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1、本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 1 海外 AI 研究系列（三）：美光科技（MU.O）深度報告 存儲周期與算力需求共振，AI 時代大展宏圖 2024 年 07 月 18 日 存儲行業全球巨頭，AI 時代“存力”核心標的之一。美光創立于 1978 年，總部位于美國，當前業務包括 DRAM，NAND 及 NOR，并向下延伸提供各類模組產品。經過多年外延并購和內生發展，公司逐步成長為全球存儲市場的主要參與者之一。據 CFM 閃存市場數據，2023 年美光在全球 DRAM 及 NAND 市場占有率分別為 23.90%和 10.80%。公司不僅在傳統存儲市場擁有完

2、整的產品線，AI 時代，公司亦擁有多種新產品用于云端數據中心和終端 AI PC、AI 手機中，是 AI 存力需求興起的核心受益者。美光針對云端應用提供 HBM、高端 RDIMM 及 CXL 內存等產品，以滿足其訓練與推理的需求，其中 HBM3E 已經成功應用于英偉達 H200 Tensor Core GPU，基于 32Gb DRAM 芯片的 128GB DDR5 RDIMM 也已經出貨。傳統存儲：減產+HBM 擠出限制供給，AI 貢獻新需求，漲價有望持續。存儲器具有大宗屬性，存儲行業具有周期性特征，目前全球范圍內的供給收緊疊加需求增長，存儲行業已經步入新一輪上行周期。供給端，三星、美光及海力士

3、等主要存儲原廠均在 2023 年采取了減產的措施，同時約束資本支出，目前仍未見明顯的擴產動作，傳統存儲供應增長比較有限。從新技術對產能的影響來看，HBM 生產相同容量所需晶圓量為 DDR5 的三倍，目前 HBM 供不應求，存儲原廠將更多資源傾斜到 HBM 上，進一步擠占傳統存儲產品的產能。存儲產能供給因此持續收緊。需求端，AI 貢獻了最大的邊際增長，云端訓練及推理需要大量 HBM、DDR5 及 SSD，未來端側 AI 的發展也將帶動單機存儲用量的提升。根據 CFM 閃存數據，自 2023 年 9 月存儲產品價格見底以來，截至 2024 年 5月下旬，DRAM 指數已漲超 31.82%，NAND

4、 指數已漲超 91.4%，但距離前高仍有較大空間。HBM：后發先至，市場份額有望加速提升。HBM 是算力硬件突破內存墻瓶頸的突破性技術，該市場早期由海力士和三星引領，美光則后發先至完成趕超，率先發布 HBM3E 產品，并于 FY24Q3 實現約 1 億美元收入。從產品性能來看，美光 HBM3E 能夠提供高達 1.2TB/s 的帶寬，引腳速度超過 9.2Gb/s，較主要競爭對手的性能高出約 10%，功耗節省約 30%，優勢凸顯。根據公司后續產品規劃，公司將在 2025 年發布 36GB 12-High HBM3E，并于 2026 年推出 36GB 12-High HBM4。截至 FY24Q3 季

5、報披露，美光 2024 年和 2025 年的 HBM 產能均已售罄，預計FY2025 實現數十億美元營收，公司預計未來將在 HBM 市場取得與 DRAM 市場接近的市場份額。投資建議：公司傳統業務受益周期回暖，且兼具 HBM、LPCAMM 等新品帶來的成長性，中短期 HBM 出貨及存儲漲價將帶來的業績釋放。長期來看，AI 將從云側存儲和端側存儲兩方面引領公司更長維度的業績增長，建議積極關注。風險提示：終端需求增長不及預期、存儲行業供給超預期增長、AIPC 及 AI手機銷量不及預期、新品研發進展不及預期。重點公司盈利預測、估值與評級 代碼 簡稱 股價（美元）EPS（美元）PE（倍）FY2023A

6、 FY2024E FY2025E FY2023A FY2024E FY2025E MU.O 美光科技 119.50-4.92 1.23 9.68-97 12 資料來源：Bloomberg，民生證券研究院；（注：股價為 2024 年 7 月 17 日收盤價；公司數據采用 Bloomberg 一致預期）推薦 維持評級 分析師 方競 執業證書：S0100521120004 郵箱： 分析師 易永堅 執業證書：S0100523070002 郵箱： 分析師 張文雨 執業證書：S0100524060002 郵箱： 相關研究 1.海外 AI 研究系列（二）：英偉達（NVDA.O）深度報告：AI 時代的算力領軍

7、人-2024/07/08 2.電子行業周報：AI 終端新趨勢：散熱、耳機、AR-2024/07/07 3.半導體行業點評：長鑫金橋擴產，看好存儲封測產業鏈機遇-2024/06/30 4.電子行業點評：全球視角，探討晶圓廠投資-2024/06/24 5.電子行業 2024 年中期投資策略：AI 產業的新范式-2024/06/18 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 2 目錄 1 四十余年耕耘，締造存儲市場巨頭.3 1.1 全球份額領先，存儲全產品覆蓋.3 1.2 并購+研發齊頭并進，成就全球存儲巨頭.6 1.3 周期上行拉動業績，持續去庫

8、+控產緊縮供給.9 2 傳統存儲：周期上行趨勢延續，價格繼續回升.13 2.1 存儲行業周期性顯著，供需反轉下拐點明確.13 2.2 端側 AI 接力云端，存儲需求長期趨勢向好.19 3 HBM：后發先至，份額快速提升.27 3.1 HBM 滿足 AI 高帶寬+存儲密度需求.27 3.2 HBM 市場空間廣闊，三大原廠競爭激烈.30 4 投資建議.35 5 風險提示.36 插圖目錄.37 表格目錄.37 bUeUoPpQpQsMmQrQvMmOuNrNqP6M9RaQtRmMpNtPlOnNpQeRnMwP6MmNsRvPrNoOxNqQsM行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，

9、請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 3 1 四十余年耕耘，締造存儲市場巨頭 1.1 全球份額領先，存儲全產品覆蓋 1.1.1 產品系列齊全，下游場景全覆蓋 美光創立于 1978 年，總部位于美國愛達荷州，主要產品包括 DRAM、NAND和 NOR，下游應用場景涵蓋消費電子、汽車、通信、數據中心等各領域，是全球領先的存儲器設計與制造公司之一。根據美光 FY2024 前三季度分業務營收數據，美光 DRAM 產品營收占比為 71%，NAND 占比為 28%，其他產品（主要為 NOR）占比為1%。就市場地位來看，根據CFM閃存市場數據，2023年公司在全球DRAM份額位居 TOP3，市場占有率約

10、為 22.8%，僅次于三星和 SK 海力士；在全球 NAND市場占有率則為 10.8%，同樣為市場主要供應商之一。圖1：2023 年全球 DRAM 競爭格局 圖2：2023 年全球 NAND 競爭格局 資料來源：CFM 閃存市場，中商產業研究院，民生證券研究院 資料來源：CFM 閃存市場，中商產業研究院，民生證券研究院 公司產品覆蓋面廣，能夠滿足市場絕大部分應用場景的需求。內存領域，公司產品囊括 DRAM 及 LPDDR，并且能夠提供 RDIMM（服務器）、LPDIMM（桌面）、SODIMM（桌面）等各類模組產品。同時，針對行業創新趨勢，公司推出 CXL 內存及 HBM 等具有跨時代意義的產品

11、。其中 CXL 技術針對內存墻和 IO 墻提供全新的內存解決方案，美光已于 2023 年 8 月宣布推出 CZ120 內存擴充模塊，并已開始向客戶和合作伙伴送樣；HBM 則大幅提高了帶寬，并顯著降低了功耗，為 AI時代大模型運算推理提供了強力內存支持，公司則已推出 HBM3E，并為 AI 時代HBM 的三家核心供應商之一。閃存方面，公司分為 NOR Flash 和 NAND Flash。公司在 NAND 產品領域完成 SLC、MLC、TLC、QLC 全覆蓋，同時在 3D NAND 技術方面世界領先。公司于 2022 年宣布推出的全球首款 232 層 NAND，在當時實現了有史以來最高的每平方毫

12、米 TLC 密度（14.6Gb/mm2）；NOR 產品領域，公司則涵蓋穿行 NOR和并行 NOR，并推出 Xccela flash，與傳統的代碼執行并行 NOR 閃存相比，引腳數大大減少，傳輸速度更快。其性能和優勢對于汽車、工業多元化市場、消費類產品和網絡行業都非常有吸引力。41.40%31.70%22.90%1.90%0.90%1.20%三星SK海力士美光南亞科技華邦電子其他32.70%18.40%18%14.90%10.80%5.30%三星SK海力士愷俠西部數據美光其他 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 4 公司同時還涉足下游模組

13、，產品組合包括適用于各應用場景的 SSD、各類規范的 MCP 以及存儲卡等，產品系列充足，能夠為客戶提供全面的存儲解決方案。圖3：美光科技產品結構 資料來源：美光科技官網，民生證券研究院 從業務和市場分類來看，美光科技共有 4 個部門：包括計算和網絡業務部門（CNBU）、移動業務部門（MBU）、嵌入式業務部門（EBU）及存儲業務部門（SBU）。CNBU 包括銷售到客戶端、云服務器、企業、圖形和網絡市場的存儲產品和解決方案，主要銷售產品包括 DRAM 和 CXL DRAM、HBM 等前沿產品；MBU 包括銷售到移動市場的存儲和存儲產品，包括獨立的 NAND、DRAM和管理型NAND 產品。MBU

14、的管理型NAND 包括嵌入式多媒體控制器（e.MMC）和通用閃存存儲（UFS）解決方案，每種解決方案都將高容量的 NAND 與高速控制器和固件相結合，以及 eMCP/uMCP 產品，將 e.MMC/UFS 解決方案與LPDRAM 相結合。EBU 包括銷售到汽車、工業和消費者市場的存儲和存儲產品和解決方案，例如獨立和模塊 DRAM、獨立的 NAND、管理型 NAND、固態硬盤和 NOR。SBU 包括銷售到企業和云端、客戶端以及消費者存儲市場的固態硬盤(SSDs)和組件級解決方案。圖4：美光科技部門架構 資料來源：美光科技2023 Form 10-K，民生證券研究院 行業深度研究/電子 本公司具備

15、證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 5 1.1.2 產品性能為業界標桿，HBM 助力 AI 蓬勃發展 內存：持續迭代 DRAM 技術，HBM+GDDR+DDR5 模組并駕齊驅。DRAM為美光科技最主要的業務，FY2024 前三季度營收為 123 億美元，占比高達 71%。目前美光在 DRAM 系列持續追趕最新前沿技術。HBM 方面，生成式 AI 帶動高算力 GPU 需求增長，使得其配套的高帶寬內存如 HBM 等供不應求，美光于2023 年 7 月發布業界首款 24GB 8-High HBM3E，總帶寬大于 1.2TB/s，引腳速度超過 9.2Gb/s，較 HBM3

