AI存储新周期：NAND的攻城与HDD的守疆

原标题：中金 • 联合研究 | AI存储新周期：NAND的攻城与HDD的守疆

来源：中金点睛 联合研究

1Q25以来，NAND合约价格已实现翻倍以上的上涨，本篇报告通过历史NAND周期复盘、AI情形下的供需测算以及对HDD行业的影响分析了此轮周期的可持续性及周期位置的判断。

摘要

需求侧：云侧和端侧AI共振，算力强势打开SSD需求天花板。AI模型的训练和推理对企业级SSD提出写入速度、IOPS、容量及耐久度等多层面的更高需求。其中，我们认为LLM快速载入&KV Cache、RAG将在未来成为SSD大规模应用场景。叠加端侧推理需求高增的预期，手机、PC单台存储容量增长可观。我们预计2028年全球NAND Flash出货量有望接近2000EB，未来三年维持近30%的高增长。

产能侧：谨慎的产能扩张有望支持更长时间维度价格的上涨，NAND寡头格局稳中有变。海外原厂对NAND产能扩张持谨慎态度，以高密度、高容量的技术路线转型为主。目前NAND Flash竞争格局稳定，3Q25全球NAND Flash市场top5收入合计占比超90%。其中铠侠和闪迪合资新工厂已于3Q25投产，引入BiCS8先进工艺，将于1H26贡献收入。结合供需来看，我们预计供给紧张至少持续到2026年底，NAND原厂有望通过供给端的把控支持价格多季度的持续上涨，2026年NAND价格或将维持高位。此外，长江存储的扩产以及其Xtacking架构的优势也有望重塑国内NAND供应格局。

HDD：仍是云计算厂商冷存储的高性价比之选。HDD和SSD相比核心优势主要在单位存储成本、TCO、物理存储性能好。展望未来，随着NAND技术的升级，HDD的成本优势将有所削弱（目前价差在4-6倍）。我们认为未来HDD应用将聚焦于超大规模数据湖以及冷数据归档，未来三年市场规模增速约15%。

风险

AI进展不及预期，PC、手机需求不及预期，原厂扩产不及预期，竞争格局加剧。

Text

正文

NAND周期复盘：长周期下的寡头博弈

通过复盘全球NAND市场的历史周期情况，我们总结出以下五大特征：

1） 周期跨度长且价格波动剧烈：复盘全球NAND市场，能够看到完整的周期通常跨度在四年以上。其间，NAND价格涨跌能达80%以上，原厂净利率范围也可达+-40%的波动。

2） 供需错配严重：历史上终端设备的需求受产品更新、宏观经济等影响需求变化较快，而高度集中的供给带来产能扩张的滞后，存储扩产周期通常在两年以上。如2020年疫情带来的短期需求涌现带来21年相关产品的急速涨价。

3） 厂商不同的扩产策略带来差异化竞争：由于高度集中的原厂竞争格局，厂商扩产决策不一致也同样加剧了周期的波动。过去三星策略以“逆周期投资”为主，通过价格压力换取份额，实现上行周期的高回报。而美光更多被动跟随，ROE也波动更大。

4） 技术创新驱动周期：在新旧技术换代期，旧产能快速贬值退出，新产能因技术难度高、初期良率低导致有效供给不足，如2016-2017年2D NAND转向3D NAND，造成阶段性供需缺口。

5） 下游库存周期叠加：终端需求的波动，通过“牛鞭效应”从品牌厂、模组厂、原厂的库存管理中放大，下游厂商库存水位通常进一步放大实时价格的涨跌。

图表1：全球NAND Flash周期复盘

资料来源：Trendforce，中金公司研究部

图表2：海外存储原厂历史ROE表现

注：SK海力士/美光/三星电子/希捷/西部数据财年截止日期分别为每年12月底/8月底/12月底/6月底/6月底，已剔除希捷的异常值 资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

此次周期的不同？

第一阶段4Q24-2Q25：供给收缩驱动的价格止跌回升。24年下半年，三大原厂为应对下行周期，开始持续减产，下游渠道和模组厂库存降至低位，供给收缩效应开始显现。同时1Q25国补等政策刺激智能手机、PC等需求回暖，库存持续下降。

