重点内容速览：

1. HBM收益AI需求快速增长，SK海力士一骑绝尘

2.  DRAM技术持续迭代，进入10nm时代

3.  NAND Flash层数不断突破，国内厂商不甘人后

在人工智能的推动下，存储器市场正迎来一场变革，技术的发展节奏明显加快。要知道，当年DRAM等存储器主要就是依赖不断缩小的制程尺寸，来提升存储密度、降低功耗，以及降低成本的。然而在过去10年里，存储器的制程微缩大幅放缓，存储密度提升也相当有限。

  
如今，随着AI的爆发，存储行业格局开始被打破，头部存储器厂商开始追逐新的工艺，推出新的产品，以应对市场需求。如今，高带宽内存（HBM）、先进的DRAM工艺（比如DDR5和3D DRAM）、多层NAND Flash技术等逐步成为三星、美光、SK海力士、铠侠、长江存储等头部存储器厂商争夺的焦点。 

根据闪存市场发布的报告，在NAND Flash方面，三星已经量产了286层的V9 3D NAND Flash产品，SK海力士量产了321层的NAND Flash产品，美光也推出了276层的NAND Flash产品，铠侠和长江存储也分别推出了其200层以上的NAND Flash产品；在DRAM 方面，三星正在使用其第6代EUV技术来生产DRAM产品，SK海力士的1b nm EUV技术也已经开始量产，美光的1γ nm技术也已经开始给特定客户量产出货了。

可以看得出来，未来围绕人工智能需求，各大存储器厂商必然会在存储技术方面继续突破。接下来，我们围绕市场比较热门的HBM技术、DDR5工艺，以及后续新型3D DRAM和3D NAND Flash等方面进行剖析，看看各家的技术都有哪些不一样。

HBM收益AI需求快速增长，SK海力士一骑绝尘

HBM是一种高性能的3D DRAM技术，其出现是由于按照摩尔定律的演进路线，处理器的性能不断飙升，内存所使用的DRAM却受到物理极限的限制，性能提升速度远慢于处理器速度，造成了DRAM的性能成为制约计算机性能的一个重要瓶颈，这就是所谓的“内存墙”。

  
因此，2008年开始，AMD开始研究HBM技术，后来AMD联合SK海力士合作开发HBM。2013年，HBM技术的第一代规格被提出，并逐渐进入市场化阶段。2014年，SK海力士与AMD联合推出了HBM第一代产，并于2015年开始小批量量产，应用在了AMD的Fiji系列显卡（比如Radeon R9 Fury X）。当时HBM1通过2.5D封装技术，将DRAM堆叠在了一起，使用硅通孔技术（TSV）进行连接，并与GPU封装在了一起。按照JEDEC的分类，HBM属于GDDR内存。随后，HBM产品按照HBM1（第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）、HBM3E（第五代）、HBM4（第六代）的顺序进行开发。

  
近年来，随着AI和高性能计算的火爆发展，HBM作为一种能够满足高带宽和低功耗要求的内存技术，其市场需求迅速上升。美光和SK海力士今年的HBM产能已经被订购一空。根据TechInsights发布的《2025 Memory outlook Report》显示，AI推动下的HBM出货量今年的增长率将高达70%。

在市场关注度最高的HBM方面，三星推出了定制化的HBM4解决方案，支持客户IP集成。在DDR5 RDIMM方面，由于市场在寻找128GB甚至更高容量的产品，因此，三星推出了目前最大单一芯片DDR5 RDIMM 32Gb，可以最高实现256GB DDR5内存，满足AI算力需求。

根据公开信息，HBM3的市场占有率SK海力士最高，占了85%，三星占12%，美光占3%。可看地出来，SK海力士在HBM市场占有先发优势，正在成为HBM市场的主导者。

未来三年，HBM将先后向HBM3E和HBM4方向发展，各大厂商在封装技术、带宽密度、热管理方案，以及客户服务上存在明显的差异。各家在HBM路线上的侧重点也各不相同。