16、提高了 50%，較競品減少約 30%的功耗，有助于降低數據中心的運營成本，該產品已應用于 NVIDIA H200 Tensor Core GPU，在2024 年第二季度開始發貨并帶來營收。此外，公司 36GB 12 層 HBM3E 也在今年 3 月推出樣品，預計將在 2025 年大規模量產，為 AI 的蓬勃發展添磚加瓦。DDR 方面，美光基于 32GB DRAM 芯片的 128GB RDIMM 模塊已經通過驗證并開始為 AI 數據中心發貨，預計 2024 年下半年帶來數億美元的收入；同時，公司開始送樣 256 GB MCRDIMM，數據速率高達 8800MHz，進一步擴展了公司在服務器領域可提

17、供產品種類；此外，美光基于 LRDDR5X 面向筆記本電腦推出 LPCAMM2 內存模組，高速率、低能耗及模塊化設計使得 LPCAMM2 不僅契合當下筆記本電腦需求，更提前迎合了 AIPC 趨勢，目前該產品已經供應于聯想ThinkPad P1 Gen7 筆記本。當下 DDR5 持續滲透，2023 年 DDR5 滲透率約為25-30%，據國內內存接口芯片龍頭瀾起預計 2024 年起 DDR5 即將進入快速滲透期，2024 年年中后滲透率有望過半。GDDR 方面，美光于 2022 年 4 月量產 16GB GDDR6X，主要搭載于 NVIDIA GeForce RTX 系列等高端顯卡，能夠將游戲圖

18、形性能提升到接近現實水平。同時還應用于 AI 推理加速器，釋放高性能的 AI 推理能力。以 NVIDIA Geforce RTX 3090 Ti 為例，其采用 12 顆 GDDR，顯存帶寬能夠達到 1008 GB/s。表1：內存產品梳理 產品 主要應用場景 性能規格 DRAM/LPDRAM 客戶端、服務器 DRAM 最高 24GB/6400MHz，LPDDR 最高 256GB/8532MHz CXL 內存 數據中心、高性能計算/GDDR 客戶端，AI 推理加速器 單引腳速率最高 24Gbps，單顆粒容量 2GB，系統容量一般為 24GB，總帶寬可達 1.15TB/s HBM 高性能計算、人工智

19、能 引腳數據速率超 9.2Gbps，總容量一般為 24GB 或 36GB，總帶寬可高達 1.2TB/s 資料來源：美光科技官網，民生證券研究院 閃存：NAND 產品廣泛，SSD、eMMC 等模組全覆蓋。美光通過不斷研發與持續并購已經成為 NAND 市場大型原廠之一，可提供 SLC、MLC、TLC 及 QLC 四種存儲類型，涵蓋 128Mb 到 2Tb+的存儲密度，以滿足不同客戶對性能、容量和成本的需求。2024 年 2 月，美光宣布開始送樣增強版 UFS 4.0 移動解決方案，主要面向智能手機存儲，最高容量支持 1TB，讀寫速率可達 4000 MBps，是 UFS 3.1的兩倍，并采用 9mm

20、 x 13mm 托管型 NAND 封裝，高性能及低能耗加持，助力智能手機加速普及生成式 AI 功能。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 6 SSD 方面，美光擁有針對不同應用場景的全系列 SSD，能夠全面滿足數據中心、客戶端及汽車工控客戶的需求。公司產品技術行業領先，例如美光 7500 SSD是最先進的主流 PCIeGen4 數據中心 SSD，也是首款采用 200+層 NAND 的SSD，能夠提供卓越的 QoS 和性能。NOR 方面，美光可提供高達 2Gb 的密度，主要用于可靠的代碼存儲以及頻繁更改的小數據存儲。公司銳意創新，其 Xcc

21、ela 閃存刷新了 NOR 閃存速度記錄，讀取速度最快可達 400MB/s，能夠滿足汽車、工業、消費者和網絡應用中即時啟動性能和快速系統響應性的需求。表2：閃存產品梳理 產品 主要應用場景 性能規格 NAND Flash 移動設備、嵌入式系統 容量覆蓋 1GB-2TB+，其中 SLC NAND 可支持超過 100000 次擦寫 NOR Flash 嵌入式系統、工控、汽車 容量覆蓋 128MB-2GB，Xccela Flash 功耗可低至 28PJ/bit SSD 客戶端、數據中心、汽車、工控 最新 9400 SSD 混合工作負載 IOPS 高出競品 2.3 倍，接口可選 SATA 6 Gb/s

22、 及PCIe NVMe e.MMC-based MCP 移動設備、嵌入式系統 存儲密度覆蓋 16Gb1088Gb UFS-based MCP 移動設備、嵌入式系統 存儲密度覆蓋 536Gb-4224Gb，最高 DRAM 帶寬 6.4Gb/s，支持 UFS 3.1 資料來源：美光科技官網，民生證券研究院 1.2 并購+研發齊頭并進，成就全球存儲巨頭 1.2.1 周期底部逆勢收購，實現產能擴張、市占提升 經過四十余年發展，美光通過不斷的產業并購以提升其市場份額和競爭地位，或進入新市場。同時美光以戰略眼光布局未來，為公司長期發展鋪平道路。DRAM 方面，美光曾在行業低谷階段通過低價收購德州儀器存儲業

23、務、東芝DRAM 事業部和爾必達等，不僅使得自身 DRAM 產能迅速擴張，也使得其議價能力大幅提升和生產成本大幅降低。1998 年，由于 DRAM 業務連續虧損，德州儀器決心退出 DRAM 領域專攻其 DSP 產品。美光則借機收購德州儀器 DRAM 工廠，加強了自身技術與研發能力。進入 21 世紀之后，美光又運用一連串的海外并購，并購日本 KMT、東芝美國工廠等，使其在 DRAM 行業的研發與生產能力再度得到大幅提升。2012 年，美光收購全球第三大 DRAM 廠商爾必達及瑞晶 24%的股份。由此，全球 DRAM 行業形成三星、美光、海力士三寡頭壟斷格局。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資

24、咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 7 圖5：2011 年以來全球 DRAM 市場格局變化 資料來源：Statista，民生證券研究院 Flash 方面，公司和英特爾等業界巨頭進行合作，在 2006 年為 IM Flash Technologies 各自投資了約 12 億美元，以緩和當時市場 NAND 供應緊張的局面。2010 年，通過對 NOR 閃存芯片廠商 Numonyx 的兼并，美光科技借機進入NOR 市場。2016 年，IMFT 宣布推出首款 32 層第一代 3D NAND Flash。2019年 10 月，美光收購剩余股份后，IM Flash 成為美光子公司。此外

25、，公司布局數據中心和高性能計算市場。2019 年美光科技宣布收購FWDNXT（其主要提供基于深度學習和神經網絡的高效、高性能硬件和軟件解決方案）?；诖舜问召?，美光正在將計算、內存、工具和軟件集成到該綜合性人工智能開發平臺中，探索針對人工智能工作負載優化的創新內存。表3：美光資本運作梳理 年份 資本運作行為 業務描述 影響 1998 收購德州儀器的全球內存業務 DRAM 成為世界上最大的內存生產商之一，加強了 Micron 在內存領域的市場地位。2002 收購東芝的普通 DRAM 業務 DRAM 增強了 Elpida 在 DRAM 領域的技術實力和市場份額。2005 與 Intel 合資 IM

26、 Flash NAND Flash 鞏固了兩家公司在 NAND 閃存市場的競爭力。2006 收購 Lexar Media 消費級存儲卡和固態硬盤 擴張了存儲解決方案領域，增加了 Micron 的產品線和市場覆蓋。2010 收購 Numonyx B.V.NOR Flash 提升了 Micron 在 NOR 閃存市場的地位，增強了其產品多樣性。2013 收購爾必達 DRAM 使其 DRAM 市場份額躍居全球第三，加強了 Micron 在全球內存市場的競爭力。2013 瑞晶電子 DRAM 增強了 Micron 在存儲技術領域的研發和生產能力。2015 Tidal Systems、Convey Com

27、puter 和 Pico Computing 數據中心和高性能計算 支持了 Micron 在數據中心和高性能計算市場的布局，擴展了其業務范圍。2016 Inotera Memories DRAM 代工 完全控制了 DRAM 生產能力，提高了效率和市場競爭力。2019 FWDNXT 機器學習和人工智能解決方案 擴張了 Micron 在數據中心存儲解決方案領域的業務，加強了其在AI 和機器學習領域的技術實力。資料來源：美光科技官網，民生證券研究院 0%20%40%60%80%100%SamsungSK HynixMicron GroupNanyaWinbondPowerchipElpidaOthe

28、rs美光并購爾必達 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 8 1.2.2 不斷投入產品研發，全面覆蓋主流存儲產品 除在市場積極尋找可并購標的外，公司同時通過投入研發和產品創新來提升公司核心競爭力。從第一款 64K DRAM 產品到當今如 HBM 等前沿產品，美光強大的研發團隊是其能在市場經久不衰的原因之一。早期公司通過推出體積最小化的 256K DRAM 和高性能的 1Mb DRAM，為個人電腦和顯卡的發展奠定了基礎。隨著時間的推移，公司不斷突破技術障礙，如推出 16 兆位 DRAM 和 Samurai DDR 芯片組，不僅提升了產品性能

29、，也證明了公司在內存解決方案方面的專業能力，并積累了客戶資源。進入 21 世紀，公司推出基于 110nm 工藝的 1Gb DDR 和 PSRAM 等產品，進一步推動存儲產品性能發展，并鞏固了其在移動設備競爭地位。2006 年，美光與英特爾合作成立了 IMFT，將產品線從單一的 DRAM 領域拓展到 NAND 閃存芯片業務。在隨后的年份中，公司通過推出 3D NAND 和 GDDR5X 等革命性產品，不斷刷新行業標準，公司于 2016 年的 GDDR5X 數據速率高達 14Gb/s，極大提升了顯存帶寬，并廣泛應用于下游市場。圖6：美光產品歷史復盤 資料來源：美光科技官網，民生證券研究院 近年，美

30、光持續走在行業前列，深入洞察行業趨勢。NAND 方面，美光在 2022年率先發布 232 層 3D NAND，并在同年 6 月推出基于 232 層 3D NAND 的 UFS 4.0，最高容量支持 1TB。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 9 DRAM 方面，1）美光于 2023 年 8 月推出 MCR-DIMM 以應對人工智能時代下服務器的高帶寬需求，其能夠提供高達 8800MHz 的數據速率；2）同年 10月，美光送測其首款 CXL 2.0 內存擴展模組工程樣品，針對內存墻和 IO 墻提出全新解決方案；3）2024 年 1 月，美

31、光推出業界首款標準低功耗壓縮附加內存模塊（LPCAMM2），用于桌面端。LPCAMM2 支持數據傳輸速率達 9600Mbps，與傳統 SODIMM 內存相比，體積縮小了 64%，功耗低 61%，在 PCMark 10 基本性能測試中速度提升了 71%，與 LPDDR 相比則具有可拓展的優點，有望成為下一代桌面端主流內存模組；4）最值得注意的是：美光于 2023 年 7 月推出 24GB 8 層 HBM，產品帶寬高達 1.2TB/s，引腳傳輸速率高達 9.2Gb/s，2024 年 3 月已首次發貨并為公司帶來營收。表4：公司近年重點產品布局 年份/時間 產品/技術 進展 性能/影響 2022 2

