
人工智能(AI)的爆发式发展正在颠覆传统存储行业的价值逻辑,存储芯片不再是简单的数据“容器”,而是成为AI系统的“工作记忆”与算力底座。2025年下半年,全球存储芯片市场掀起“史诗级”涨价潮,这场由AI“以存代算”需求驱动的产业变革,深刻揭示了存储芯片与人工智能之间唇齿相依的协同关系。
从技术本质来看,AI的核心是数据的处理与学习,而存储芯片则决定了数据的存储密度、访问速度与交互效率,两者构成了智能计算产业链的核心双引擎。随着AI大模型从百亿级向万亿级参数跨越,从云端训练向边缘推理延伸,存储芯片正经历从“周期品”到“AI基础设施”的属性转变,其技术迭代速度、性能指标与产业格局都在被AI深度重塑。
在AI发展初期,行业竞争焦点集中于算力提升。但随着大语言模型、多模态模型的规模化应用,数据处理场景发生根本性变化:万亿参数模型的训练需同时调用海量训练数据、中间结果与模型权重,传统“CPU(中央处理器)+GPU(图形处理器)+普通存储”的架构暴露出严重的“存储墙”瓶颈──数据在存储介质与运算单元之间的传输延迟,成为制约AI效率的核心因素。这一背景下,“以存代算”理念应运而生,存储芯片的性能指标逐渐超越算力成为决定AI系统效率的关键变量。
与传统存储场景相比,AI对存储芯片的需求呈现三大特征:一是高带宽,需支撑多模态数据的并行读写,AI服务器对存储带宽的需求是普通服务器的4倍至8倍;二是低延迟,模型训练与推理对延迟的敏感度达到微秒级,否则将导致运算单元空转;三是大容量,单台AI服务器DRAM(动态随机存取记忆体)需求量可达普通服务器的8倍,万亿参数模型训练需PB(Petabyte,拍位元组)级存储容量支撑。这种需求变革推动存储芯片从单纯的容量扩张,转向带宽、延迟、容量与能耗的多维优化。
多模态AI的兴起进一步加剧了存储压力。文本、图像、音频、视频等多类型数据的融合处理,要求存储系统同时支持顺序读写与随机访问,具备灵活的容量扩展能力。华为OceanDisk LC 560大容量盘单盘物理容量达245TB(Terabyte,兆位元组),读带宽14.7GB/s(即每秒能传送14.7亿位元组(Byte)的数据量,而GB/s为GigaBytes per second的缩写,即为每秒吉字节),可使多模态语料库预处理效率提升6.6倍,成为集群训练场景的核心存储方案。这种场景化需求的分化,推动存储芯片向专业化、定制化方向发展。
数据存储高速扩容
AI的发展本质上是数据驱动的革命,数据生成量的爆发式增长直接拉动存储芯片需求扩容。市场预计到2030年,全球每年产生的数据总量将达1000ZB(Zettabyte,皆位元组),较2020年增长23倍;其中AI相关存力总量占比将达63%,较2020年增长500倍。这种增长不仅体现在容量规模上,更表现为数据访问模式的复杂性提升──AI系统需对海量非结构化数据进行实时分析与快速调用,对存储芯片的IOPS(每秒处理的读写操作次数)与响应速度提出极致要求。
面对AI需求的冲击,DRAM与全称为快闪记忆体(NAND Flash)两大传统存储品类通过技术迭代实现性能跃升。在DRAM领域,DDR5(第五代双倍资料率同步动态随机存取记忆体)内存成为AI服务器的标配,其接口速度是DDR4(第四代双倍资料率同步动态随机存取记忆体)的2倍,功耗降低30%,延迟控制在13ns(nanosecond,纳秒)以内,完美适配AI服务器的内存扩展需求。NAND Flash领域,3D堆叠技术成为容量提升的核心路径,长江存储已量产232层TLC 3D NAND,接口速率3600MT/s(Million Transfers per Second,即为每秒百万次数据传输),良率稳定在95.2%,月产能近13万片,占全球NAND产能8%,目标2026年底将市占率提升至15%。华为、三星等企业推出的AI专用SSD(固态硬盘),通过硬件优化与软件协同,实现存储性能与AI工作负载的精准匹配。
