全球半导体产业正迎来AI服务器与高效能运算需求的快速增长期,存储器供应链出现结构性缺口。据中芯国际透露,近期承接了大量存储器和模拟芯片的急单,其中包括NOR Flash、NAND Flash以及MCU等产品。
回顾历史,中芯国际在创立初期曾以存储器产品作为产线“filler”,以维持新建晶圆厂设备的稼动率。尽管后来逐步转向逻辑IC制程主导的代工模式,但如今在AI浪潮的推动下,存储器相关订单再次涌入,让这段历史以另一种形式回归舞台。
中芯国际在近期的第3季法说会上表示,其产线目前处于满载状态,第3季产能利用率高达95.8%,订单供不应求。然而,第4季的展望并未出现大幅跃升,主要原因是手机市场存储器供应紧缺,价格高涨。部分客户担心,即使其他芯片备齐,存储器不足仍会导致整机无法组装。此外,存储器价格的上涨也使其他芯片的成本控制成为业内关注的焦点,部分厂商正在为此进行谈判和观望。
为保障急单交付,中芯国际甚至主动将部分非紧急的手机订单往后递延,导致短期内手机业务比重有所下降。中芯国际指出,存储器缺货效应具有双重性:一方面拉动当前订单增长,另一方面也让来年的订单能见度变得模糊。
中芯国际进一步分析,存储器供需缺口或过剩仅5%,就可能对价格产生显著影响。目前,供应缺口持续存在,预计高价位态势将维持一段时间。此外,NOR Flash、NAND Flash及MCU等产品的验证周期较长,替代门槛较高,即便有新厂商尝试进入,从投片到规模化量产至少需要16个月。因此,现有供应商的地位在短期内难以被快速取代。
半导体行业人士指出,AI服务器对NOR Flash的需求激增是供应吃紧的主要推动力。随着AI服务器导入HBM技术,从HBM3E升级至HBM4,堆叠层数的增加使管理芯片与启动模块所需的NOR Flash用量提升了近50%。GPU、DPU、BMC与RAID等控制器的运算频率与数据交换密度提升,也使SPI NOR Flash成为启动与控制存储的关键元件。例如,由8颗NVIDIA A100组成的GPU模块,通常内建多组不同容量的SPI NOR Flash,以确保高速数据传输与同步运算的启动稳定性。
与此同时,云端服务器对DPU的依赖日益增加,异构运算与网络加速的需求使NOR Flash面临双重容量需求:256MB~2GB用于高速暂存与高频交互,8MB~32MB则负责存储轻量化启动程序。这种双重需求进一步加剧了NOR Flash市场的短缺。
此外,AI服务器的技术演进也推动了NOR Flash产品的全面升级,包括更小的封装设计、更高的耐热性以及更强的驱动能力,以适应高功耗运算环境和长距离信号传输需求。随着AI模型安全性的重要性提升,NOR Flash还需具备更强的数据加密功能。