32、32 層 3D NAND 率先發布 行業領先 2022 年 6 月 UFS 4.0 基于 232 層 3D NAND 最高容量支持 1TB 2023 年 8 月 MCRDIMM 應對人工智能時代下服務器的高帶寬需求 能夠提供高達 8800MHz 的數據速率 2023 年 10 月 CXL 2.0 內存擴展模組 樣品送測 容量 128/256GB，布局 CXL 時代 2024 年 3 月 24GB 8 層 HBM 已首次發貨并為公司帶來營收 產品帶寬高達 1.2TB/s，引腳傳輸速率高達 9.2Gb/s 2024 年 5 月 Crucial LPCAMM2 宣布推出，并將搭載于聯想搭載 AI 的

33、ThinkPad P1 Gen 7 筆記本電腦 速度高達 7500MT/s，比 SODIMM 快 1.3 倍，待機功耗最多可下降 80%，同時相對 LPDDR 具有可插拔優勢 2024 年 5 月 基于 32GB DRAM 芯片的 128GB RDIMM 已驗證并出貨給 AI 數據中心 速度超過 5600 MT/s，采用 1-beta 節點，與同類 3DS 硅通孔(TSV)產品相比，位密度提高了 45%以上，能效提高了 22%，延遲降低了 16%。FY24 Q2 業績說明會 DRAM 超過 3/4 的 DRAM 比特現在處于前沿的1-alpha 和 1-beta 節點，已開始使用EUV 的 1

34、-gamma DRAM 試生產，并計劃在 2025 年日歷年進行量產 預計 FY24 前端成本降低 FY24 Q3 業績說明會 NAND 超過 90%的 NAND 比特在 176 層和232 層節點上，下一代高容量 NAND 節點計劃在 2025 年量產 推動性能進一步提升 資料來源：美光科技官網，美光科技 FY24 Q2 業績說明會，美光科技 FY24 Q3 業績說明會，民生證券研究院 1.3 周期上行拉動業績，持續去庫+控產緊縮供給 1.3.1 業績復蘇明顯，毛利率預計維持較高水位 營收和利潤周期性波動大，目前行業迎來周期上行。受下游庫存高企，以及2023 年以來需求疲軟帶來的影響，大容量

35、存儲產品銷量和價格在 2023 年上半年經歷了持續下跌，對美光 2023 年美光業績帶來一定負面影響。美光 FY2023 實現營收 155.4 億美元，同比下降 49.48%；實現營業利潤-56.65 億美元，同比下降-158.96%。隨著各存儲廠商減產帶來的供給減少，以及終端需求復蘇帶來的需求增長，下游庫存水位逐漸回歸正常，NAND 和 DRAM 價格自 2023 年 8 月逐漸回 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 10 升，受益于此，公司業績開始逆轉，FY24 H1 實現營收 105.50 億美元，同比增長35.67%，其中 FY

36、24 Q3 實現營收 68.11 億美元，是公司連續第五個季度實現環比增長。根據美光 FY24 Q3 電話會中的指引，受益于人工智能模型趨于復雜，對存儲容量等服務器性能要求增加，人工智能應用向下滲透到 PC、手機、汽車和工業系統等下游廣泛領域，疊加 HBM 晶圓消耗比增加帶來的擠出效應等綜合影響，預計存儲價格將會繼續上升，AI 驅動的需求增長或將為全球存儲市場帶來持續數年的增長機會。值得注意的是，美光表示 FY2025 營業收入將可能創新高。圖7：美光營收（百萬美元）圖8：美光營業利潤（百萬美元）資料來源：Bloomberg，民生證券研究院 資料來源：Bloomberg，民生證券研究院 從收入

37、結構來看，CNBU 為美光科技第一大部門，2023 年收入 57.1 億美元，占比達 36.7%，同比下滑 58%，MBU 和 EBU 都貢獻了約 23.4%的收入，SBU 占比則最少，約為 16.43%。FY24 Q3 業績情況來看：CNBU 實現收入為 26 億美元，環比增長 18%；MBU實現收入約 16 億美元，環比微降 0.63%；EBU 實現收入 13 億美元，環比增長16%；SBU 則實現營收 13.53 億美元，環比增長 50%。圖9：美光科技收入構成（按部門，百萬美元）資料來源：Bloomberg，民生證券研究院-60%-40%-20%0%20%40%60%80%050001

38、00001500020000250003000035000營收yoy-10000-50000500010000150002000005000100001500020000250003000035000CNBUMBUEBUSBU 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 11 隨著 2023 年第三季以來存儲產品價格逐漸恢復，以及下游市場復蘇帶來的需求增長，美光毛利率逐步改善，FY2024 Q3 實現毛利率 26.9%，繼 FY24 Q2 毛利率轉正后，強勁的 HBM 需求開始帶動整體毛利率上行。圖10：美光科技 FY14Q4-FY24Q3 單

39、季度毛利率 資料來源：Bloomberg，民生證券研究院 在過去兩個周期中，美光在 FY 2017 年 Q3 恢復到 46.2%的毛利率水平，并一直持續較高毛利率，直到 FY 2019 年 Q2，維持 7 個季度；FY 2021 年 Q3 毛利率恢復到 42.3%后，直到 FY 2022 年 Q4 后毛利率才開始明顯下跌，毛利率維持 6 個季度。目前美光科技毛利率仍處于較低水平，FY 2024 Q3 毛利率 26.9%，至 40%以上的毛利率仍需時間，美光表示將維持資本支出紀律，持續嚴控資本開支，2024財年將維持 80 億美元的資本開支，并主要用于投入 HBM，傳統產品資本開支仍將有限。1.

40、3.2 庫存持續消化，HBM 拉動資本支出增長 需求增加供應減少，存儲價格有望繼續向上。截至 FY24 Q3，美光科技的庫存為 85.12 億美元，連續 7 個季度保持穩定。但從庫存占比來看，成品庫存占比下降，而半成品占比連續三個季度上升，原材料穩定小幅下降，這與美光減產動向一致。隨著行業內產品供應逐漸減少，逐漸走向供需平衡狀態，產品價格有望隨之逐漸上行。-40%-20%0%20%40%60%80%FY14 Q4FY15 Q1FY15 Q2FY15 Q3FY15 Q4FY16 Q1FY16 Q2FY16 Q3FY16 Q4FY17 Q1FY17 Q2FY17 Q3FY17 Q4FY18 Q1F

41、Y18 Q2FY18 Q3FY18 Q4FY19 Q1FY19 Q2FY19 Q3FY19 Q4FY20 Q1FY20 Q2FY20 Q3FY20 Q4FY21 Q1FY21 Q2FY21 Q3FY21 Q4FY22 Q1FY22 Q2FY22 Q3FY22 Q4FY23 Q1FY23 Q2FY23 Q3FY23 Q4FY24 Q1FY24 Q2FY24 Q3 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 12 圖11：美光科技總庫存水平（百萬美元）圖12：美光科技庫存占比 資料來源：Bloomberg，民生證券研究院 資料來源：Bloomber

42、g，民生證券研究院 傳統存儲的資本支出已連續多個季度保持在較低水平，FY24 Q2 之前，季度資本開支連續四個季度未超過 18 億美元，但 FY24 Q3 資本支出錄得 21 億美元，qoq+51%。目前，根據美光科技在 FY24 Q3 業績說明會中公布的資本開支計劃，美光2024財年將保持80 億元的資本支出，25年預計資本支出達到營收的30%。資本支出或將重返增長區間，新增資本支出的一半以上將用于建設公司位于愛達荷州和紐約的兩座晶圓廠，兩座晶圓廠分別計劃于 FY2027 和 FY2028 后供給上量，為 HBM 等高需求產品提供產能保障。圖13：美光資本支出情況（百萬美元）資料來源：Blo

43、omberg，民生證券研究院 0100020003000400050006000700080009000FY14 Q2FY14 Q4FY15 Q2FY15 Q4FY16 Q2FY16 Q4FY17 Q2FY17 Q4FY18 Q2FY18 Q4FY19 Q2FY19 Q4FY20 Q2FY20 Q4FY21 Q2FY21 Q4FY22 Q2FY22 Q4FY23 Q2FY23 Q4FY24 Q20%20%40%60%80%100%FY14 Q2FY14 Q4FY15 Q2FY15 Q4FY16 Q2FY16 Q4FY17 Q2FY17 Q4FY18 Q2FY18 Q4FY19 Q2FY19 Q

44、4FY20 Q2FY20 Q4FY21 Q2FY21 Q4FY22 Q2FY22 Q4FY23 Q2FY23 Q4FY24 Q2原材料半成品成品-100%-50%0%50%100%150%05001000150020002500300035004000FY15 Q2FY15 Q3FY15 Q4FY16 Q1FY16 Q2FY16 Q3FY16 Q4FY17 Q1FY17 Q2FY17 Q3FY17 Q4FY18 Q1FY18 Q2FY18 Q3FY18 Q4FY19 Q1FY19 Q2FY19 Q3FY19 Q4FY20 Q1FY20 Q2FY20 Q3FY20 Q4FY21 Q1FY21 Q

45、2FY21 Q3FY21 Q4FY22 Q1FY22 Q2FY22 Q3FY22 Q4FY23 Q1FY23 Q2FY23 Q3FY23 Q4FY24 Q1FY24 Q2FY24 Q3資本支出QoQ 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 13 2 傳統存儲：周期上行趨勢延續，價格繼續回升 2.1 存儲行業周期性顯著，供需反轉下拐點明確 2.1.1 存儲行業復盤：生成式 AI 引領下一輪周期 存儲大宗商品屬性強，受供需影響，價格周期性波動顯著。當市場增長時，例如由于新技術或者新產品出現，存儲產品需求將會增加，存儲價格開始上漲時，由于存儲產品

46、標準化程度較高，存儲廠商會積極擴產以擴充份額；這種情況將一直持續到供給過剩，此時廠商為了回籠資金會采取降價甚至拋售產品等措施，造成價格進一步下降，同時會采取減產等措施來降低庫存水位，直到其恢復正常，并開啟下一個周期。存儲產品周期約為 3-4 年，回顧過去 16 年，全球存儲市場經歷了 4 個周期。我們復盤四輪周期，每一輪周期都起始于外部因素帶來的需求擴張或者供給緊縮，隨著廠商擴產由繁榮步入衰退。圖14：存儲芯片市場規模（億美元）資料來源：Statista，民生證券研究院整理 復盤四輪存儲周期具體情況：第一輪周期（2008-2011 年）：智能手機及 PC 的需求增長和后金融危機的弱供給錯配。受

