人工智能急速推进——存储芯片反转来临

最近无论是资本市场，还是全球宏观实际情况，人工智能的急速推进，让各行各业都感觉到了智能时代已经悄然来临。毫无疑问，人工智能在未来大概率是一个五年，甚至十年的大行情，那在整个人工智能的产业链里机器学习和数据存储是所有投资者需要关注的重点。二者相比存储更为重要，毕竟数据才是人工智能的根本，在最近的资本市场里存储类型片的需求超预期的大幅增加，这会带来整个存储产业链的投资机会。那么今天我们就用这篇文章来聊聊，我们该如何去投资存储这个环节。

首先，我们要明白为什么存储环节对人工智能的发展很重要？核心的原因就是因为AI的发展是由海量数据支撑起来的，这就使得人们对数据处理提出了极高的要求，需要更大的内存去存储更多的数据，机器学习和深度学习模型的本质要求获取、准备、移动和处理大量数据集，特别是深度学习模型需要大量数据集，因为随着数据集的增加，深度学习模型的准确性也会提高。研究人员经常使用复杂的数据增强技术来综合生成额外的数据用于模型训练。深度学习存储系统设计必须在各种数据类型和深度学习模型之间提供平衡的性能。

理解完了原因，我们再来看存储的市场到底是怎么样的一个发展规律，以及现在实际情况又如何呢？对于存储市场而言，通常3-4年一个波动周期，全球存储芯片市场空间是非常巨大的，尤其是现在人工智能的推进已经进入到了一个白热化阶段的时候，而存储是作为集成电路第二大细分市场，毫无疑问将是重点关注的对象。根据数据显示，全球集成电路细分市场周期具有相似的波动性，而存储芯片的市场弹性相比其他环节更大，当前的整个存储芯片市场规模增速顶部出现在2021年，2022年开始出现规模下滑，从历史经验来看，当前或处于周期底部位置。通过复盘此前三轮周期的影响因素，以及宏观两个重要事件再来判断周期位置。其一，从全球存储龙头2023年的资本开支计划来看，除三星外，其他几大家均宣布下调2023年资本开支计划，且下降幅度较大；其二，从库存看，各大存储厂商存货增速都已见顶，逐渐恢复至正常水位。所以整体预计2023年下半年市场供求关系将恢复正常，行业即将迎来复苏。

接下来，我们再从当前市场的需求端，供给端，价格端三方面来看下当前的存储芯片市场。

从需求端来看，AI大时代的到来一定是会带来存储芯片新的增量需求。AI服务器对DRAM（动态随机存取存储器）和NAND（flash存储器的一种）均有更高的需求，由OpenAI发布的ChatGPT开启了AI大浪潮时代，据NVIDIA估算，训练GPT-3，假设单个机器的显存/内存容量足够的前提下，8张V100显卡训练时长预计达36年，1024张80GBA100显卡完整训练GPT-3的时长为1个月，因此算力侧硬件和数据存储的需求全面增长。此外，大模型训练需要海量数据传输，由此将对以服务器交换机为代表的数据传输设备产生更多需求，相关高算力存储芯片需求量将相应增长。整体来看，ChatGPT将从算力侧，数据传输端，数据存储端，全面带动显卡及高算力芯片以及存储类芯片的需求。各大厂商相继开发并推出大模型产品，大模型中大量的数据集传输和储存对存力提出了更高的要求。在AI服务器当前应用的存储芯片主要包括：高带宽存储器（HBM）、DRAM和SSD，针对AI服务器的工作场景需要提供更大的容量、更高的性能、更低的延迟和更高的响应速度。根据美光测算，AI服务器中DRAM数量是传统服务器的8倍，NAND是传统的3倍。

从供给端来看，龙头厂商开启实质性减产，下半年有望出现供需反转。从前文里我们讲到从2022Q1开启的本轮存储周期下行区间，市场价格出现显著下滑，主要存储厂商业绩均出现显著下滑甚至大幅亏损。由于存储市场竞争格局集中，龙头厂商调整产能对市场供给情况改善效果显著，因此为避免市场价格保持下跌，存储大厂会选择通过降低产能利用率的方式缓解供求情况。目前部分存储颗粒价格接近厂商现金成本，部分厂商调降投片量，同时2023年资本开支及产能提升预期趋于保守，据Trendforce，铠侠旗下日本两座NAND厂已从10月起将晶圆产量减少30%，同时据各公司业绩会，美光2023财年资本支出由80亿美元降至70亿美元，同比-40%以上，当前稼动率已达历史最低点。SK海力士决定将此前预期的2023年CAPEX减少50%以上，西部数据提出2023年对设备投资总额为23亿美元，较三季报会议提出的27亿美元下降14.8%。产能方面，南亚科计划2023年新增独立自主开发的DDR5及1A制程产线。特纳飞将开展高端存储控制芯片项目，2025年完成新增3-4款主控芯片、存储模组的开发与量产。从历史周期看，资本开支增速与市场增速强相关性，随着各大存储厂商陆续下调2023年资本开支计划并降低稼动率，我们预计23年行业供给增速低于需求增速，供需将逐步达到平衡，有助于库存修复。

