[shdb 20251209:人工智能存储系列报告一-四海清单

AI拉动需求增长，存储大周期方兴未艾

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1. 一段话总结

AI训练与推理需求成为存储行业核心增长引擎，2026年AI推理对DRAM、NAND需求分别达23.0EB、593.5EB，短期供不应求推动存储价格上涨，行业大周期开启；存储系统分为易失性的Memory（DRAM、HBM）和非易失性的Storage（SSD、HDD、NAND），技术上呈现HBM叠层数提升、NAND堆叠层数突破、DDR向DDR6迭代等趋势；供给端由三星、海力士、美光等龙头主导，CR5集中度高，国内企业逐步突破，整体行业受益于AI算力扩张，长期增长确定性强。

2. 思维导图（mindmap）

3. 详细总结

一、存储系统核心架构与分类

分类逻辑
- 按特性分为易失性Memory（断电丢数据，优势是速度快）和非易失性Storage（断电保数据，优势是容量大、成本低）。
- 按部署位置分为网络端存储（存放冷数据，以HDD、SSD为主）和本地端存储（存放热/温数据，以HBM、DRAM、本地SSD为主）。
存储金字塔层级：自上而下性能递减、容量递增、成本递减，适配不同数据访问频率需求，核心产品包括HBM、DRAM、SSD、HDD。

二、核心存储产品技术与市场现状

产品类型	核心技术趋势	2024年关键数据	市场格局（25Q2）
HBM（高带宽内存）	叠层数提升（12/16Hi）、I/O数量增至2048、带宽达1.0TB/s（HBM3E）	市场规模179.6亿美元，出货量14.97亿GB	海力士56.4%、三星37.8%、美光5.8%
DRAM（动态内存）	迭代至DDR5，DDR6研发推进，工艺向9nm突破	市场规模984亿美元，手机/PC/服务器需求占比75.2%	海力士39.1%、三星33.2%、美光22.8%
NAND（闪存）	3D堆叠层数突破300层，QLC占比提升，Xtacking架构应用	市场规模696亿美元，SSD/手机需求占比88.2%	三星34.0%、海力士22.0%、铠侠13.9%
SSD（固态硬盘）	PCIe/NVMe接口主导，企业级高容量（8TB+）占比提升	市场规模410亿美元，企业级需求占比64%	三星32.0%、Solidigm12.5%、美光11.2%
HDD（硬盘）	HAMR技术（单碟3TB）、多磁臂提升IOPS，NVMe协议适配	市场规模180.3亿美元，企业级占比76%	希捷40.8%、西部数据40.0%、东芝19.2%

三、AI对存储需求的核心拉动（测算核心）

训练侧需求
- 模型参数存储：GPT-3（1750亿参数）全精度训练需3826GB存储，混合精度训练可降至2513GB（FP16存储+FP32备份）。
- 数据与Checkpoint：GPT-3训练需570GB预处理数据，单模型Checkpoint存储需2448GB，保留5-10个检查点进一步提升需求。
推理侧需求（以ChatGPT为例）
- 基础前提：2025年10月周活8亿→月活11.4亿，单MAU日耗2万Token，API每秒处理3.65亿Token。
- 具体需求：HBM需31.0PB（模型权重+KV Cache）、DRAM需6.9EB（非活跃专家+KV Cache）、NAND需199.5EB（RAG存储）。

供求平衡预测

产品	2024供给	2025E供给	2026E供给	2025E需求（AI拉动）	2026E需求（AI拉动）	2026供需比
DRAM（EB）	30.5	35.7	41.1	40.1	53.2	129%
NAND（EB）	764.7	875.6	1014.7	1035.9	1344.4	132%

四、全球竞争格局与国内进展

龙头企业业务布局
- 全品类龙头：三星（DRAM/NAND/SSD/HBM市占均居前列）、海力士（HBM/DRAM全球第一，收购Solidigm强化SSD）、美光（产品矩阵全面，DDR/HBM/NAND同步推进）。
- 细分龙头：希捷/西部数据（HDD双寡头）、闪迪/铠侠（NAND/SSD专注，闪迪消费级市占19.0%）。
国内企业突破
- DRAM：长鑫存储市占3.1%，逐步实现技术迭代。
- NAND：长江存储市占4.2%，3D NAND堆叠层数突破192层。

五、风险提示

厂商DRAM/NAND扩产超预期，导致产品价格下跌。
互联网大厂AI资本开支不及预期，拖累存储需求。
AI大模型方案优化（如模型压缩），减少对存储容量需求。
AI应用活跃用户数增长不及预期，需求释放放缓。

4. 关键问题与答案

问题1：AI推理对存储需求的核心拉动点是什么？2026年关键需求数据如何？

答案：核心拉动点包括三方面：① 模型权重存储（MOE架构下活跃专家与稠密部分需高带宽/低延迟存储）；② KV Cache存储（生成式AI逐Token生成需实时缓存上下文，依赖DRAM/HBM）；③ RAG向量库存储（用户上传数据向量化后需大容量NAND存储）。2026年关键数据：AI推理对DRAM需求23.0EB、NAND需求593.5EB，分别占全球总需求的43%、58%，短期供需比达129%（DRAM）、132%（NAND），供不应求格局明确。

问题2：存储行业的技术迭代趋势是什么？不同存储产品的核心技术突破点在哪里？

答案：整体技术趋势是“更高性能、更大容量、更低成本”，各产品核心突破点：① HBM：通过增加叠层数（从8Hi到16Hi）、扩展I/O数量（从1024到2024）提升带宽（HBM3E达1.0TB/s）；② DRAM：工艺向9nm突破，迭代至DDR5，DDR6研发推进，引入Bank Group提升并行效率；③ NAND：3D堆叠层数突破300层，QLC/TLC占比提升，Xtacking架构优化存储密度；④ SSD：NVMe/PCIe 4.0/5.0接口普及，企业级高容量（8TB+）产品占比提升；⑤ HDD：HAMR技术实现单碟容量3TB+，多磁臂设计提升IOPS，统一到NVMe生态。

问题3：全球存储行业的竞争格局如何？国内企业的突破方向与进展怎样？

答案：竞争格局呈现“龙头垄断、细分集中”特征：① 整体市场：三星、海力士、美光主导Memory（DRAM/HBM）和NAND市场，CR5均超90%；希捷、西部数据垄断HDD市场（CR80.8%）；三星、Solidigm、闪迪主导SSD市场（CR65.3%）。② 国内进展：突破方向集中在中低端替代与技术追平，DRAM领域长鑫存储市占3.1%，实现DDR4/DDR5量产；NAND领域长江存储市占4.2%，3D NAND堆叠层数达192层；HBM领域仍处于研发阶段，依赖与国内GPU厂商联合开发，逐步切入供应链。

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THE END