47、 2008 年金融危機的影響，下游需求疲軟，供求關系嚴重倒掛，DDR2顆粒供過于求，內存價格逐漸走低，在 08 年末 09 年初，單條 2G 的 DDR2 800內存均價跌破 90 元。此外奇夢達倒閉帶來市場約為 10%的空白，各大存儲廠商 第一輪周期：年 年第 輪周期：年 年第三輪周期：年 年第四輪周期：年 年第 輪周期 將 動外部因素：）智能手機 起 需求增長）金融危機后供給較 外部因素：）智能手機需求升 ）存儲廠商集中退出外部因素：）擠占產能）消費電子更新 代）服務器增長較快外部因素：）公共 生事件帶動服務器和 出貨）手機還 外部因素：）服務器強勁需求）擠占資本支出 行業深度研究/電子

48、本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 14 紛紛減產，以應對低谷。2009 年中旬內存市場迅速走高，缺貨狀況頻出，而年末擁有內存顆粒 20%出貨量的中國臺灣又遭受風災，內存市場出現長期供不應求的局面。智能手機引領的創新周期，以及 PC 市場的火熱帶動了存儲需求的增長，2010 年智能手機出貨量開始放量，同比增長 72.67%，PC 出貨量同樣在較高的基數下實現快速增長。供需錯配明顯，截至 2009 年年末，國內主流 DDR2、DDR3內存價格已上漲至年初的 23 倍，部分性價比較高的型號和新產品出現斷貨現象。圖15：2008-2010 年 MLC Flash

49、 64GB 價格走勢 圖16：2008-2010 年 DDR2 1Gb 800MHz 價格走勢 資料來源：MemoryExchange，民生證券研究院 資料來源：MemoryExchange，民生證券研究院 第 輪周期（2012-2015 年）：智能手機需求快速增長和存儲廠商格局優化帶來供需錯配。需求方面，隨著 4G 技術不斷走向成熟，智能手機出貨量迅速增長，根據移動互聯網產業發展報告，2011年全球智能手機出貨量為4.72億部，至2014年時則為 12.78 億部，2012-2015 年四年 CAGR 高達 39.38%。而 PC 出貨量則在 2010 年達到頂峰并緩慢下滑。供給方面，爾必達

50、于 2012 年 2 月破產，并于2013 年 7 月被美光科技收購；同時南亞科技、PQI 也于 2013 年宣布退出內存模組市場。因此存儲供給急劇下降，存儲市場進入賣方市場，存儲產品價格也由此開啟快速上漲。圖17：2008-2014 年全球智能手機出貨量 圖18：2001-2019 年全球 PC 出貨量 資料來源：移動互聯網產業發展報告（20142015），民生證券研究院 資料來源：Gartner，民生證券研究院 第三輪周期（2016-2019 年）：消費電子升級換代帶來存儲需求，3D NAND產能擠出及大硅片緊張限制供給。2014 年后全球智能手機市場趨于飽和，手機廠0%20%40%60%

51、80%024681012142008 2009 2010 2011 2012 2013 2014出貨量（億部）yoy 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 15 商為爭奪市場份額不斷提高硬件配置。各廠商主流級產品普遍搭載 4G 或 6G 的RAM，64G 以上的 ROM，刺激對存儲器的需求。供給方面，全球大硅片開始供不應求，前幾大硅片供應商的產能利用率均達到 100%，部分小型的晶圓制造廠甚至由于無法拿到足夠的硅片而被迫減產。且存儲廠商由 2D NAND 生產線向 3D NAND 產線升級的過程中，由于 3D NAND 良率和性能難以保證

52、，量產嚴重不足。NAND 市場價格迅速上漲，在需求火爆但供給十分有限的情況下，存儲市場經歷近十幾年最大的一次向上周期。表5：2016 年存儲原廠紛紛轉向 3D NAND 原廠 主要投產工廠 2016 年投產情況 三星 Fab 12 14nm/16nm Fab 16 16nm MLC 轉向 48 層 V-NAND 中國西安廠 32 層轉向 48 層 V-NAND 東芝/WD Fab 3 A19nm/15nm Fab 4 15nm Fab 5 15nm 和少量 3D NAND Fab 2 少量 3D NAND 美光 MTV 16nm IMFT 16nm IMFS 16nm/32 層 3D NAND

53、 海力士 M11 14 nm/16nm M12 16nm/36 層 3D NAND 資料來源：中國閃存市場網，民生證券研究院 第四輪周期（2020-2023 年）：全球公共衛生事件帶動服務器與 PC 出貨增加和行業整體缺芯引發供需錯配。受全球公共 生事件 的影響，2020 年全球 起線上辦公與在線教育的模式，帶動 PC 及服務器的需求。根據 Canalys 的數據，2020年筆記本電腦出貨量同比增長 30%，創下歷史新高。強勁的消費電子需求帶動了存儲需求的增長，反觀供給方面，全球公共 生事件 帶來的停工停產和供應鏈受損，導致了半導體整體短缺，供需關系緊張也帶來了產業鏈從源頭到終端產品各環節不同

54、程度的價格上漲。存儲產品也不例外，DRAM 價格從 2020 年 8 月開始上漲，至最高位時部分類型內存條漲幅達 200%以上。圖19：2018-2021 年 PC 出貨量 圖20：2019 年-2021 年 5 月 DRAM 價格（元）資料來源：Canalys，民生證券研究院 資料來源：Wind，民生證券研究院 0.01.02.03.04.02019-01-022020-01-022021-01-02現貨平均價:DRAM:DDR3(4Gb(512Mx8),eTT)現貨平均價:DRAM:DDR3(2Gb(256Mx8),1600MHz)現貨平均價:DRAM:DDR3(2Gb(256Mx8),1

55、333 MHz)現貨平均價:DRAM:DDR3(4Gb(512Mx8),1600MHz)行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 16 展望未來：生成式大模型的發展有望帶動存儲需求周期。大模型的訓練和推理需要海量的算力以及內存，目前大量推理和訓練過程都在云端進行，這將顯著帶動服務器，特別是人工智能服務器的需求，而人工智能服務器對內存需求比普通服務器更高，例如英偉達 H100 系列采用的是可提供高達 3TB/s 內存帶寬的 80GB HBM3 顯存。無論是 AI 服務器數量還是單臺存儲用量均有明顯提升，這有望顯著拉動存儲需求。供應方面，相同位元

56、下 HBM3E 顆粒對晶圓的需求將是普通 DRAM 的三倍，HBM4 將會更高，在 HBM 需求強勁的背景下，普通 DRAM 及 NAND 供應將有可能受到擠壓。另一方面，三大存儲廠商在 2023 年均經歷嚴重的業績下滑，美光在 FY24 Q2 業績會中表示其將會維持資本開支紀律，更注重企業盈利能力的把控。綜上，我們預計存儲供應在未來一段時間將會繼續趨緊，而 AI 模型訓練推理及下游各行業的復蘇將帶來強勁的存儲產品需求。因此，存儲價格將有可能進一步上漲，存儲市場周期向上。2.1.2 美光股價復盤，探尋周期的起點和終點 我們對美光科技過去 16 年股價進行了復盤，總結出以下結論：1）存儲廠商開始

57、減產時，其股價往往見底，而擴產時股價往往處于相對高位：存儲廠商在 2008 年末、2011 年末、2013 年初、2016 年初、2019 年末及 2022年末均出現了不同程度的產能削減。其中前 5 輪減產消息傳出后一段時間，美光股價在最高點和最低點之間的漲幅區間分別達到了約 300%、42%、560%、450%及 118%。股價由預期先行，供不應求與供過于求的預期節點，即為股價的拐點。前期下游需求的萎靡帶來下游庫存水位的上升，存儲廠商同樣為了降低自身庫存周期采取減產措施，而一致的減產導致了市場存儲產品供應減少，即使在需求穩定情況，依舊帶來供需平衡，乃至供不應求狀況，從而帶來存儲產品價格的上升

58、，市場預期公司業績好轉，帶動股價上漲。除第二輪減產外，其它減產行為發生后即迎來股價止跌上行。自 2022 年 11 月最近一次美光宣布存儲芯片減產 20%以來，至 2024 年 6 月美光科技股價漲幅已超 100%。2）新技術迭代，可能會擠壓整體產能供應，加劇供不應求，而帶來存儲價格上漲。2016 年各存儲廠商紛紛轉向 3D NAND 投資，對其他產品投入則較為保守。從 2016 年初開始轉移供應，到 2018 年中 3D NAND 良率才明顯改善，這段歷時 2 年的周期是近年來存儲板塊持續時間最長的周期，美光科技股價自 16M3至 18M5 漲幅也超過 450%。分析其主要原因：在 2D N

59、AND 向 3D NAND 的更新換代中，除了三星、美光較成熟之外，其他家的 3D NAND 良品率并不太高，量產嚴重不足，致整體的 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 17 NAND 顆?？偝鰪S量不足，供應無法滿足市場需求。此外存儲廠商每年資本支出有限，在大量資本投入 3D NAND 的情況下，能夠投入其他存儲產品的資本受到限制，也對其供應帶來了負面影響。圖21：美光科技股價復盤（美元）資料來源：Bloomberg、新浪、Trendforce、中國證券報、搜狐、DRAMeXCHANGE、CFM 閃存市場、BBC、閃德資訊、美光科技官網

60、，民生證券研究院 當下存儲行業需求復蘇，而供給受限。結合到當下存儲市場所發生的變化，一方面三大原廠紛紛宣布減產，維持資本支出紀律；另一方面，生成式大模型的火爆帶動 HBM 的強勁需求，廠商為了滿足供應不得不把資本支出向 HBM 產品轉移，再加上相同位元 HBM 需要的晶圓會是傳統 DRAM 的三倍多，傳統存儲產品面臨嚴重的供給不足問題。需求方面，下游 PC、手機等市場正迎來復蘇，帶動存儲產品需求好轉。綜合供需判斷，存儲產品漲價仍存空間。根據 CFM 閃存數據，自 2023 年 9月存儲產品價格見底以來，截至 2024 年 5 月下旬，DRAM 指數已漲超 31.82%，NAND 指數已漲超 9

61、1.4%,但距離前高仍有空間，DRAM 指數仍有一倍的上漲空間，NAND 雖上漲更為充分，不過距離前高仍有接近 50%的空間。展望未來，我們認為：AI 終端帶來存儲需求的上漲，而 HBM 等高端產品持續擠占傳統產品產能，且存儲廠商資本開支緊張，存儲產品價格上漲仍有空間，存儲廠商業績釋放可期。奇夢達倒閉，存儲廠商開始減產存儲廠商開始擴產日本地 引發供給 需求 ，廠商減產，隨后爾必達破產前期技術升級積累大量存貨，存儲廠商減產海力士無 工廠事，價格持續走高；美光收購爾必達存儲廠商開始擴產供給過剩，需求疲軟供給向 轉移，和 資本開支比較保守 良率不足，供應 緊，疊加智能手機存儲升級 大規模量產，廠商持