长期以来,全球存储芯片市场被三星、SK海力士、美光等国际巨头主导,形成高度集中的竞争格局。在DRAM领域,三星、SK海力士、美光合计占据全球95%以上的市场份额;NAND Flash市场中,三星、铠侠、美光、SK海力士、西部数据五大厂商市占率超90%,这种垄断格局长期制约着全球存储产业的创新活力。但AI需求的爆发式增长,为市场格局重构带来新机遇,国际巨头纷纷调整战略重心,向AI高端存储倾斜。
三星作为全球存储芯片龙头,加速推进HBM3e(高频宽记忆体)与3D NAND(三维非挥发性快闪记忆体)技术迭代,同时推出超高速颗粒产品匹配AI SSD需求,应对GPU直接调度数据的技术趋势。SK海力士在HBM领域占据领先地位,其HBM3产品市占率超50%,并通过与英伟达深度合作,成为AI服务器存储的核心供应商。美光聚焦AI服务器存储市场,加速PCIe Gen5 SSD与HBM产能扩张,受益于AI需求增长,2025年营收增速显著回升。铠侠推出基于英伟达需求打造的“AI SSD”产品,通过与英韧科技等主控厂商合作,强化在AI存储领域的竞争力。
国际巨头的战略转型带来市场结构变化:一方面,高端AI存储市场竞争加剧,技术迭代速度加快;另一方面,国际巨头将中低端产能向高端转移,为国产存储芯片企业腾出市场空间。2025年全球存储芯片市场规模预计达1938亿美元,其中AI服务器存储需求增速超30%,成为行业增长的核心引擎,这种结构性增长为后发企业提供了差异化竞争机会。
国产芯片迎来机遇
在AI驱动的存储产业变革中,国产存储芯片企业迎来罕见的战略窗口,长江存储、长鑫存储、兆易创新等企业通过技术突破与产能扩张,实现从“可用”到“好用”的跨越,逐步打破国际巨头的垄断格局。2024年中国DRAM全球份额仅5%,2025年预计翻倍至10%,NAND Flash国产市占率从8%向15%迈进,国产存储正从“边缘”走进“主流”。
长江存储作为国产NAND Flash龙头,凭借Xtacking(晶栈)架构优势,已量产232层TLC 3D NAND,良率稳定在95.2%,月产能近13万片,产品已进入小米、联想等国内主流供应链,在中低端消费级与工业级市场实现规模化替代。长鑫存储作为内地唯一DRAM量产企业,2025年发布DDR5(8000Mbps,Mbps为每秒百万位元)、LPDDR5X(10667Mbps)产品,性能对标国际巨头,Counterpoint预测其2025年DDR5份额将达7%,LPDDR5(Low Power DDR)份额从0.5%增至9%,并通过与兆易创新的深度绑定,实现设计与代工的全链条协同,良率稳定在95%以上。
在存储设计与模组领域,兆易创新、江波龙等企业实现差异化突破。兆易创新在NOR Flash(非挥发性记忆体)领域全球市占率达18.5%,位居国内第一,其自主研发的DDR5 16Gb芯片速率达6400Mbps,延迟控制在13ns以内,2024年存储芯片收入51.9亿元(人民币,下同),同比增长27%,毛利率高达40%。江波龙作为综合性存储模组龙头,搭载自研主控的UFS4.1产品性能领跑行业,2025年一季度企业级存储收入3.19亿元,同比增长超200%,PCIe SSD(Peripheral Component Interconnect Express固态硬碟)产品完成鲲鹏、海光等国产CPU平台适配,订单排期已至2026年。
此外,英韧科技的企业级主控芯片累计部署量突破1亿颗,全面适配长江存储颗粒,在国产信创市场份额高速成长,相关产品已部署在上海银行、邮储银行数据中心。
设备与材料环节的国产替代同步推进,为存储芯片产业自主可控提供支撑。北方华创覆盖刻蚀、薄膜沉积设备,2025年上半年营收161.42亿元,同比增长29.5%;中微公司刻蚀设备收入增长40.1%,进入国际一线供应链;江丰电子存储靶材订单占长江存储70%,国产化率持续提升。上海新阳的光刻胶已满足14nm(纳米)需求,正在攻克7nm技术,逐步打破JSR、信越等海外企业的垄断。(待续)
(作者为外资投资基金董事总经理)