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全球AI数据中心建设潮致DRAM供不应求,价格飙升至2028年

全球云服务科技大厂纷纷投入巨额资金,掀起人工智能也就是AI数据中心建设的热潮,这推动了对DRAM的巨大需求,然而因为现有产能有限,导致整个DRAM市场持续处于供不应求状态,并且价格飙升。

根据Counterpoint Research所给出的数据表明,在今年的第一个季度期间,DRAM的价格已然出现了上涨的情况,上涨幅度达到了80%至90%。众多的DRAM厂商纷纷都进行了表示,在第二个季度的时候,DRAM的价格将会进一步形成上涨的态势。2026年的产能已经全部售罄,就连2027年的产能同样也已经全部售罄,合约价格全部都是要逐季进行确定的。有不少的业者甚至都持有这样的观点,认为DRAM紧缺以及涨价的这种态势将会一直延续到2028年。

为谋求利益最大化,三星电子如是做,SK海力士亦如此,美光同样这般,它们把更多产能、资源投放至数据中心所需的HBM产品里,这致使消费类DRAM供应紧缺状况更为严重。

那么存储芯片的供不应求、价格上涨何时才能缓解呢?

IEEE Spectrum对多位经济学家以及存储器专家进行了采访,这些专家认为,当前情形是DRAM行业历史上长久以来就有的繁荣与衰退周期,跟规模前所未有的AI基础设施建设相互碰到一起形成的结果。除非AI领域发生重大的崩盘状况,不然新增的产能以及新技术要花费数年时间,才能让供应跟需求达成匹配,价格或许仍旧会处于高位。

DRAM短缺的根源

内存以及存储行业的那些观察人士,全都一致觉得,DRAM行业的周期性是极其强的,存在着巨大的繁荣阶段,同时也有着衰退阶段。存储与内存方面的专家、Coughlin Associates总裁Thomas Coughlin进行了解释,因新建晶圆厂的成本达到了150亿美元乃至更多,企业是极为不愿意去扩张的,或许只有在繁荣时期才会有资金来进行扩张。但要建设这样一座晶圆厂,还要让它投入运营,这有可能需要18个月或者更长的时间,这实际上就表明,新增产能到来的时间,要远远晚于最初的市场需求高峰期,进而致使市场供过于求,最终使得价格下跌。

Thomas Coughlin称,上一轮存储芯片繁荣周期能够追溯到新冠疫情期间引发的芯片供应恐慌,他指出,为避免供应链中断,支撑向远程办公的快速转型,超大规模数据中心巨头,比如亚马逊、谷歌和微软,大量购入DRAM和NAND,致使价格被推高。

但紧接着供应走向稳定,数据中心扩张于2022年放慢脚步减少幅度,致使DRAM以及NAND价格急剧下跌。Thomas Coughlin宣称,这场衰退一直延续到2023年,甚至造成三星等大型内存和存储设备公司产量削减50%,用以尝试避免价格跌破制造成本。这是一番稀少且颇为无奈的举动,因为企业通常需要开足马力全力运转方可收回成本。

托马斯·考夫林指明,于2023年末开启复苏之后,“所有动态随机存取存储器和闪存公司都着实极为审慎地去对待再度扩充产能这一 issuesomething。所以,在2024年以及2025年中的大部分时段,几乎不存在对全新产能的投资。”。

2025年新建数据中心需求急剧增加,与之形成强烈反差的是,新投资处于匮乏状态。Data Center Map的数据表明,现在全球有差不多2000个新建数据中心正处于规划或者建设进程中。要是这些数据中心全都落成,全球数据中心供应量会增长20%,而当前全球数据中心数量大概是9000个。

若当下的建设速度一直保持下去,麦肯锡做出预测,到2030年的时候,企业会在数据中心建设方面投入7万亿美元,当中5.2万亿美元会被用于AI数据中心,该公司进行预测,在这5.2万亿美元里,大概3.3万亿美元将用来投入到服务器、数据存储以及网络设备上。

到目前为止,AI数据中心热潮之中最大的受益者毫无疑问是GPU制造商英伟达,其数据中心业务入从2019年第四季度的不到10亿美元急剧增长到2025年10月结束的那个季度的510亿美元,在这期间,其AI GPU所需要的HBM容量变得越来越多,最近发布的B300采用了8个HBM芯片,每个芯片是由12个DRAM芯片堆叠而成的,竞争对手对HBM的使用跟英伟达的做法大致一样。比方说,AMD的MI350 GPU采用了8个芯片,这些芯片是12层堆叠的,属于HBM类型的芯片。

依照SemiAnalysis推测,HBM的花费一般是别的种类DRAM的好几倍,而且在AI加速器总的成本里所占比例达到50%或者更多。

因需求呈现旺盛态势,HBM于DRAM制造商的收入里所占的比例正逐步变得越来越高。美光传达相关情况称,HBM以及其他与云有关联的内存产品在其DRAM收入之中的占比,会从2023年的17%开始增长,一直增长到2025年接近50%的水平。