62、續擴大產能中美 擦升 美光 恢復部分華為供應；業績超預期下游庫存太高，廠商開始減產公共 生事件對供應鏈和生產造成影響晶圓供應 緊，缺芯連 反應傳 至存儲芯片，價格短期 漲居家辦公帶動電子產品需求廠商開始擴產，為 年高庫存 下 筆廠商減產；手機出貨大幅下滑存儲價格持續上漲，業績持續復蘇 服務器對 需求強勁，擠出效應、存儲廠商維持資本開支紀律及消費市場復蘇第一輪周期：年增長期外部因素：）智能手機 起）出貨量增長第 輪周期：年增長期外部因素：智能手機需求升 第三輪周期：年增長期外部因素：）擠占產能）消費電子更新換代第四輪周期：年增長期外部因素：）公共 生事件帶動服務器和 出貨增加）缺芯帶來連 反應下

63、一輪周期：年 增長期外部因素：）帶來的存儲革命 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 18 圖22：DRAM 價格指數 圖23：NAND 價格指數 資料來源：iFinD，民生證券研究院 資料來源：iFinD，民生證券研究院 此外，周期上行疊加新品發布之時，公司PB有望明顯拔升。2013年推出16nm NAND Flash后，公司PB 從 1.7x左右最高達到了3.7x 左右；2016年量產GDDR5后，公司 PB 從最低點的 0.81x 也上漲到 3x 的階段高點。我們認為，新品拓展是存儲廠商未來業績的重要驅動力，能適時推出符合行業趨勢的

64、存儲產品也會為公司筑起核心競爭壁壘。無論是 2D NAND 至 3D NAND 此類產品技術革新，還是GDDR 此類新市場的拓展，美光科技始終走在行業前列。展望未來，美光科技面向 AI 服務器推出 HBM，以滿足其對高帶寬、低延時及低功耗的需求，有望彎道超車，公司 24GB 6 層 HBM3E 已經導入英特爾 H200 Tensor Core GPUs，并持續拓展其他平臺，該產品于 2024 年 3 月份開始為公司帶來營收，目前供不應求，美光表示 2024 年全年產能已經售罄，2025 年絕大部分產能也已分配。針對 PC 推出 LPCAMM2，同時兼具體積小、速率快及可擴展等優點，有望替代 S

65、ODIMM 成為下一代主流 PC 內存模組，將搭載于聯想新一代AI 筆記本電腦；同時，美光針對未來的發展趨勢進行布局，例如公司針對 CXL 規范推出其內存擴展模組，而針對新一代服務器內存模組推出了 MCR-DIMM，也有望助力公司在激烈的競爭中始終保持較高的產品力。02004006008001,0001,2001,4001,60002004006008001,0001,2001,400 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 19 圖24：美光股價、PB 及新品發布復盤 資料來源：Bloomberg、SocialBarrel、美光科技官網、

66、techpowerup、Anandtech、extremetech、toms hardware、Forbes、HPC wire，民生證券研究院 2.2 端側 AI 接力云端，存儲需求長期趨勢向好 2.2.1 云端 AI 發展火熱，AI 服務器推高存儲需求 AI 服務器解決算力瓶頸，存儲配置較普通服務器升級較大。AI 訓練中往往涉及到大量并行計算，以 CPU 為主要處理器的服務器以串行計算為主，效率較低，而 AI 服務器通常采用異構計算，引入 GPU、NPU 等處理器進行加速處理，極大提高了 AI 訓練和推理的效率，成為 AI 發展的硬件基礎。AI 服務器對存儲需求更高，主要體現在單服務器存儲容

67、量提升及引入顯存帶來的增量兩方面：1）AI 服務器需要快速處理和存儲大量數據，以支持復雜的機器學習模型和算法的運行，同時存儲大量模型參數、中間輸出及模型權重等數據，因此 DRAM 和SSD 用量更高。普通服務器單服務器 DRAM 用量大約是 500-600GB，SSD 約為4.1TB，而單 AI 服務器 DRAM 用量 1.2-1.7TB，SSD 用量 4.1TB，未來的 AI 服務器 DRAM 用量更是將達到 2.2-2.7TB，SSD 用量也將達到 8TB。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 20 表6：一般服務器與 AI 服務器平

68、均容量差異 普通服務器 AI 服務器 未來的 AI 服務器 DRAM 500-600GB 1.2-1.7TB 2.2-2.7TB SSD 4.1TB 4.1TB 8TB HBM-320-640GB 512-1024GB 資料來源：Trendforce，民生證券研究院 2）AI 服務器采用 HBM、GDDR 等顯存用于加速計算，進一步擴充存儲用量。根據馮諾依曼的計算結構，存儲器與處理器互相依靠總線連接，數據需要反復在總線上進行傳輸，一方面帶來了較高的延遲，另一方面功耗也較高。這種存儲與計算分離的結構，在大數據、云計算為基礎的人工智能計算時代，更加凸顯原本已經存在的“存儲墻”問題。事實上，目前內存

69、向處理器傳輸的速度已經遠遠跟不上處理器計算的速度，這勢必會導致處理器資源的浪費。而 HBM 等顯存直接與 GPU 相連，位寬和帶寬大大提升，以 HBM3E 為例，其直接和 GPU 封裝在一起，位寬 1024bit，顯存帶寬通常在 1.2TB/s 左右，同時滿足功耗要求，因此成為 GPU 的“最佳輔助“。目前 AI 服務器中的顯存容量通常在 320GB-640GB，未來甚至可能達到 1TB，帶來較大內存增量。圖25：存力增幅遠不及算力增幅 資料來源：Eet-China，民生證券研究院 以英偉達 DGX H100 服務器為例，其 NAND 容量 34.56TB，DRAM 容量2TB，并且搭載 8

70、顆 H100GPU，每顆 H100 包含 80GB HBM2e 或 HBM3，相對普通服務器存儲用量具有成倍的提升。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 21 圖26：英偉達 H100 配置 資料來源：英偉達官網，民生證券研究院 生成式 AI 發展火熱，AI 服務器出貨快速增長，存儲需求隨之受益。自 2022年 11 月 Chatgpt 橫空出世，人們開始意識到生成式 AI 的潛力，隨后 2023 年 3月，Open AI 再度發布 GPT-4，在多個任務上展現了更強大的能力，各家科技巨頭開始進行圍繞生成式 AI 的軍備競賽。谷歌在 20

71、23 年 2 月 7 日正式宣布推出其生成式 AI 模型 Bard；中國的科技公司也相繼推出其生成式 AI 模型：百度發布“文心一言”，科大訊飛發布“星火大模型”，今年 Moonshot 所推出的生成式 AI 模型kimi 更是在中英文生成能力已經接近 GPT-4 水平。各 AI 模型訓練和推理的需求帶動了對 AI 服務器的增長，根據 Trendforce 統計，在云服務廠商的推動下，2023 年 AI 服務器出貨量接近 120 萬臺，年增長率高達 38%。展望 2024 年及以后，各行各業的 趣日益濃厚，將繼續推動對AI 模型開發，Trendforce 預計 AI 服務器 2023-2026

72、 年 CAGR 將超過 20%。如前所述，AI 服務器存儲配置相對普通服務器較高，出貨量的提升將直接帶動存儲用量提升。圖27：2022-2026 年全球 AI 服務器出貨量預估 資料來源：TrendForce，民生證券研究院 0%20%40%60%05010015020025020222023E2024E2025E2026EAI服務器出貨量（萬臺）yoy 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 22 2.2.2 PC、智能手機容量穩步向上，端側 AI 貢獻邊際增長 智能手機和 PC 同樣為存儲產品的主要下游，根據 CFM 市場數據，2021

73、 年DRAM 市場應用中，手機、PC 占比分別為 35%、16%；2021 年 NAND 市場應用中，分別以手機、PC 為主要應用領域的嵌入式存儲和 cSSD 占比為 34%、22%。手機和 PC 的存儲需求在過去穩步提升，并且隨著 AI 手機、AIPC 的上量有望進一步擴容。手機方面，容量持續升級，高端產品逐步滲透：復盤 2015-2023Q3 的手機存儲配置，平均容量整體呈現顯著的上升趨勢。內存方面，手機單機平均內存容量從2015 年第一季度的 1.24GB 增長到 2023 年第三季度的 6.5GB，年復合增長率達21.5%。分系統看，蘋果手機初始容量較低但增速更快，單機平均內存容量從

74、2015年第一季度的 0.98GB 增長到 2023 年第三季度的 5.99GB，年復合增長率為23.75%；而安卓手機單機平均內存容量從 2015 年第一季度的 1.30GB 增長到2023 年第三季度的 6.61GB，年復合增長率為 21.07%。閃存容量增長速度更為迅猛。2015 年第一季度手機的總體單機平均存儲容量為 16.46GB，而這一數字在 2023 年第三季度達到 190.29GB，增長超過 10 倍，年復合增長率達 33.37%，其中蘋果和安卓分別為 25.43%和 38.22%。圖28：智能手機 RAM 容量升級趨勢圖（GB）圖29：智能手機 ROM 容量升級趨勢圖（GB）

75、資料來源：IDC，民生證券研究院 資料來源：IDC，民生證券研究院 展望未來，手機方面中低端手機的存儲容量朝向 128/256GB 發展，高端手機的存儲容量邁向了 512GB，甚至 1TB，手機內存也邁向 10+GB，尤其在中高端的安卓手機中越來越多地搭載 12GB/16GB 的 LPDDR。此外，高端機型占比有望提升，也將帶動整體存儲需求提升。根據Counterpoints 預測，2024 年 800 美元以上機型出貨量將增長 3%，600-799 美元機型出貨量將增長 17%，為增長的主力。250-599 美元機型和 150-249 美元機型出貨量將分別增長 2%和 11%，而低于 150

76、 美元機型出貨量將減少 4%。高端機型通常具有更高的硬件配置，隨著其占比提升，將為存儲需求貢獻邊際增長。-1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00總體蘋果安卓-50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00總體蘋果安卓 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 23 圖30：2023-2024 全球智能手機出貨量（按價格區間）資料來源：Counterpoint，民生證券研究院 從 PC 來看，內存及閃存容量同樣不斷攀升。以 Macbook 和惠普暗影精靈系列產品為例：

77、2006-2023 年，Macbook pro 最低內存容量從 2GB 升級到 18GB，而最高容量則從 4GB 升級到 128GB；最低閃存容量從 80GB 升級到 512GB，最高閃存容量從 120GB 升級到 8TB；暗影精靈系列產品存儲配置則從 2016 年的4GB 內存，128GB 閃存升級到了 2023 年的最低 16GB 內存，512GB 閃存。圖31：蘋果 Macbook 及惠普暗夜精靈系列存儲容量升級趨勢 資料來源：蘋果官網、惠普官網、ZOL 中關村在線、太平洋產品，民生證券研究院 端側 AI 發展，有望帶動存儲容量提升。長期來看，AI 端側發展對存儲需求的邊際提升作用值得重