第二阶段3Q25至今：AI驱动的结构性需求高增。随着AI服务器出货量的增长，企业级SSD需求倍增，三大原厂为满足利润率更高的HBM和DDR5等产品需求，将产能从NAND/DDR4中切走，导致NAND Flash出现结构性短缺，涨价幅度大幅提升，以闪迪为代表，2Q25以来已实施多次涨价。

图表3：2025年NAND涨价节奏

资料来源：Trendforce，中金公司研究部

AI需求：云端共振

AI驱动SSD需求高速成长，带来更高的写入速度、IOPS、大容量和耐久度的不同诉求。核心场景可以分为训练和推理两个部分：

► 训练场景#1：超大规模的训练数据集对存储提出超大容量、低成本的核心诉求，由于HDD至少一年以上的长交货周期，为SSD带来外溢的需求，对SSD提出更高密度和更大容量的需求。

► 训练场景#2：通常训练大模型需要数月时间，为了防止集群故障等问题带来的数据损失，系统需要频繁将内存里的模型参数写入硬盘保存，对SSD提出高随机写入IOPS及高耐久性的需求。

► 推理场景#1：推理服务启动或切换模型时，需要将TB级别模型文件从SSD加载到显存，而在长文本生成中，当显存不足时，部分KV Cache会被交换到本地NVMe SSD中暂存，带来了SSD超高速接口升级的需求。

► 推理场景#2：RAG（检索增强生成）中，需要在毫秒级时间内，进行向量数据库的查询，随机读取的密集型操作要求极低延迟、高IOPS和持续高负载下的稳定性。

► 推理场景#3：AI生成内容存储，主要是对AI生成的图片、文本以及大量的模型版本进行存储，主要是高容量的需求，同样可选择HDD。

我们认为，特别是以推理场景#1和#2为代表的AI需求将持续高增长，看好未来多模态模型的持续迭代以及用户token数的指数级增长将推动SSD需求进入更长时间维度的上行周期。

图表4：AI驱动的SSD需求场景分析

资料来源：铠侠官网，中金公司研究部

图表5：AI驱动SSD需求场景分析和可量化维度

资料来源：铠侠官网，西部数据官网，闪迪官网，中金研究部

需求端来看，端侧和云侧均受益于生成式AI带来的存储容量升级。根据TechInsights预测，随AI手机和AI PC出货渗透率的提升，平均每部手机/PC存储密度分别有望实现未来四年16%/13%的平均增速，带来端侧SSD需求的增长。结合上述云侧模型阶段需求分析，我们预计2028年全球NAND Flash出货量有望接近2000EB，未来三年维持近30%的高增速，带来新一轮持续有力的存储需求的上涨。

图表6：全球NAND Flash bit出货量预测（单位为EB）

资料来源：铠侠官网，TechInsights，IDC，中金公司研究部

供给：谨慎的产能扩张

海外原厂扩产谨慎，以高密度、高容量的技术路线转型为主。根据最新的CY3Q25业绩会口径，海外三大原厂对NAND产能扩张持谨慎态度，更多资源集中在DRAM扩产及1c/1γ的升级转产。闪迪和铠侠通过JV合资企业共同研发NAND BiCS FLASH技术，两家wafer产能共占全球30%，我们预计近60万片。铠侠北上K2工厂已于2025年9月投产，将于1H26贡献收入。此外，公司最新的BiCS 10技术的升级将大幅提升单位面积存储容量。铠侠预计2026年全球bit出货量有望实现17-18%的增长，有望通过产能的顺利爬坡以及BiCS 8和10技术的切换，实现高于行业水平的出货量增长，我们认为原厂有望通过供给端的控制支持价格的复苏。

图表7：存储原厂公司CY3Q25业绩会亮点

注：图中3Q25、4Q25、2026均为日历年口径 资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

当前周期位置的判断

我们预计2026年NAND价格或将维持高位，1H26涨价确定性高。其中，数据中心/企业级、PC和手机对涨价承受能力依次递减。

数据中心/企业级：结合上述AI训练和AI推理需求的讨论，我们认为是SSD未来最大的需求来源。铠侠和闪迪的企业级SSD已获多家超大规模云计算客户认证，将在26年开始上量。此外，和CSP大客户的长协已签订至26年全年，部分大客户寻求27年长期供应协议，体现出此轮周期的持续。原厂中铠侠数据中心业务敞口最大（30%+），同时将通过北上K2工厂明年扩产进一步释放产能。