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美光科技有位叫作桑杰·梅赫罗特拉 (Sanjay Mehrotra) 的首席执行官,在去年12月的时候,他向分析师表达了看法,该公司做出预测,HBM 市场的总规模,会从 2025 年的 350 亿美元,增长到 2028 年的 1000 亿美元,这个数字将会超过 2024 年整个 DRAM 市场的规模。这个数字实现的时间,比美光之前所预期的情况提前了两年。他还表明,在能够预见到的未来,整个行业的需求将会“大幅超过供应”。

DRAM或将长期供不应求

Mkecon Insights的经济学家Mina Kim作出解释,称解决DRAM供应问题存在两种办法,其一为创新,其二是建设更多晶圆厂,随着DRAM规模化变得愈发困难,业界转向了先进封装技术,而这实际上就是运用更多的DRAM。

占据了全球DRAM和NAND市场大部分份额的,有着三星、SK海力士、美光这三家公司。并且,这三家公司都在进行筹建新的晶圆厂以及生产设施的行动。然而,这些举措不太可能对降低那价格产生实质性的影响。

正在新加坡建设一座HBM晶圆厂的美光,预计会在 2027 年投产。与此同时,该公司正在改造其从中国台岛PSMC收购的一座晶圆厂,这座晶圆厂也将于 2027 年下半年投产。然而,这些设施多数将聚焦于生产英伟达AI GPU所需的HBM,而非消费类电子产品所需的标准DRAM。至于在今年 1 月于美国纽约州动工兴建的一座DRAM晶圆厂,要等到 2030 年才能全面投产。

韩国清州(Cheongju)那儿,SK海力士正以积极的姿态去建设新的HBM工厂,美国印第安纳州同样如此,两处的设施呢,预计都得等到2028年年底的时候,才能够完工并且投产。这家公司有着这样的事儿,为了去满足AI客户那巨大得惊人的需求,把原本在2027年的设厂计划,提前了三个月,还做出承诺,要投入超过5,000亿美元去建设四座新晶圆厂,甚至更宣布投资接近130亿美元,用于新的封装设施。能够预见到的情况是,这所有的重心,全都是围绕着AI。

三星,在韩国平泽也就是Pyeongtaek那儿的新晶圆厂,预计会在2028年的时候,开始进行量产。

因这些扩建项目在往后几年里没法发挥功效,所以需别的因素去增添供应。全球电子协会(先前是IPC)首席经济学家肖恩·杜布拉瓦克(Shawn DuBravac)称,“缓解供应紧张的办法涵盖现有DRAM领先企业逐渐扩充产能、先进封装工艺的良品率提高以及供应链的多样化”。他还说,“新建晶圆厂能起到一定作用,但更迅速的提升源自工艺学习、更高的DRAM堆叠效率以及存储器供应商与AI芯片设计商之间更紧密的协作”。

那么,一旦这些新的工厂,在2027年开始陆续进行投产,DRAM的价格,就会出现下降的情况吗?不要抱有过高的期望。

通常来讲,经济学家发觉,价格下降的速率比上涨的速率要慢得多得多,并且下降的幅度也要小得多得多。当下,DRAM芯片不太可能成为这一普遍规律的例外情形,特别是在AI计算需求这般旺盛的状况之下,”Mina Kim讲道。

在这同一时间,有一些处在研发进程当中的技术,有着让HBM成为更大的硅片消耗者的可能性。HBM4标准能够容纳16个堆叠起来的DRAM芯片,然而当前的芯片仅仅只使用12个芯片。达成16个芯片的堆叠高度,在很大程度上是由芯片堆叠技术决定的。怎样有效地把热量传导到由硅、焊料以及支撑材料构成的HBM“层叠结构”,这是限制芯片堆叠高度以及在封装里面重新定位HBM以获取更高带宽的关键要素。

SK海力士宣称,其称作先进MR - MUF(回流焊注塑成型底部填充)的制造工艺可带来导热方面的优势,展望往后,一种名为混合键合的芯片堆叠技术有希望借助把芯片间的垂直距离近乎降低到零的方式来提高导热性能。在2024年,三星的研究人员证实,他们能够运用混合键合技术制造出16层高的芯片堆叠,还表明20层芯片堆叠并非难以实现。

然而,HBM的推出,其层数是更多层数堆叠的,无疑将会消耗更多的DRAM产能,这对于缓解DRAM供应紧缺问题并没有帮助。

上周,英特尔首席执行官陈立武于思科人工智能峰会上针对DRAM市场看法发表表示称,直至2028年之前,存储芯片供应紧缺状况都不会出现好转。

需要特别提及的是,鉴于NAND Flash同样遭遇产能排挤以及减产策略这一情况,SSD的价格此刻正在迅猛上升。市场传来的消息表明,三星、SK海力士以及Sandisk等大型厂商都谋划在2026年把NAND Flash芯片的价格提升至原本的两倍。

慧荣科技即Silicon Motion的CEO居然发出了警告,宣称机械硬盘也就是HDD、DRAM、HBM以及NAND Flash在2026年都会面临严重短缺,而这是以前从来没有见到过的情况。

同样,显卡产品因所需显存,也就是VRAM供应紧缺,所以将面临减产。传闻称英伟达因显存供应紧缺,计划在2026年不再推出新产品,并且会削减高达40%的游戏显卡产量,目的是保障对利润率更高的高端显卡产品的供应。这意味着,未来的显示卡不但价格昂贵,甚至有可能面临缺货。

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