• SK海力士 ： 目前在HBM3E的量产上领先，在2024年，SK海力士就陆续实现了8层和12层HBM3E产品的量产，今年3月19日，其12层HBM4产品也开始向主要客户送样。SK海力士拥有较高的市场份额和成熟的TSV堆叠技术，加上其与NVIDIA等主要客户深度合作，目前在HBM市场一骑绝尘。
• 三星电子 ： 虽然在HBM市场占有一定的市场份额，但其大量的资源正转向3D封装服务，计划以自研HBM4与3D封装技术提升产品竞争力。其正在大力推广的HBM3E产品正在NVIDIA的认证中。3月中旬NVIDIA的高管还访问了三星电子在天安的封装工厂，审计和测试其HBM3E产品。据悉，三星还专门抽调HBM4的研发团队至HBM3E项目组，以帮助优化HBM3E的良率和稳定性，以确保顺利交付。
• 美光科技 ：在HBM3E领域起步较晚，但借助先进的热管理和功耗优化策略，其2025年计划推出的HBM4产品将在带宽密度和能效方面与对手展开正面对抗。

HBM技术未来的突破方向还在于热管理、能效优化与空间互联技术等几个方面。
 

对于HBM这样的DRAM堆叠产品，热传导路径较长，会导致热阻增加，热导性也会因芯片之间的填充材料而受限，再加上速度和容量的不断提升，也会导致热量增加。如果无法充分控制半导体芯片产生的热量，可能会对产品性能、生命周期和功能产生负面影响。因此，芯片制造商也非常关注热控制问题。SK海力士在其HBM2之前，一直是采用行业标准性热压非导电膜（TC-NCF）技术。到了2019年，SK海力士推出了新型封装技术MR-MUF应对HBM产品热量过高的问题。 

美光的HBM3E产品通过优化堆叠结构，已经实现了功耗降低30%的技术突破；同时，SK海力士在HBM4的研发中通过集成台积电的逻辑芯片，实现了更高的信号完整性和低热阻设计，确保在高频告诉传输中依然保持稳定的工作状态。

  
在空间互联方面，随着TSV技术不断成熟，未来HBM4的封装方案将借助更先进的微间距互联技术，实现10μm 甚至更小间距的精密互联，从而大幅提升内存模块的集成度和带宽密度。

DRAM技术持续迭代，进入10nm时代

与数字芯片制程的10nm、7nm、5nm和3nm等之类的数字表达方式不同，存储器行业今年通常使用1X、1Y、1Z、1α、1β、1γ这样的术语来表示制程。与数字表达方式相对应的话1X大约等同于19nm制程、1Y约等同于18nm、1Z约等同于16~17nm、1α等同于14nm、1β等同于13nm、1γ等同于12nm。
 

目前三星、SK海力士、美光等DRAM头部厂商正在积极推动DRAM技术的进步。比如三星首先商用了1Z nm制程，并积极研发更加先进的1α和1β制程；SK海力士也推出了基于HKMG（高K金属栅极）技术的LPDDR5X产品，以及布局1α和1β制程；美光更是在DRAM上持续创新，最早进入1β制程，最近更是宣布其1γ制程已经进入量产就绪阶段，并开始向特定客户出货。该技术节点采用新制造工艺，使用波长仅为13.5nm的极紫外（EUV）光刻技术，可在硅晶圆上绘制出更精细的图案。该技术可以进一步减小晶体管，以及整个DRAM芯片的尺寸，从而提高位密度。1γ节点还利用美光的新一代高K金属栅极（HKMG）CMOS技术，来提高晶体管的性能，并缩小电路面积。结合创新的CMOS技术以及精心优化的设计，包括对电路原理图和布局的改进，美光1γ 16Gb DDR5实现了高达9200MT/s的速度，同时功耗比前代节点降低20%以上。  

DRAM 具有多种不同版本，每种都针对特定应用进行优化。当前主流的 DRAM 类型包括：

• DDR5 （双倍数据速率 5 代） ：主要用于服务器和 PC，具备最高的内存容量，采用 DIMM（双列直插式内存模块）封装。
• LPDDR5X （低功耗 DDR5，X 代表增强版）：针对低功耗应用，但对 CPU 连接的距离和电容有更严格的限制，主要用于手机和笔记本电脑。
• GDDR6X （G 代表 Graphics）：专为图形应用设计，提供高带宽但延迟较高、功耗更大，主要用于游戏显卡。
• HBM3E （高带宽存储器 3E 代）：最优的带宽和功耗表现，但成本极高，主要用于 AI 加速器。

