存储超级周期:AI如何改写半导体增长曲线
DRAM与NAND价格一年半内暴涨近10倍,根源在于生成式AI运算量较传统搜索高1万至100万倍;机构预测本轮超常增长或…
2025 至 2026 年的全球半导体市场,正经历一场由 AI 驱动的剧烈扩张。世界半导体贸易统计组织(WSTS)数据显示,全球半导体市场规模在 2024 年达到 6305 亿美元,2025 年攀升至 7956 亿美元;机构预测 2026 年将突破 1.5 万亿美元,2027 年进一步冲高至 1.91 万亿美元。这一增长曲线的拐点,正是 2022 年 11 月 30 日 ChatGPT 发布之日。
在整体半导体高歌猛进的同时,存储器板块的涨势远比逻辑芯片更为陡峭。本文依托 WSTS 与 TrendForce 公开数据,拆解存储器市场异常扩张的成因,并尝试回答一个关键问题:这一轮增长周期还能持续多久。
存储器市场反常扩张
WSTS 把半导体划分为处理器、微控制器、存储器、逻辑芯片与模拟芯片四大品类。其中,DRAM 与 NAND 所属的 MOS 存储器曲线最为陡峭:2023 年市场规模一度萎缩至 923 亿美元,机构预测到 2027 年将飙升至 1.06 万亿美元,三年多时间规模扩大十倍以上。
按季度数据观察更为直观:
- DRAM 单季市场规模从 2023 年一季度的 97 亿美元,暴涨至 2026 年二季度的 1450 亿美元,增幅接近 14 倍。
- NAND 单季规模从 87 亿美元增至 810 亿美元,涨幅约 9.3 倍。
两类存储自 ChatGPT 推出后同步触底,随后几乎呈直线飙升,已无法用传统的硅周期理论解释。
价格暴涨是直接推手
存储器市场营收 = 价格 × 出货量,规模扩张的根源在于价格大幅上涨。TrendForce 现货价格数据显示:
- DRAM(DDR5 16Gb 2G×8)现货价从 2023 年初的 4.7 美元上涨至 46.0 美元,涨幅约 9.8 倍。
- NAND(1Tb TLC 晶圆)价格由 2.4 美元攀升至 25.0 美元,涨幅约 10.4 倍。
面向 PC、智能手机、游戏机等消费电子的存储器陷入严重短缺,存储厂商将有限产能优先供给 AI 数据中心,进一步加剧消费端紧缺,价格上行成为市场运行的必然结果。
运算量差距是底层驱动力
为何生成式 AI 对存储器的需求如此惊人?关键在于用户行为表面相近,但底层运算规模相差数个量级。
全球谷歌搜索用户规模超 50 亿,生成式 AI 用户突破 10 亿。用户从「搜索引擎检索」转向「向 AI 提问」时,几乎没有意识到后台运算负载的差异。基于 2024 年估算,单次谷歌搜索与单次 GPT-5 推理的运算对比大致如下:
- 浮点运算量:搜索约 10 亿至 100 亿次 FLOP,GPT-5 推理可达 100 万亿至 1000 万亿次,差距达 1 万倍至 100 万倍。
- 硬件依赖:搜索仅依靠 CPU 完成索引匹配;生成式 AI 则需动用 150 至 400 颗 GPU 执行大规模矩阵运算。
- 单次能耗:生成式 AI 比搜索高出 30 至 100 倍。
- 单次执行成本:高出 500 至 3000 倍。
全球数十亿人的使用行为持续向生成式 AI 迁移,所需算力资源与存储器容量将呈天文数字级扩张。
超大规模云厂商资本开支急剧膨胀
承接这海量算力需求的,是亚马逊、谷歌、微软、Meta 等超大规模云厂商。四家企业合计资本开支走势如下:
- 2015 年:约 210 亿美元
- 2020 年:约 910 亿美元
- 2024 年:2170 亿美元
- 2025 年:3550 亿美元
- 2026 年(预测):突破 7550 亿美元,按 1 美元兑 160 日元测算约合 120 万亿日元,已超过日本一般会计年度国家预算总额。
近一年增速堪称「异常激增」。如果纳入 OpenAI、其他云服务商及各国政府的 AI 相关投入,投向 AI 基础设施的总资金规模将更加庞大。这些资金主要流向 AI 数据中心建设及配套半导体硬件采购,使数据中心如「黑洞」般持续吸纳 GPU、HBM 与 SSD。
周期转折或在 2027 至 2028 年
本轮增长能否持续?可从两条线索判断:
其一,历史规律层面。1991 年至 2028 年的存储市场同比增速数据显示,无论需求多么旺盛、景气度多高,存储器市场从未出现连续五年同比正增长的记录。即便是 43%、52% 的高增速年份,次年往往伴随 30% 至 50% 的大幅下滑。本轮 AI 热潮下,机构预测 2024 年存储器市场增速达 79.3%,2026 年更将达到史无前例的 249.5%,沿用历史规律推演,2027 至 2028 年大概率迎来阶段性止步。
其二,物理约束层面。芯片需求在 AI 用户规模扩张、模型持续大型化的叠加效应下呈指数级攀升,但半导体工厂、配套电力、冷却用水及生产设备产能仅能线性扩张。新建晶圆厂耗时数年,电网扩容、水资源调配、设备扩产均受多重条件限制。指数曲线与线性曲线终将大幅背离,「有需求却造不出来」的供给瓶颈必然出现。
综合两条线索,本轮由生成式 AI 引爆的存储器超级周期,其最为陡峭的上行阶段已近顶点,2027 至 2028 年将成为关键转折窗口。届时究竟是历史重演、硅周期再度启动下行,还是受基础设施物理上限拖累,AI 热潮逐步降温,值得持续跟踪。认清当下 AI 热潮背后的内在逻辑,是迎接周期拐点不可或缺的准备。