PC和手机：我们认为PC和手机客户将面临较大的存储成本上涨压力，其中安卓手机客户更为承压。我们预计2026年部分手机型号将通过涨价进行成本传导，并降低中低端机型出货比例，2026年全球手机出货量将出现个位数百分比的下滑。

我们认为供给紧张至少持续至2026年底，截至2025年11月，目前NAND TLC 512Gb合约价相较于前低涨幅约140%。参照此前2016年初至2017年底的上行周期，该阶段NAND价格持续上涨超6个季度，累计涨幅在150%-250%，核心驱动因素为供给侧：2D向3D NAND进行技术转型，早期3D NAND良率爬坡缓慢，供给严重受限；需求侧：智能手机进入大容量升级周期，iPhone7取消16GB版本，容量选择扩大到256GB，安卓手机同步跟进。

我们认为此次周期在竞争格局更为稳定的情况下，主要由AI数据中心需求驱动，叠加后期端侧用户需求的提升，有望带来更为持久且陡峭的需求增长。建议关注近期原厂和大客户长协进展。

图表8：DRAM及NAND合约价和现价情况

注：统计时间截至2025年12月；

资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

图表9：三大原厂历史CAPEX情况

注：图中口径为财年，美光财年截止日期为每年8月31日，海力士和三星财年同日历年

资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

图表10：三大原厂CAPEX占收入比重

注：图中口径为财年，美光财年截止日期为每年8月31日，海力士和三星财年同日历年 资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

NAND寡头竞争下合资企业的新机遇

NAND Flash竞争格局稳中有变

SSD模组的核心部件主要有NAND Flash、主控芯片、DRAM缓存芯片等，其中NAND Flash价值量最高约75-80%，主控芯片约占成本5-15%。

海力士、美光和三星电子为代表的三大原厂以IDM模式为主，涵盖NAND颗粒、主控芯片和固件的设计，以及自有品牌的销售推广。

铠侠更多是OEM模式，苹果和戴尔均为公司大客户，根据客户需求对SSD规格进行定义，也拥有自研主控芯片。

闪迪过去以品牌商角色为主，在消费级和中低端产品上也会考虑从第三方主控设计公司采购主控芯片，自行进行设计和固件的整合组装。

图表11：SSD核心部件

资料来源：chiphell官网，中金公司研究部

图表12：NAND产业链梳理

资料来源：各公司官网，中金公司研究部

NAND市场经过多次收并购和拆分后，竞争格局相对稳定且集中。根据Trendforce数据，3Q25全球NAND Flash市场收入top5分别为三星电子（32%）、SK海力士（19%含Solidigm）、铠侠（15%）、闪迪（12%）、美光（13%）。其中企业级SSD市场竞争格局相似，3Q25收入top5分别为三星（35%）、SK海力士+Solidigm（27%）、美光（14%）、铠侠（14%）、闪迪（4%）。基于三大原厂对NAND无明显扩产计划，我们认为随着闪迪和铠侠合资工厂2026年产能的释放，两家SSD市占率份额有望进一步提升。此外，长江存储的扩产以及其Xtacking架构的优势也有望重塑国内NAND供应格局。

图表13：全球NAND原厂竞争格局变化

资料来源：各公司官网，中金公司研究部

图表14：3Q22-3Q25全球NAND Flash厂商竞争格局情况（按收入口径）

资料来源：Trendforce，中金公司研究部

图表15：3Q25全球eSSD厂商竞争格局

资料来源：Trendforce，中金公司研究部

聚焦3D NAND Flash主流升级路线

总结过去NAND技术路线的升级来看，3D NAND核心两大趋势是存储密度的提升以及垂直堆叠层数的增加。三星以其最新9代V-NAND技术已实现290层产品的量产，其垂直整合能力和技术全面领先。海力士也宣布已开发出321层NAND产品，同时探索低温制造工艺已实现更高层数突破。美光也已实现232层QLC NAND的大规模量产。铠侠和闪迪共同合作研发BiCS FLASH架构，明确将资源倾斜于AI性能定制化产品的研发，如Super High Ops SSD，以及超大容量的SSD产品。

