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存储行业报告:AI对存储晶圆产能消耗拉动显著-240421(22页).pdf

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存储行业报告:AI对存储晶圆产能消耗拉动显著-240421(22页).pdf

1、2(1 1)经过我们的计算,)经过我们的计算,AIAI的增长对于服务器存储需求增量较大,计算结果如下:的增长对于服务器存储需求增量较大,计算结果如下:内存:以GB200 NVL72为例单台GB200 NVL72(HBM+LPDDR5x)消耗晶圆片数为15.21片。SSD:以DGX H100为例为例单台DGX H100 SSD消耗晶圆0.46片。(2 2)AIAI端侧对于存储容量的需求不断增加,所需产能的计算结果如下:端侧对于存储容量的需求不断增加,所需产能的计算结果如下:手机:若内存由8GB增加至16GB,DRAM晶圆新增消耗量约3643.26千片,若闪存容量由256GB增加至512GB,NA

2、ND晶圆新增消耗量约4033.61千片。PC:若内存由16GB增加至32GB,DRAM晶圆新增消耗量约1518.03千片,若闪存由512GB增加至1TB,NAND晶圆新增消耗量约1680.67千片。(3 3)20232023年末,全球年末,全球DRAMDRAM总产能约总产能约13511351千片千片/月,月,NANDNAND总产能约总产能约11571157千片千片/月,月,AIAI的发展对于晶圆的消耗的发展对于晶圆的消耗量有着比较明显的推动。量有着比较明显的推动。(4 4)投资建议:)投资建议:推荐标的:兆易创新,聚辰股份,受益标的:江波龙,东芯股份,北京君正,普冉股份。(5 5)风险提示:)

3、风险提示:下游传统需求恢复不及预期;AI产业进度不及预期;国际贸易风险。RUlYiYfX8ZvZfWgYlVaXpN9PaO8OmOqQpNtPlOpPrNeRpNoNaQrQmMMYtOmNwMpNwP3 34AI01数据来源:英伟达,国泰君安证券研究单台GB200 NVL72包含36颗Grace CPU,72颗GPU。单颗GPU使用8颗HBM3E,单颗容量3GB,堆叠层数8层。GB200 LPDDR5x容量为480GB。HBM3ELPDDR5x5AI01内存计算(以GB200 NVL72为例)HBMB200数量(个)72单颗GPU显存容量(GB)192单层DRAM容量(GB)3堆叠层数8H

4、BM颗数8良率65%单片12寸wafer切割颗数(3GB)800单台GB200 NVL72 HBM消耗晶圆(片)8.86单GB200卡消耗晶圆(片)0.12LPDDR单个GB200内存(GB)480单颗封装容量(GB)30单个GB200内存对LPDDR5x需求颗数16单片12寸wafer切割颗数(1nm DDR5 16Gb)1600良率85%单台GB200 NVL72 LPDDR5x 消耗晶圆(片)6.35合计单台GB200 NVL72 HBM+LPDDR5x消耗晶圆片数(12英寸)15.21折合单B200卡HBM+LPDDR5x消耗晶圆片数0.21单台GB200 NVL72 HBM消耗晶圆(

5、假设单片晶圆切割800颗3GB die,整体HBM3E良率65%)=(B200数量*单颗GPU显存容量/单层DRAM容量)/(单片12寸wafer切割颗数*良率)单台GB200 NVL72 LPDDR5x消耗晶圆(假设单片12英寸wafer能切出1nm DDR5 16Gb 1600颗,85%良率)=(单个GB200内存对LPDDR5x需求颗数*单颗封装容量)/(单片12寸wafer切割颗数*良率)合计单台GB200 NVL72 HBM+LPDDR5x消耗晶圆片数:=单台GB200 NVL72 HBM消耗晶圆+单台GB200 NVL72 LPDDR5x消耗晶圆数据来源:TrendForce,国泰

6、君安证券研究6AI01SSD由于在传输速度、可靠性等方面的优势,随着价差与HDD逐步缩小,在AI服务器领域,基本全部使用SSD。在测算AI服务器对SSD需求时,我们以DGX H100为例,单台DGX H100服务器的SSD容量为34.56 TB(2*1.92+8*3.84)。数据来源:英伟达,国泰君安证券研究7AI01SSD计算(以DGX H100为例)H100数量(个)8单台DGX H100 SSD容量(TB)34.56单片12寸wafer切割颗数(176L 1024Gb TLC)700良率85%单台DGX H100 SSD消耗晶圆(片)0.46折合单卡消耗晶圆(片)0.058总消耗晶圆数G

7、PU出货量(万颗)400DRAM消耗的晶圆片数(万片)84.52NAND消耗的晶圆片数(万片)23.23单台DGX H100 SSD消耗晶圆(假设单片12英寸wafer能切出176L 1024Gb TLC 700颗,良率85%)=(H100数量*单台DGX H100 SSD容量)/(单片12寸wafer容量*良率)假设GPU出货量400万颗,对于DRAM的晶圆消耗片数为84.52万片(以GB200 NVL72为例),对于NAND消耗的晶圆片数为23.23万片(以DGX H100为例)。数据来源:TrendForce,国泰君安证券研究8 8902内存当前主流手机内存(GB)8手机内存增加量(GB