78、視，AI 終端將不僅加速消費電子更新換代，同時單機存儲價值量提升。運行端側 AI 模型對存儲提出較高要求。個人大模型將用于 AI 手機、PC等終端，對于能夠解決用戶痛點的 AI 模型，模型參數要 70 個億，而在端側運行 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 24 基于 7B 參數量 LLM 的功能（圖片創建、實時翻譯、預測用戶界面等）需要約 7GB額外內存，催生容量提升需求。同時，運行 AI 模型帶來大量訓練數據存儲需求及參數存儲需求，也會需要額外的閃存。對于未來端側 AI 模型的業態，美光認為 700 億以上參數的模型可能會用在高級系

79、統，主要用來運行聊天補全及對話用例優化等應用，而 100 億參數以下的可能用在主流終端設備，完成語言任務等應用，包括文本補全、整理列表和分類等，此類模型所需要的增量內存大約是 2GB。圖32：不同參數量的 AI 模型在不同精度下所需內存容量 資料來源：Yole Intelligence，民生證券研究院 目前端側 AI 加速落地，存儲容量具有顯著提升。手機方面，三星率先推出Galaxy S24 系列手機，也是全球首款 AI 手機。S24 采用本地與云端 AI 結合的方式重塑智能手機體驗，可實現即圈即搜、通話實時翻譯、實時轉錄等功能，提升生活和辦公體驗，銷量 28 天突破 100 萬部，刷新了 S

80、 系列手機銷量最快破 100 萬部的記錄。國內廠商 OPPO 緊跟步伐推出 AI 手機 Find X7 系列，開售 5 分鐘便取得上一代銷量 402%的成績。AI 手機銷量較為樂觀，體現消費者對 AI 手機的認可度，未來更多手機廠商或將推出其 AI 產品，以在 AI 時代保持較高的競爭力。而 AI 手機存儲配置普遍較高：三星 Galaxy S24 系列最低內存為 8GB，主流內存 12GB，最低閃存 256GB。OPPO Find X7 系列內存 12GB 起，閃存 256GB起。而根據 IDC 數據，截至 2023 年 Q3，普通智能手機平均單機內存 6.5GB，閃存 190GB，AI 手機

81、存儲配置提升顯著。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 25 圖33：AI 手機內存容量提升 資料來源：三星官網，民生證券研究院 PC 方面，2024 年 4 月 18 日聯想發布多款 AIPC 產品，均預裝 AI 智能體聯想小天，內置文檔總結、會議紀要、AI 畫師、AI PPT 等十余款 AI 應用，覆蓋學習、工作、社交和生活等場景。聯想 AI 元啟系列產品內存配置均為 32GB，閃存配置 1TB 起，較此前市場主流配置也有較大幅度的提升。圖34：聯想 AIPC 配置 圖35：聯想 AIPC 配置 資料來源：第一財經，2024 聯想創新

82、科技大會，民生證券研究院 資料來源：第一財經，2024 聯想創新科技大會，民生證券研究院 展望未來，AI 終端發展趨勢樂觀。Canalys 估計從 24H1 開始 AIPC 新型號將開始加速面世，到 24Q4 出貨量將達到 2000 萬臺，占當季全球 PC 出貨量大約25%。預計 2024 年底發布的 Windows 新版本將集成 AI 增強功能，AIPC 市場在2025-2026 年經歷大幅增長，到 2027 年出貨量將超過 1.75 億臺，占全球 PC 出貨量的 60%以上。2024 年至 2028 年銷量 CAGR 將達到 64%。手機方面，Canalys預測，2024 年，出貨的智能手

83、機中有 5%具備 AI 功能，到 2027 年將上升到 45%。如前所述，AI 終端存儲配置較高，隨著 AI 終端在市場逐步滲透，存儲產品同樣迎來邊際增長。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 26 圖36：2022-2027 年 AIPC 出貨量預測 圖37：2023-2027 年 AI 手機出貨量預測 資料來源：Canalys，民生證券研究院 資料來源：Canalys，民生證券研究院 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 27 3 HBM：后發先至，份額快速提升 3.1 HBM

84、滿足 AI 高帶寬+存儲密度需求 3.1.1 堆疊式架構和 TSV 技術，助力加速卡突破內存墻瓶頸 隨著人工智能和大數據應用的日益流行，處理大量數據的需求不斷增加，這導致了“內存墻”問題變得日益嚴重?！皟却鎵Α北举|上是由于內存帶寬和處理器速度存在差異，從而限制了數據處理的效率，成為系統性能提升的瓶頸。高帶寬內存（HBM）通過提供遠高于傳統內存的數據傳輸速率，成為解決內存墻問題的有效方案。HBM 利用堆疊式 DRAM、TSV 以及 2.5D/3D 封裝技術相結合的方式，通過增強層間連接通路，實現了數據傳輸速度的提高和存儲密度的增加。傳統的DRAM 芯片水平平鋪在主板上，而 HBM 則垂直堆疊多個

85、 DRAM 芯片，極大地提高了數據存儲密度，同時增加了數據傳輸的帶寬。在 DRAM 芯片堆棧下面的是基礎邏輯芯片（basic logic die）。這一基礎組件控制著處理器與上方內存芯片之間的數據流。圖38：HBM 基本結構 資料來源：3DInCities，民生證券研究院 TSV 是一種在芯片內部通過蝕刻溝槽形成垂直電氣連接的方法。這種方法使得垂直堆疊的多個 DRAM 芯片中間存在多個自上而下穿透晶圓的柱形路徑，用以傳 電氣信號。新技術顯著減小了電氣通路的長度，從而增加了傳輸速率 并降低丟失信號的可能性。使用 TSV 技術，內存間數據傳輸速率提高約 100 倍，功耗降低約 15 倍，具體數值取

86、決于存儲架構和工作量。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 28 2.5D 封裝是將多個芯片并排堆疊，并用中介層（interposer）連接的技術。這種技術加快數據傳輸速率的核心在于中介層。中介層是一種硅制品，可以設計成高密度互連（HDI）以形成大量的電氣通路，從而使信號傳輸路徑更短、數量更多。3D 技術則是利用硅通孔（TSV）等技術，將多個芯片疊放在一起，從而提高內存和處理能力。圖39：2.5D 封裝技術中介層 資料來源：SemiconductorEngineering，民生證券研究院 3.1.2 性能翻倍增長，美光在第 代產品具先發優

87、勢 第一代 HBM 技術的位寬和存儲密度遠超同時期 GDDR5。2014 年，由 AMD和 SK 海力士聯合研發的第一代 HBM（HBM1）問世。這一技術通過 3D 堆疊 4層 DRAM Die，并采用 TSV（Through-Silicon-Via，硅通孔）技術，實現了更高的帶寬和更小的體積。HBM1 提供了 128GB/s 的帶寬和 4GB 的內存容量，相較于當時的主流顯存技術 GDDR5 在帶寬和體積效率方面有顯著優勢。AMD 的 Fiji系列 GPU 是首款采用 HBM1 技術的處理器，提供了 4096bit 的位寬，遠遠超過同時期主流顯存技術 GDDR5 所能提供的位寬。第 代HBM

88、 帶寬達到 256GB/s，開始應用在高性能計算領域。2016 年初，首款應用HBM2標準的4GB DRAM開始量產，隨后在性能上又進行了數次升級，三星電子是其主要推動者。它的核心 DRAM Die 層數從 4 個增加到 8 層，提供更高的帶寬和更大的內存容量。HBM2 能夠提供 256GB/s 的帶寬和 8GB 的內存容量，傳輸速度達到 2.4Gbps。這一時期的 HBM 技術開始被應用于高性能 GPU 產品中，特別是在高性能計算、人工智能（AI）、機器學習和圖形密集型技術等領域。第三代 HBM（HBM2E）性能較上代提升 1.75 倍，廣泛應用在 AI 服務器和高性能計算中。HBM2E 是

89、三星電子推出的第三代高帶寬內存技術，于 2018 年發布，2020 年正式推出。它被看作是 HBM2 的增強版，支持 3.2Gbps 的穩定數據 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 29 傳輸速度，并且已經測試出可以達到 4.2Gbps 的最大數據速率，比前一代 HBM2提高了 1.75 倍。HBM2E 通過垂直堆疊八個 16Gb 的 DRAM 芯片，而且精確布局超過 40000 個硅通孔（TSV）微凸點進行互連，實現了 16GB 的封裝容量，并且確保了數據傳輸的穩定性和高效性。這一技術的進步使得 HBM 在 AI 服務器和高性能計算領

90、域的應用更加廣泛。第四代 HBM（HBM3）性能提升 78%，產品可靠性大幅提高。2021 年 10月，SK 海力士在業界首次成功開發 HBM3，通過將其獨家供應給在 AI 用 GPU 上擁有全球領先份額的英偉達，從而獲得 HBM 市場的領先份額。HBM3 通過增加堆疊層數和管理通道，傳輸速度最高可達 819GB/s，與上一代 HBM2E 相比速度提高了約 78%。HBM3 還內置 ECC 校檢，可自身修復 DRAM 數據傳輸的錯誤，使產品可靠性大幅提高。2022 年 6 月，SK 海力士開始量產首款 HBM3 內存，并搭載于英偉達的 H100 GPU，該款 GPU 于 2022 年第三季度開

91、始發貨。美光在第 代HBM 技術（HBM3E）研發取得優先權，性能提升 50%，率先實現量產。2023 年 5 月 30 日，SK 海力士發布了具有 8Gbps 數據處理速度（比 HBM3 快 25%）的 HBM3E 內存。在 1024 位總線下，其每個堆棧的帶寬從HBM3 的 819.2GB/s 提高到 1TB/s。2023 年 7 月 26 日，美光發布了數據處理速度為 9.2Gbps 的 HBM3E 內存（比 HBM3 快 50%），數據傳輸速度為 1.2TB/s。內存采用 8 層堆疊 DRAM 構造，可以存儲 24GB 數據，2024 年將推出容量為36GB 的 12 層堆疊 DRAM

92、 芯片。2024 年 2 月 26 日，美光宣布量產 HBM3E，早于三星和海力士，并于 FY24 Q3 實現超過 1 億美元收入。HBM4 擴充并發通道數和堆疊層數，對技術提出新挑戰。預計第六代 HBM技術（HBM4）將采用 2048 個并發通道的解決方案，較上一代增加一倍，在顯著提高帶寬的同時也增加了晶圓的 TSV 密度，因而是制程工藝的新挑戰。另外，HBM4 還將 DRAM 堆疊從 12 層進一步增加到 16 層，對封裝工藝和散熱性能提出了新要求。表7：各代 HBM 技術參數對比 HBM1 HBM2 HBM2E HBM3 HBM3E HBM4（預計）發布時間 2014 2018 2020

93、 2022 2024 2026 通道數 8 8 8 16 16 16 并發 I/O 總數 1024 1024 1024 1024 1024 2048 I/O 速度 1Gbps 2.4Gbps 3.6Gbps 6.4Gbps 9.8Gbps 9Gbps 最大帶寬 128GB/s 307 GB/s 461 GB/s 819 GB/s 1.2TB/s 2TB/s DRAM 層數 4 4 or 8 4 or 8 8 or 12 8 or 12 12 or 16 總容量 1GB 4GB/8GB 8GB/12GB 16GB/24GB 24GB/36GB 36GB/64GB 應用 HPC、圖形計算 HPC、