图表16：NAND技术路线图

资料来源：TechInsights，中金公司研究部

铠侠自身核心技术以Lateral Shrink、CBA（CMOS directly Bonded to Array）为主。

Lateral Shrink：帮助缩小3D NAND阵列中的最小特征尺寸，从而在层数不变的情况下，通过缩小水平尺寸，增加单位面积内的存储单元数。达到减少芯片面积，降低每bit成本的目的。

CBA：将外围CMOS逻辑电路放置存储单元阵列的下方，大幅缩小了NAND芯片占用面积。同时通过在两块独立晶圆上分别制造NAND阵列和CMOS逻辑电路后，再将他们键合在一起，实现了内存阵列晶圆和CMOS逻辑晶圆各自工艺的最大优化。

2025年9月，铠侠位于北上市Fab2（K2）工厂已投产，主要用于BiCS FLASH 8的生产，公司预计将于1H26开始贡献收入，同时有望在2026年引入BiCS FLASH 10。BiCS FLASH10相较于目前的第八代堆叠层数将从218层提升至332层，每单位面积容量提升59%、传输速率提升33%、每瓦写入速率提升10%、延迟降低5%。

我们看到铠侠和闪迪一方面持续投入BiCS FLASH技术的研发，一方面开拓数据中心AI定制化产品，同时实现较优的成本把控。

图表17：铠侠NAND技术路线

资料来源：铠侠官网，中金公司研究部

图表18：垂直收缩、CBA和堆叠技术

资料来源：铠侠官网，中金公司研究部

衰退的HDD？稳定回报下的增长乏力

HDD：云计算厂商冷存储的性价比之选

HDD目前90%的下游应用来自于云计算的近线HDD产品。近线HDD在数据中心核心应用场景为AI数据湖，用于存储AI训练所需的原始数据、标记数据集、传感器数据以及LLM的训练语料库；云计算服务存储层，云服务商用于承载客户海量的低频访问数据，以实现最高的存储密度和最低的运营成本；未来，随着AI推理需求的高增，我们预计AI生成内容的存储也将对高密度低成本的HDD产品催生新的需求增长。

图表19：AI数据中心中不同应用下存储的解决方案

资料来源：铠侠官网，中金公司研究部

HDD市场和全球IT支出、数据中心建设的投入高度相关，同样体现出明显的周期性。2016年起，随着数据中心建设的大力投入，全球近线HDD出货量和收入均有稳步增长，2021年-2023年疫情后宏观经济放缓、企业削减IT支出，HDD需求下降明显。2024年起，受益于AI带来数据中心CAPEX的恢复，HDD市场恢复增长。根据西部数据和IDC数据测算，2024-2028年全球近线HDD出货量平均增速约23%，对应收入平均增速在15%。

图表20：全球近线HDD出货量

资料来源：西部数据官网，中金公司研究部

图表21：全球近线HDD收入

资料来源：西部数据官网，中金公司研究部

HDD市场海外厂商三足鼎立，核心零部件包括磁片、磁头、控制器等，属于高度精密制造行业。目前HDD供应商以西部数据和希捷两家公司为主，合计市占率在80%左右，第三家为东芝。HDD作为精密的机电产品，其核心零部件磁片、磁头、控制器技术难度高，生产过程高度精密。目前成熟的技术以西部数据的ePMR（能量辅助垂直磁记录）和希捷的HAMR（热辅助磁记录）为主，需要近场光学结构、特种薄膜材料和超洁净产线等多环节配合。

HDD交货周期长达一年以上，工艺升级周期长，产能端刚性特征显著。由于核心零部件制造工艺的高度精密，HDD交货周期通常在1年以上，难以在短时间内满足数据中心大客户的高需求。此外，HDD技术迭代成本高、周期长，希捷对HAMR技术的研发周期长达20多年，2024年才发布首批30TB+的HAMR硬盘。目前，从HDD核心供应商西部数据和希捷来看，扩产动力不足，更愿意通过供给侧的把控来主动控价，以成熟的HDD产线技术来获取更高的利润回报。