从价格端来看，目前各大场的存储类芯片价格跌幅逐渐收窄，可能在23H2见价格拐点。DRAM方面，2月价格延续下跌趋势，跌幅为1.47%-10.45%，本轮高点21年6月至23年2月累计跌幅为60%-74%。在消费性产品需求疲软及旺季不旺的背景下，22Q3内存的消耗与出货量持续呈现季减状态，仅三星在竞价策略下库存略降，各终端推迟采购导致供货商库存压力提升进而导致价格下跌；但随着DDR5渗透率提升，PC与服务器的DRAM总ASP跌幅或缩窄。供给端为避免DRAM产品再大幅跌价，诸如美光等多家供应商已开始积极减产，但后面随下游需求底部逐步复苏，行业库存逐步去化，供需关系也将逐步改善。NAND方面，2月价格延续下跌趋势，跌幅为1.60%-11.03%，本轮高点21年7月至23年2月累计跌幅为30%-64%。目前NAND正处于供过于求，由于下游终端产品需求仍疲弱，加上买方着重去库存而大幅减少采购量，使得NAND22Q3价格跌幅达30-35%。Client SSD与Enterprise SSD在下游出货量下滑的预期下，采购量也下降，我们预计23Q2 NAND芯片价格季跌幅将收敛至约8%，削价竞争也在原厂启动减产后获控制。由于当前NAND Wafer价格已近现金成本，芯片价格有望于23Q4止跌反弹。存储模组方面，2月价格趋势整体下滑，高容量产品降幅较大。据CFM闪存市场，截至2月28日，近半年DDR4 SODIMM（8GB 3200）价格由约21美金降至约15.5美金，降幅约26%，OEMSSD（512GBSATA）价格由约35美金降至21美金，降幅约40%。11月下旬以来降幅有所收窄，模组厂商产品单价有望于23H1企稳回暖，随下游需求复苏而获得销量弹性，同时上游晶圆成本处于底部，有利于模组环节盈利水平修复。

最后，我们回归到国内的投资方面。对于未来市场，我们可以预见到的是此次AI浪潮的发展先是从AI服务器带来存力硬件需求上行，人工智能服务器中DRAM内容是普通服务器的8倍，NAND内容将是普通服务器的3倍，而大容量存储器将是算力数据迭代运算的重要基础。其二从上面的价格端可以看出来，存力芯片的库存边际改善，价格修复在即，加速存储行业库存进一步清出。其三是由于国内存储产业链多元化布局，2023年有望完成产品结构快速升级。而对于存储行业公司市场来说，行业近期有望触底回升，根据ICInsight数据，2011年全球DRAM市场规模为296亿美金，而2022年全球DRAM市场规模将达758亿美金，CAGR达8.9%，其中DDR4需求疲软之下价格一路下行。根据中金企信统计数据，预计到2025年全球NAND市场规模有望达到931.9亿美元，2021年至2025年CAGR增速7.4%，其中三星依旧占领较大的市场份额，但还未形成绝对的寡头地位。国内储存行业链公司有望持续发展，国产化替代空间广阔。DRAM & NAND具有强周期属性，人工智能需求增长有望带动行业快速修复。DRAM是存储器第一大产品，占比全球储存市场53%的市场份额。当前以三星、海力士和美光三大家为主。看DRAM产品迭代，DDR4系当前主流，DDR5接力入场。NAND供给端，呈现CR6市场规模占比约99%，寡头市场持续集中。价格方面，我们认为主流及利基型产品价格2022年以来下跌跌幅将逐步趋缓。需求端，车规级储存受汽车智能化发展速度加快，AI等高算力设备推动巨量数据存储或将有望成为新的快速增长点。

综上我们可以关注的公司有：兆易创新，北京君正，东芯股份，上海贝岭，普冉股份，恒烁股份等。

风险因素：历史规律失效风险；AI产业发展速度不及预期；下游需求不及预期。