8、)8单片12寸wafer切割颗数(1nm DDR5 16Gb)1600良率85%单部手机增加的内存容量对于晶圆的消耗量(片)0.003全球手机销量(亿部)12手机内存增加对于DRAM晶圆消耗量(片)3529412闪存当前主流手机闪存容量(GB)256手机闪存增加量(GB)256单片12寸wafer切割颗数(176L 1024Gb TLC)700良率85%单部手机增加的闪存容量对于晶圆的消耗量(片)0.003全球手机销量(亿部)12手机闪存增加对于NAND晶圆消耗量(片)4033613假设当前主流手机配置为8GB(RAM)+256GB(ROM),测算全部升级为16GB+512GB,假设全球手机销

9、量12亿部手机内存增加对于DRAM晶圆消耗增量=全球手机销量*单部手机增加的内存容量对于晶圆的消耗量=全球手机销量*(手机内存增加量/(单片12寸wafer切割容量*良率)手机闪存增加对于NAND晶圆消耗增量=全球手机销量*单部手机增加的闪存容量对于晶圆的消耗量=全球手机销量*(手机闪存增加量/(单片12寸wafer切割容量*良率)数据来源:TrendForce,国泰君安证券研究101011PC03数据来源:TrendForce,国泰君安证券研究内存当前主流PC内存(GB)16PC内存增加量(GB)16单片12寸wafer切割颗数(1nm DDR5 16Gb)1600良率85%单台PC增加的内

10、存容量对于晶圆的消耗量(片)0.006全球PC销量(亿台)2.5PC内存增加对于DRAM晶圆消耗量(片)1470588闪存当前主流PC闪存容量(GB)512PC闪存增加量(GB)512单片12寸wafer切割颗数(176L 1024Gb TLC)700良率85%单台PC增加的闪存容量对于晶圆的消耗量(片)0.007全球PC销量(亿台)2.5PC闪存增加对于NAND晶圆消耗量(片)1680672假设当前主流PC配置为16GB(RAM)+512GB(ROM),测算全部升级为32GB+1TB,假设全球PC销量2.5亿台PC内存增加对于DRAM晶圆消耗增量=全球PC销量*单部PC增加的内存容量对于晶圆

11、的消耗量=全球PC销量*(PC内存增加量/单片12寸wafer内存容量*良率)PC闪存增加对于NAND晶圆消耗增量=全球PC销量*单部PC增加的闪存容量对于晶圆的消耗量=全球PC销量*(PC闪存增加量/(单片12寸wafer闪存容量*良率)12121304数据来源:TrendForce,国泰君安证券研究全球存储晶圆产能较为集中,DRAM晶圆产能主要集中在三星、海力士、美光中,NAND晶圆产能主要集中在三星、铠侠、海力士中。根据trendforce,截止2023年底DRAM月产能达到1351千片,NAND月产能达到1157千片。2023年末全球DRAM晶圆2023年末全球NAND晶圆产能1404

12、数据来源:TrendForce,国泰君安证券研究从需求侧看,DRAM晶圆需求主要集中在服务器,移动市场,PC三部分,其中服务器占比36.71%,移动占比37.67%,PC占比11.95%,NAND需求主要集中在手持设备,企业级SSD,PC SSD三部分,其中手持设备占比32.17%,企业级SSD占比18.45%,PCSSD占比24.82%。2023年全球DRAM晶圆需求(年/千片)2023年全球NAND晶圆需求(年/千片)15151605数据来源:TrendForce,国泰君安证券研究1705当前的存储价格距离高点仍有较大空间,AI新增需求有望延续存储价格上涨趋势。我们分别为以DDR4 16G

13、b(2Gx8)2666Mbps、512Gb TLC wafer为例,其中DDR4 16Gb(2Gx8)2666 Mbps当前(2024年4月19日)的价格约为3.64美元,距离2022年高点7.89美元差距超过一倍;512Gb TLC wafer当前(2024年4月8日)价格为3.76美元,而2022年价格高点为4.59美元。0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00现货平均价:DRAM:DDR4 16Gb(2Gx8)2666 Mbps(美元)0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00现货平均价:Wafer:5

14、12Gb TLC(美元)数据来源:DRAMEXCHANGE,国泰君安证券研究18181906推荐国内存储晶圆相关标的,包括存在涨价预期的利基型存储相关公司,推荐标的:兆易创新、聚辰股份,受益标的:江波龙,东芯股份,普冉股份、北京君正。公司代码公司名称股价(元)每股收益(元)市盈率(X)投资评级2024E2025E2024E2025E603986兆易创新74.092.703.7327.4419.86 增持688123聚辰股份48.601.972.6224.6718.54增持2020210722评级说明国泰君安证券研究所E-mail:投资建议的比较标准股票投资评级增持相对沪深300/恒生指数涨幅1

15、5%以上上海投资评级分为股票评级和行业评级。谨慎增持相对沪深300/恒生指数涨幅介于5%15%之间以报告发布后的12个月内的市场表现为比较标准,报告发布日后的12个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期的沪深300指数涨跌幅为基准。中性相对沪深300/恒生指数涨幅介于-5%5%深圳减持相对沪深300/恒生指数下跌5%以上行业投资评级增持明显强于沪深300/恒生指数中性基本与沪深300/恒生指数持平北京减持明显低于沪深300/恒生指数地址 上海市静安区新闸路669号博华广场20层邮编 200041电话(021)38676666地址 深圳市福田区益田路6003号荣超商务中心B栋27层邮编 518026电话(0755)23976888地址 北京市西城区金融大街甲9号 金融街中心南楼18层邮编 100032电话(010)83939888

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