图表22：CY3Q25 西部数据和希捷经营情况

资料来源：公司官网，中金公司研究部

图表23：西部数据和希捷产品技术路线

注：图中均为公司预计 资料来源：公司官网，中金公司研究部

AI时代下HDD是否会被SSD所取代？

近线HDD和SSD对比来看，目前核心优势主要在单位存储成本、TCO、物理存储性能好。HDD每GB成本相较于SSD有明显优势，价差在4-6倍；且考虑到SSD每EB产能所需要的高额CAPEX投入，虽然HDD功耗相对较大，但整体TCO仍具有显著优势。此外，HDD数据保存性更好，断电后仍能实现数十年的长期保存。

图表24：Nearline HDD vs SSD

注：图中CAPEX数据为西部数据公司数据

资料来源：西部数据公司官网，Trendforce，中金公司研究部

图表25：HDD和SSD的TCO对比

资料来源：西部数据官网，中金公司研究部

未来去看，我们认为随着NAND技术的升级，SSD成本将持续下降，和HDD的成本差距有望进一步缩小。同时，HDD依赖精密机械技术如HAMR，容量增长较慢且技术早期成本较高，而超大容量SSD产品的持续推出将对HDD竞争威胁加大。

我们认为未来HDD应用场景将进一步细分且集中，超大规模数据湖以及冷数据归档仍将是HDD拥有竞争优势的领域，而部分中低容量HDD以及高性能服务器中的应用将被功耗更低、可靠性更好的SSD所取代。

图表26：数据中心SSD和HDD出货量及占比情况

注：图中为中金公司研究部预测 资料来源：铠侠官网，西部数据官网，TechInsights，中金公司研究部

图表27：HDD厂商调整后毛利率

注：两家公司财年截止日期为每年的6月底

资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

图表28：HDD厂商调整后净利率

注：两家公司财年截止日期为每年的6月底

资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

图表29：2Q24-3Q25 NAND公司调整后毛利率

注：图中为日历年口径

资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

图表30：2Q24-3Q25 NAND公司调整后净利率

注：图中为日历年口径 资料来源：Bloomberg，中金公司研究部

风险提示

AI进展不及预期。NAND Flash核心需求来自AI训练和推理场景，模型的训练和用户token的增长均对存储有较大需求，尤其是大容量、高IOPS、高写入速度以及高耐久性的SSD产品。若AI技术进展不及预期，推理侧AI需求增长不及预期，我们预计对NAND Flash需求增速或有所下降。

PC、手机需求不及预期。截至目前，NAND合约价相较于25年初已实现翻倍上涨，我们预计1Q26将是涨价幅度高峰。存储作为手机、PC等消费电子产品核心零部件，涨价一方面可能会影响下游品牌厂商利润水平，一方面向消费者传导涨价或影响2026年全球消费电子需求下降，进而影响消费电子存储出货量下滑。

原厂扩产不及预期。若铠侠和闪迪合资工厂扩产进度延迟或BiCS FLASH8/10早期技术爬坡良率不及预期，我们认为将影响NAND Flash供给，进一步拉大供需缺口，带来价格的进一步上涨。

竞争格局加剧。若海外三大原厂同步扩产，国内厂商扩产规模超预期，带来产能供给上的大幅上修，2027年整体竞争格局或将加剧，NAND价格可能面临下调风险。

文章来源

本文摘自：2025年12月17日已经发布的《AI存储新周期：NAND的攻城与HDD的守疆》

贾顺鹤 分析员 科技硬件 SAC 执证编号：S0080522060002

曹佳桐 分析员 全球研究 SAC 执证编号：S0080523120004 SFC CE Ref：BUS534

温晗静 分析员 科技硬件 SAC 执证编号：S0080521070003 SFC CE Ref：BSJ666

彭虎 分析员 SAC 科技硬件 执证编号：S0080521020001 SFC CE Ref：BRE806

杨鑫，CFA 分析员 全球研究组长 SAC 执证编号：S0080511080003 SFC CE Ref：APY553