94、圖形計算、AI HPC、圖形計算、AI HPC、圖形計算、AI HPC、圖形計算、AI HPC、圖形計算、AI 資料來源：Yole Group，民生證券研究院 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 30 3.2 HBM 市場空間廣闊，三大原廠競爭激烈 3.2.1 AI 推動 HBM 需求快速增長，海力士和三星占據主要市占 AI 服務器需求的推動下，HBM 市場規?？焖偬嵘?。生成式 AI 和數據中心HPC 計算推動 2023 年 DRAM 比特傳輸量的增加，主要表現為對 HBM 產品需求的增加。從芯片廠商的新產品技術參數看，新發售的數據中心

95、 GPU 和 AI 芯片傾向于使用容量更高的 HBM。英偉達的下一代 Blackwell B100 GPU 將 HBM 容量擴充至 192GB，未來可能進一步擴充至 250GB 以上；英特爾的 Gaudi 3 AI 芯片也將存儲容量提升至上一代 Gaudi 2 的 1.5 倍。HBM 滲透率的提升疊加 GPU 存儲擴容推動 HBM 市場大幅增長。根據 Yole Group 統計，2023 年，在傳統服務器 DRAM 市場縮水 53%的前提下，HBM 市場逆勢實現翻倍增長，占 DRAM 市場的份額從 8.4%提升到 27.9%。2024 年 HBM 市場規?？赡鼙３指咚僭鲩L趨勢，達到 140 億

96、美元，2023-2027 年 HBM 市場的復合增長率將會超過 50%。圖40：服務器 DRAM 和 HBM 市場空間（十億美元）資料來源：Yole Group，民生證券研究院 3.2.2 三大原廠爭搶 HBM 技術高地，美光積極推進 Roadmap 三星與海力士占領主要市場份額，HBM 營收占比快速提高。根據 Yole Group統計，2023 年海力士以 55%的營收占比在 HBM 市場占據主導權，其后是三星和美光，營收占比分別為 41%和 3%。海力士和三星合計營收占比 96%，基本壟斷市場。同時，海力士和三星營收中 HBM 占 DRAM 的比重快速提升，海力士從2022 年 5%的體量

97、提升到 2023 年的 21%，三星也從 4%提升到 11%。而截止到2023 年底，美光在 HBM 的營收僅占其 DRAM 業務的 1.5%，提升空間廣闊。0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%0102030405060708090傳統服務器DRAMHBMHBM增長率 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 31 圖41：三大存儲廠商 HBM 進展圖 資料來源：海力士官網、IT 之家、三星官網、CFM 閃存市場、美光科技官網，民生證券研究院整理 海力士率先布局 HBM1，持續鞏固研發優勢。2013 年，海力士

98、與 AMD 成立合作團隊，共同開發基于 3D 堆疊的高帶寬存儲產品，并于 2014 年率先將 HBM技術應用在 AMD 的 Fiji 系列 GPU 中，以高帶寬和低功耗為傳統 GDDR 面臨的技術瓶頸提供了解決思路。隨后，海力士在新 HBM 技術的研發中保持領先，2017年建立新的研發中心，并于落成后加大在 TSV 技術的研發投入。并且海力士率先研發出 MR-MUF 技術，用于提高 TSV 的傳輸效率并減小熱損失。搭載這些新技術，海力士的 HBM2E 產品以更低的功耗在競爭對手中勝出。長期的技術優勢積累，海力士隨后率先實現 HBM3 量產，并成為 NVIDIA H100 系列 GPU 的首家供

99、貨商。截至 2024 年 3 月，市場中 90%的 HBM3 產品由海力士提供，在由生成式 AI 推動的 HBM 漲價潮中，海力士或成為最大受益者。2024 年 4 月，海力士宣布與 TSMC 合作進行 HBM4 研發，借助 TSMC 的先進制程優勢進一步提高DRAM die 的性能，以期繼續保持其在行業的領先地位。三星推動 HBM 商業化，是 HBM2 和 HBM2E 的主要供貨商。三星也是 HBM商業化的主要推手，2016 年宣布開始量產基于 HBM2 的 4GB DRAM 產品，隨后進行數次升級，并于 2018 年率先發布 HBM2E。但是由于技術誤判，三星于 2019年解散了 HBM

100、研發團隊，沒有在 HBM3 的研發上繼續保持優勢，因此主要供給相對低價的 HBM2 和 HBM2E。而當下，三星重新組建了技術專家團隊，專攻 12層 HBM3E 產品研發，并于 2024 年 7 月 4 日通過英偉達認證，Trendforce 預計即將進入量產。三星還組建了 1 個 300 人的 HBM4 研發團隊，計劃在 2024 年底之前完成研發，2025 年開始給英偉達供貨。美光此前技術誤判，及時轉向并縮小差距。與海力士、三星等廠商不同，美光在堆棧式 DRAM 的探索中最先選擇了 HMC 技術。HMC 同樣使用 TSV（硅穿孔）技術實現 DRAM 芯片的多層堆疊，但與 HBM 不同的是：

101、HMC 并沒有中介層用于連接堆疊的 DRAM 和 CPU、GPU 等處理器，而是采用 serdes 將邏輯芯片于GPU 連接起來，在數據傳輸時延遲和速度方面存在劣勢，因而在與 HBM 的競爭中敗下陣來。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 32 圖42：HMC 結構示意 圖43：HBM 結構示意 資料來源：eet-china，民生證券研究院 資料來源：eet-china，民生證券研究院 而隨著 GPU 需求高增，HBM 則在 GPU 算力不斷升級的背景下提供了足夠的帶寬與較低的功耗，成為 AI 服務器的最佳選擇。因此，美光順應趨勢發展轉而

102、加入 HBM 陣營。美光加快研發腳步，HBM 產品不斷迭代。美光在 2020 年推出首款 HBM2 產品，此后躍過 HBM3，直接投入研發 HBM3E，并于 2023 年 7 月及時發布業界首款 24GB 8-High HBM3E，在產品進度方面完成趕超。從產品性能來看：美光HBM3E 能夠提供高達 1.2TB/s 的帶寬，引腳速度超過 9.2Gb/s，較當時市場主流出貨的 HBM3 提高了 50%。橫向比較來看，美光 HBM3E 產品較主要競爭對手的功耗節省約 30%。根據美光公布的規劃，其將于 2025 年發布 36GB 12-High HBM3E 用以完善其 HBM3E 產品線，并于 2

103、026 年推出革命性產品 36GB 12-High HBM4，具有 2048 位接口，帶寬預計將超過 1.5TB/s。預計在 2027 年前，美光將對 HBM4產品容量進一步升級，發布 48GB 16-High HBM4。2028 年，美光預計發布帶寬升級至 2 TB/s 以上的 HBM4E。2023-2028 年內，美光幾乎年均推出一款 HBM系列新產品，展示出其對高速增長 HBM 市場的勃勃雄心。圖44：美光高帶寬內存技術路徑 資料來源：DRAMeXCHANGE，民生證券研究院 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 33 圖45：主要

104、原廠 HBM 產品對比圖 資料來源：Trendforce，民生證券研究院 3.2.3 三大原廠 HBM3E 各具特色，美光功耗優勢顯著 低能耗是美光 HBM3E 產品的主要競爭優勢。美光提供了兩種容量版本的HBM3E：一種是 8 層堆疊的 24GB 內存，另一種是 12 層堆疊的 36GB 內存，均能提供超過 1.2TB/s 的帶寬和大于 9.2Gbps 的數據傳輸速率。在功耗方面相較競爭對手降低約 30%。與上一代產品相比，美光設計了一種高能效數據路徑，可降低熱阻，并使性能每瓦特提高 2.5 倍以上。三星電子的 HBM3E 產品為高層數堆疊芯片封裝提供解決方案。2024 年 2 月27 日，

105、三星電子發布其首款 12 層堆疊 HBM3E 產品HBM3E 12H，這是三星目前為止容量最大的HBM產品。三星HBM3E 12H支持最高帶寬達1280GB/s，產品容量也達到了 36GB。相比三星 8 層堆疊的 HBM3 8H，HBM3E 12H 在帶寬和容量上大幅提升超過 50%。HBM3E 12H 采用了先進的熱壓非導電薄膜（TC NCF）技術，將芯片之間的間隙最小化至 7 微米（m），使得 12 層和 8 層堆疊DRAM 的高度保持一致，解決了 HBM 封裝時帶來的芯片彎曲問題，為高層數堆疊芯片封裝提供了解決方案，且提高了產品的良率。目前，三星已開始向客戶提供HBM3E 12H 樣品，

106、預計于 2024 年下半年開始大規模量產。SK 海力士的 HBM3E 產品散熱性能顯著。SK 海力士在新發布的產品中使用了其開發的 MR-MUF（質量回流焊成型底部填充膠）填料技術，使 HBM3E 的散熱性提高了 10%，功率效率也提高了 10%。同時，HBM3E 提供 36GB 的最大容量和最大每引腳數據速率為 9.2Gbps，其中最大帶寬超過 1.18TB/秒，在容量和帶寬方面均比 HBM3 提高了 1.4 倍。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 34 表8：三大原廠 HBM3E 產品對比 美光 SK 海力士 三星 發布時間 202

107、4 年 2 月 26 日 2024 年 3 月 19 日 2024 年 2 月 27 日 容量 24GB or 36GB 最高 36GB 36GB 最大帶寬 超過 1.2TB/s 超過 1.18TB/s 1.25TB/s 堆疊層數 8 or 12 12 12 最大數據傳輸速率 超過 9.2Gbps 9.2Gbps 10Gbps 出貨時間 2024 年 2 月 2024 年 3 月 2024H2 特點 功耗低，率先導入到NVIDIA H200 GPU 中 散熱性能提高 10%芯片堆疊間隙更小，密度更高 資料來源：各公司官網，民生證券研究院 3.2.4 HBM 嚴重供不應求，原廠積極擴產 目前 H

108、BM 供不應求，美光在 FY2024Q2 業績說明會表示其 2024 年和 2025年 HBM 產能均已售罄。受快速增長的 HBM 需求影響，三大存儲原廠都在積極布局擴充供應，紛紛公布了其擴產計劃：表9：三大原廠擴產計劃 原廠 HBM 擴產規劃 美光 積極籌備 HBM 生產，于 2023 年 11 月 6 日在臺中開設了新工廠。美光表示，臺中四廠將整合先進探測與封裝測試功能，量產 HBM3E 及其他產品，從而滿足人工智能、數據中心、邊緣計算及云端等各類應用日益增長的需求。三星 三星計劃投資 1 萬億韓元（約合 7.6 億美元）擴產 HBM，目標 2024 年將 HBM 產能提高至 2023 年

