits/cell)，性能、寿命进一步变差，只能经受1000次编程/擦写循环，但是容量更容易提升，成本也继续降低。

不同类型NAND闪存面向不同场景

这四类闪存颗粒中，SLC的性能最优，价格也是最高，一般用作对于可靠性、稳定性和耐用性有极高要求的工业控制、航天军工、通信设备等企业级客户；MLC性能够用，稳定性比较好，价格适中，为工业级和车规级SSD应用主流；TLC是目前消费级SSD的主流，价格便宜，但可以通过高性能主控、主控算法来弥补、提高TLC闪存的性能；QLC是奔着更大容量和更低成本发展。 TLC又有2D-TLC与3D-TLC两种，目前市面上以3D-TLC居多。

走向4D NAND时代

2024年11月21日，韩国存储器巨头SK海力士宣布，已正式量产全球首款321层堆叠1TbTLC4DNAND闪存，标志着存储器行业又一项技术里程碑的诞生。这款全新的闪存产品不仅打破了300层堆叠的技术限制，更为未来存储技术的发展方向指明了道路。4D-NAND 在 3D-NAND 单元下方形成外围电路，减少了外围电路所占的面积，从而实现存储容量的最大化并降低 NAND 闪存的成本。

报告节选：

编辑：火腿肠