AI需求饱和，消费电子寒冬下的存储芯片新变局

智通财经APP获悉，人工智能(AI)需求正在引发一场历史性的存储芯片短缺。要满足芯片需求的指数级增长将代价昂贵、甚至可能根本无法实现。

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存储芯片制造商一直以来都需要应对供应过剩和供应不足的周期。这些制造商通常会提前数年根据预期需求制定计划，而不可避免地有时会判断失误。但如今行业中发生的情况，远远超出了这种常见的剧烈波动。

市场研究机构IDC表示，随着AI热潮给供应带来压力，存储芯片短缺正成为“一场前所未有的危机”。而AI基础设施建设仍在加速推进，大型科技公司预计在2026年的支出将高达惊人的6500亿美元，较去年创纪录的水平增长约80%。因此，即使存储芯片制造商提高产量，缓解短缺的可能时间也要在一年之后——甚至更久。

包括苹果(AAPL.US)、谷歌(GOOGL.US)和特斯拉(TSLA.US)在内的高管们已经在讨论存储芯片短缺对盈利能力乃至AI进展时间表的影响。Google DeepMind负责人德米斯·哈萨比斯称其为行业的“瓶颈”。在1月下旬的特斯拉财报电话会议上，首席执行官埃隆·马斯克甚至提出了自己生产存储芯片的想法。

为什么存储芯片如此重要?

存储芯片是现代计算的关键组成部分。它们本身不执行计算，但负责存储数据并将其提供给中央处理器(CPU)——设备的“大脑”。这些芯片被嵌入在智能手机、游戏主机、汽车和家庭电子产品中，并越来越多地用于AI数据中心。如果没有它们，数字系统将陷入停滞。应用程序和电脑软件会加载缓慢，视频会不断缓冲，用户也不会再得到来自Siri或Alexa那样流畅的语音回复。

几十年来，计算机主要依赖两种类型的存储器。第一种是NAND，这是一种闪存，即使设备断电也能保存数据。它被用于固态硬盘(SSD)和U盘等产品的长期存储。

第二种是DRAM(动态随机存取存储器)，是计算机中最常见的工作内存。它用于临时存储CPU正在使用的数据。在个人电脑中，DRAM通常位于连接到主板的可拆卸模块上。

AI的兴起推动了一种新的DRAM封装方式——高带宽内存(HBM)。这种技术通过将多个存储颗粒垂直堆叠，并将其放置在处理器附近，从而相比传统内存大幅提高数据传输速度。

据悉，使用DDR5芯片(目前广泛部署的一种传统DRAM)传输1TB数据可能需要超过10秒，而使用单个HBM3则大约快10倍。这种速度对AI系统至关重要，因为AI必须在没有瓶颈的情况下处理海量数据。通过缩短传输时间，HBM能够帮助模型更快加载和处理数据，使其成为AI供应链中最抢手的组件之一。

存储芯片短缺是如何出现的?

随着AI模型变得越来越庞大和复杂，服务器的设计需要比过去更多的HBM。同时，它们还需要更多传统DRAM和NAND来处理训练数据并支持云计算工作负载。

自2024年以来，科技公司如亚马逊(AMZN.US)、谷歌、微软(MSFT.US)以及Meta Platforms(META.US)已共同承诺投入数千亿美元扩建数据中心和计算能力，从而加剧了建设更大型AI基础设施的竞争。

来自AI的强劲需求

根据行业研究，数据中心对DRAM的需求在2025年已占全球消费量约50%，而五年前这一比例仅为32%。这一比例预计还会继续上升。到2030年，AI服务器预计将占全球存储需求的60%以上。推动这一增长的部分原因是所谓的AI代理(AI agents)——这类软件被设计为持续运行，并在有限的人类监督下完成任务。

建设AI系统的公司愿意支付更高价格，并签订更长期的供应协议以确保芯片供应。作为回应，存储芯片制造商正把资本和新增产能转向利润率更高的HBM芯片，而减少用于主流设备的传统DRAM生产。

这意味着智能手机、个人电脑、游戏主机和其他设备制造商现在必须为更紧张的存储供应竞争，即使是满足日常需求也不例外。许多企业实际上被排在了队伍后面，因为AI客户获得了优先供应。结果是，消费电子产品的制造成本大幅上升。

全球三大PC厂商之一的惠普(HPQ.US)表示，如今存储芯片约占一台笔记本电脑材料成本的35%，而仅在一个季度前这一比例还只有约15%至18%。因此，该公司已经开始提高电脑价格以抵消成本上涨。同时，它也在调整部分产品配置——例如推出内存容量更低的机型，这可能会影响设备性能和使用寿命。戴尔科技(DELL.US)则在去年12月中旬开始提高服务器价格，并在1月上调PC价格。

压力不仅限于PC领域。市场研究机构Counterpoint Research估计，未来几个季度存储价格上涨可能会使智能手机的材料成本提高15%甚至更多。

为应对成本压力，手机厂商也在降低部分机型的内存配置，并重新评估利润率较低的入门级设备。IDC预计，2026年全球智能手机市场将萎缩12.9%，这将成为该行业有记录以来最大的跌幅。根据全球最大的智能手机处理器供应商高通(QCOM.US)的说法，这一影响在中国可能尤其明显——因为中国低价智能手机市场竞争最为激烈。

游戏主机厂商也面临类似限制。包括索尼和任天堂在内的公司警告称，零部件供应趋紧和成本上升可能影响产品定价，甚至可能推迟未来产品的发布。

难道不能扩建工厂来生产更多芯片吗?

全球存储芯片市场由三家公司主导——韩国的三星电子和SK海力士，以及美国的美光科技(MU.US)。这种高度集中是几十年来利润波动以及建设和装备晶圆厂成本飙升所形成的结果。

尽管这些公司正通过新建或升级制造设施和先进封装厂来扩充产能，但这类项目往往需要多年时间和数十亿美元投资才能产生显著产量。

HBM芯片还带来了额外挑战——它们在大规模制造方面异常困难。HBM是通过将多个存储颗粒(每片厚度比头发丝还薄)以微米级精度堆叠而成。任何一个缺陷都可能毁掉整个堆叠结构，使得生产速度更慢、良率也低于传统DRAM。某些HBM版本还集成了小型逻辑芯片，用于管理和路由数据，这进一步增加了复杂性，并占用大量制造产能。

接下来会怎样?

存储芯片行业长期以来一直难以让新增产能与需求波动相匹配。即使制造商正在扩建产能，他们仍然警惕重演过去那种繁荣与崩溃交替的周期——这些周期曾经吞噬利润并让较弱的企业破产。

就在2024年，美光科技和SK海力士曾因为高估疫情时期需求持续时间，在行业长期供过于求中损失了数十亿美元。尽管他们希望抓住AI带来的订单，但并不愿再次经历供应过剩带来的亏损。因此，产能扩张很可能会保持谨慎——至少比许多客户希望的更加谨慎。

制造存储芯片是一门周期性极强的生意，收入波动往往会导致资本支出出现类似剧烈起伏

目前尚不清楚的是，行业是否会再次进入熟悉的下行周期，还是AI代表了一种结构性变化，使得存储需求在未来多年保持高位，从而迫使芯片制造商持续扩张。

就目前而言，与数据中心建设相关的公司仍在确保获得所需的存储芯片以继续扩张。它们的收入和利润与受益于需求激增的存储芯片制造商一起增长。:然而，对消费电子公司来说，这场供应紧张可能意味着产品更贵、利润率更低以及产品升级速度更慢。