如今，DDR5已在逐步取代DDR4，其主要优势在于数据带宽、功耗控制及系统稳定性等方面。当前，美光、三星与 SK 海力士在 DDR5 工艺上的竞争尤为激烈。当前 DDR5 市场正处于供不应求阶段，尤其在高性能服务器和 AI 服务器中，其应用逐渐上升。未来三年内，有以下趋势：

• 价格走势 ：根据市场机构发布的预测，DDR5的平均价格将在未来三年内呈现周期性上涨，例如2024年约上涨8%，2025年可能达到12%，而2026年由于市场供需平衡后可能调整为7%左右的涨幅。
• 技术成熟 ：随着更多先进工艺的应用及厂商间的横向竞争，DDR5相关的设计缺陷和初期问题将进一步被攻克，产品稳定性和兼容性不断提高。
• 能效优化 ：各大厂商在DDR5产品中均将聚焦功耗控制和散热管理，通过进一步采用低功耗设计、芯片尺寸缩小及先进封装技术，把 DDR5 产品性能提升至新水平。

在总线带宽、系统能耗及产品价格等方面的综合角度考虑，DDR5 将作为未来三年内主流内存技术的代表，为各类数据中心、云计算平台及 AI 应用提供更加高效的数据存储与传输支持。具体的产品方面，可以参考芯查查上期的文章《2025年都有哪些适合AI应用的全新存储器产品》。

  
在国内，国产厂商正处于起初阶段，长鑫存储、兆易创新、紫光国芯、福建晋华、东芯股份、北京君正等均有DRAM产品。其中长鑫存储聚焦手机、PC和服务器等大宗DRAM市场，目前已经推出多款DRAM商用产品，比如12Gb的LPDDR5颗粒，12GB LPDDR5芯片及6GB LPDDR5芯片等。

  
NAND Flash层数不断突破，国内厂商不甘人后

2023年开始，各大厂商正式突破200层，三星推出第八代236层、海力士推出了238层、美光推出了232层，铠侠推出218层的NAND Flash产品。在美国的设备制裁下，2022年12月美国将长江存储列入了实体清单，尽管如此，长江存储仍然取得了突破，目前市面上已经有232层的长江存储颗粒固态硬盘在销售。
 

随着应用领域和使用场景越来越多样化，特别是AI的推动，市场对NAND Flash的要求也随之提升，对容量的要求越来越高。比如2024年，手机主流的存储容量也到了256GB至1TB之间。因此，在2025年，三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据、长江存储等这些NAND Flash的头部企业的目标瞄准了300层的3D NAND Flash商用化。三星甚至宣称将在2030年推出1,000层的NAND Flash产品。

通过表中数据可以看出，随着层数的飞跃，混合键合技术与先进封装均将成为 NAND Flash 技术进一步迭代的重要因素。 这将为 NAND 市场提供更高的存储密度、更低的功耗以及更优的性能表现，对未来存储器市场产生深远影响。
 

根据IDC的预测，全球企业级SSD出货总容量有望从2024年的219EB增长至2028年的517.6EB；对应出货量从2024年的26.2万个增至2028年的32.4万个；市场规模从2024年的262亿美元增长至2028年的324亿美元。
 

除了AI应用驱动SSD应用占比之外，SSD成本下降也将推动其渗透率上升。随着NAND Flash存储单元从SLC到QLC演进，以及3D NAND Flash层数不断增加，SSD单位成本在持续下降，单位GB价格将由2024年的0.11美元下降至2028年的0.06美元。这将进一步加快SSD硬盘取代机械硬盘的步伐。

结语

目前全球SSD市场主要以NAND原厂为主，比如三星、铠侠、SanDisk、美光、SK海力士和Solidigm等企业。不过近几年，我国由于信息安全的因素考虑，国内厂商份额逐步提升，国内的供应商有江波龙、忆联、大普微、浪潮、忆恒创源等。随着国家对数据安全自主可控的重视程度不断提高，《工业和信息化部等十六部门关于促进数据安全产业发展的指导意见》等相关政策落地，叠加国内互联网厂商资本开支增加，国内模组厂有望迎增量机遇。