109、的 2.5 倍 海力士 2024 年對通過硅通孔(TSV)相關的設施投資將比 2023 年增加一倍以上，力圖將產能翻倍。資料來源：華爾街見聞，經濟日報，Trendforce，民生證券研究院 美光積極擴產 HBM，積極搶奪市場份額。美光 FY24 Q3 業績會表示，NAND和 DRAM 供給將低于需求增長，整體庫存水位有望下降，但將會加大 HBM 方面投入，美光 2024 財年資本支出預測為 80 億美元，2025 年資本支出比例更是預計將達營收的 30%。主要是為了應對人工智能產業的快速增長需求，特別是在HBM 的市場需求。根據美光 FY24 Q3 業績說明會的指引，HBM3E 已量產出貨并產

110、生超過 1 億美元營收，預計 HBM 將在 FY24 帶來數億美元的營收，FY25 年營收規模達到數十億美元規模，公司亦預計未來將在 HBM 市場獲得與 DRAM 市場接近的份額。隨著美光 HBM 營收開始放量，疊加激進的產能擴張計劃，公司 HBM 份額的長期提升和業績成長性值得期待。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 35 4 投資建議 存儲漲價趨勢或將延續，帶來傳統存儲業務業績的提升。供給方面：三星、美光及海力士等主要存儲原廠均在 2023 年采取了減產的措施，同時約束資本支出，目前仍未見明顯的擴產動作，傳統存儲供應增長比較有限。從

111、新技術對產能的影響來看，HBM 生產相同位元所需晶圓量為 DDR5 的三倍，目前 HBM 供不應求，存儲原廠將更多資源傾斜到 HBM 上，進一步擠占傳統存儲產品的產能。需求方面，AI 貢獻了最大的邊際增長，云端訓練及推理需要大量 HBM、DDR5 及 SSD，未來端側 AI 的發展也將帶動單機存儲用量的提升。此外，各下游的庫存已逐步恢復正常，需求增長可期。綜合來看，存儲供給的增長受限，而中長期需求增長可期，短期需求增長當前也不具備高庫存帶來的壓力，存儲價格有望繼續向上，美光將有望受益漲價趨勢，業績釋放可期。云端 AI 存儲需求火爆，端側 AI 存儲配置的提升將接力增長。當前生成式人工智能發展火

112、熱，帶動人工智能服務器增長，而人工智能服務器在存儲配置方面遠高于普通服務器，不僅采用更多 DRAM 和 SSD，同時引入 HBM 等顯存，帶來全新存儲增量。美光在 HBM3E 完成趕超，率先推出并已經開始貢獻營收，且 2024年全年產能和 2025 年的絕大部分產能已經被分配，預計 2025 年 HBM 將會為美光重要的業績貢獻因素之一。此外，我們認為端側 AI 或將接力云端 AI，帶來下一個高速增長的領域。AI 模型逐步落地終端，由于運行 AI 大模型需要額外的內存及閃存，PC 存儲總量將隨著 AIPC 滲透而持續提升。持續推出具有競爭優勢的新品，奠定行業領先地位。美光針對行業需求推出一系列

113、具有競爭力的產品。例如 HBM3E 已經于 2024 年 3 月應用于英偉達 H200 Tensor Core GPU,并已帶來營收；針對PC，美光于2024年5月推出LPCAMM2，已經運用于聯想 ThinkPad P1 Gen7，LPACAMM 是處理 AIPC 和復雜工作負載的理想高性能內存解決方案，將隨 AIPC 不斷滲透而持續受益。公司傳統業務受益周期回暖，且兼具 HBM、LPCAMM 等新品帶來的成長性，我們看好中短期 HBM 出貨及存儲漲價帶來的業績釋放，并認為 AI 將從云側存儲需求和端側存儲需求兩方面引領公司更長維度的業績增長，建議積極關注。表10：行業重點關注個股 股票代碼

114、 公司簡稱 收盤價（美元）EPS（美元）PE（倍）FY2023A FY2024E FY2025E FY2023A FY2024E FY2025E MU.O 美光科技 119.50-4.92 1.23 9.68-97 12 資料來源：Bloomberg，民生證券研究院預測；（注：股價為 2024 年 7 月 17 日收盤價；公司數據采用 Bloomberg 一致預期）行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 36 5 風險提示 1）終端需求增長不及預期的風險：若終端需求不足，下游模組及整機廠商將減緩存儲顆粒及模組的采購，存儲產品價格將缺乏進一步

115、上漲的動力，對公司業績造成負面影響。2）存儲行業供給超預期增長的風險：存儲行業具有周期性特征，受供需關系影響較大，當前行業剛步入上行周期，若業內存儲廠超預期擴擦還能，存儲價格將面臨下跌的風險，從而影響存儲廠商業績。3）AIPC 及 AI 手機銷量不及預期：AIPC 及 AI 手機對存儲需求提升，若銷量不及預期，公司將面臨業績不及預期的風險。4）新品研發進展不及預期：公司在 HBM 及 CXL 內存等新品方面投入較大，如不能及時推出符合市場需求的新品，將會在產品導入及上量等方面面臨競爭劣勢，從而影響公司業績。行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究

116、報告 37 插圖目錄 圖 1：2023 年全球 DRAM 競爭格局.3 圖 2：2023 年全球 NAND 競爭格局.3 圖 3：美光科技產品結構.4 圖 4：美光科技部門架構.4 圖 5：2011 年以來全球 DRAM 市場格局變化.7 圖 6：美光產品歷史復盤.8 圖 7：美光營收（百萬美元）.10 圖 8：美光營業利潤（百萬美元）.10 圖 9：美光科技收入構成（按部門，百萬美元）.10 圖 10：美光科技 FY14Q4-FY24Q3 單季度毛利率.11 圖 11：美光科技總庫存水平（百萬美元）.12 圖 12：美光科技庫存占比.12 圖 13：美光資本支出情況（百萬美元）.12 圖 1

117、4：存儲芯片市場規模（億美元）.13 圖 15：2008-2010 年 MLC Flash 64GB 價格走勢.14 圖 16：2008-2010 年 DDR2 1Gb 800MHz 價格走勢.14 圖 17：2008-2014 年全球智能手機出貨量.14 圖 18：2001-2019 年全球 PC 出貨量.14 圖 19：2018-2021 年 PC 出貨量.15 圖 20：2019 年-2021 年 5 月 DRAM 價格（元）.15 圖 21：美光科技股價復盤（美元）.17 圖 22：DRAM 價格指數.18 圖 23：NAND 價格指數.18 圖 24：美光股價、PB 及新品發布復盤.

118、19 圖 25：存力增幅遠不及算力增幅.20 圖 26：英偉達 H100 配置.21 圖 27：2022-2026 年全球 AI 服務器出貨量預估.21 圖 28：智能手機 RAM 容量升級趨勢圖（GB）.22 圖 29：智能手機 ROM 容量升級趨勢圖（GB）.22 圖 30：2023-2024 全球智能手機出貨量（按價格區間）.23 圖 31：蘋果 Macbook 及惠普暗夜精靈系列存儲容量升級趨勢.23 圖 32：不同參數量的 AI 模型在不同精度下所需內存容量.24 圖 33：AI 手機內存容量提升.25 圖 34：聯想 AIPC 配置.25 圖 35：聯想 AIPC 配置.25 圖

119、36：2022-2027 年 AIPC 出貨量預測.26 圖 37：2023-2027 年 AI 手機出貨量預測.26 圖 38：HBM 基本結構.27 圖 39：2.5D 封裝技術中介層.28 圖 40：服務器 DRAM 和 HBM 市場空間（十億美元）.30 圖 41：三大存儲廠商 HBM 進展圖.31 圖 42：HMC 結構示意.32 圖 43：HBM 結構示意.32 圖 44：美光高帶寬內存技術路徑.32 圖 45：主要原廠 HBM 產品對比圖.33 表格目錄 重點公司盈利預測、估值與評級.1 表 1：內存產品梳理.5 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后

120、一頁免責聲明 證券研究報告 38 表 2：閃存產品梳理.6 表 3：美光資本運作梳理.7 表 4：公司近年重點產品布局.9 表 5：2016 年存儲原廠紛紛轉向 3D NAND.15 表 6：一般服務器與 AI 服務器平均容量差異.20 表 7：各代 HBM 技術參數對比.29 表 8：三大原廠 HBM3E 產品對比.34 表 9：三大原廠擴產計劃.34 表 10：行業重點關注個股.35 行業深度研究/電子 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 39 分析師承諾 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并登記為注冊分析師，基于認真審慎的工

121、作態度、專業嚴謹的研究方法與分析邏輯得出研究結論，獨立、客觀地出具本報告，并對本報告的內容和觀點負責。本報告清晰準確地反映了研究人員的研究觀點，結論不受任何第三方的授意、影響，研究人員不曾因、不因、也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。評級說明 投資建議評級標準 評級 說明 以報告發布日后的 12 個月內公司股價（或行業指數）相對同期基準指數的漲跌幅為基準。其中：A 股以滬深 300 指數為基準；新三板以三板成指或三板做市指數為基準；港股以恒生指數為基準；美股以納斯達克綜合指數或標普500 指數為基準。公司評級 推薦 相對基準指數漲幅 15%以上 謹慎推薦 相對

122、基準指數漲幅 5%15%之間 中性 相對基準指數漲幅-5%5%之間 回避 相對基準指數跌幅 5%以上 行業評級 推薦 相對基準指數漲幅 5%以上 中性 相對基準指數漲幅-5%5%之間 回避 相對基準指數跌幅 5%以上 免責聲明 民生證券股份有限公司（以下簡“本公司”）具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告僅供本公司境內客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告僅為參考之用，并不構成對客戶的投資建議，不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要，客戶應當充分考慮自身特定狀況，不應單純依靠本報告所載的內容

123、而取代個人的獨立判斷。在任何情況下，本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容而導致的任何可能的損失負任何責任。本報告是基于已公開信息撰寫，但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，且預測方法及結果存在一定程度局限性。在不同時期，本公司可發出與本報告所刊載的意見、預測不一致的報告，但本公司沒有義務和責任及時更新本報告所涉及的內容并通知客戶。在法律允許的情況下，本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交，也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問、咨詢服務等相關服務，本公司的員工可能 任本報告所提及的公

124、司的董事?？蛻魬浞挚紤]可能存在的利益沖突，勿將本報告作為投資決策的唯一參考依據。若本公司以外的金融機構發送本報告，則由該金融機構獨自為此發送行為負責。該機構的客戶應聯系該機構以交 本報告提及的證券或要求獲悉更詳細的信息。本報告不構成本公司向發送本報告金融機構之客戶提供的投資建議。本公司不會因任何機構或個人從其他機構獲得本報告而將其視為本公司客戶。本報告的版權僅歸本公司所有，未經書面許可，任何機構或個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、轉載、發表、篡改或引用。所有在本報告中使用的商標、服務標識及標記，除非另有說明，均為本公司的商標、服務標識及標記。本公司版權所有并保留一切權利。民生證券研究院：上海：上海市浦東新區浦明路 8 號財富金融廣場 1 幢 5F；200120 北京：北京市東城區建國門內大街 28 號民生金融中心 A 座 18 層；100005 深圳：廣東省深圳市福田區益田路 6001 號太平金融大廈 32 層 05 單元；518026