过去两年,人工智能(AI)几乎主宰了全球科技产业的叙事。从2023年的大模型爆发,到2024年围绕算力晶片与先进制程的竞逐,市场始终对焦谁能提供更快、更强的运算能力。
不过,科技产业年年换主题。进入2025年下半年,产业风向悄然转变。越来越多人将焦点转向过去常被视为配角的存储晶片,而库存紧缺的消息也不断传出。
在半导体业中,常见的存储晶片包括动态随机存储器(dynamic random-access memory, 简称DRAM)、NAND(代表“Not And”,即存储单元内部结构的逻辑),以及基于DRAM技术发展的高带宽内存(high bandwidth memory,简称HBM)。
独立研究机构IDC报告显示,从2025年下半年起,DRAM和NAND闪存市场开始出现严重短缺。2026年,DRAM与NAND的供应增长将分别限制在16%与17%,远低于历史均值。
IDC指出,产能扩张跟不上需求增长,市场供给趋紧成定局,这种情况预料持续至2027年。
存储晶片在AI界是什么角色?
DRAM、NAND、HBM——这几类存储晶片有何区别?它们在AI时代又分别扮演什么角色?
DRAM是一种易失性存储(volatile memory),在断电后数据就会消失,主要承担系统运行时的工作记忆功能。NAND则属于非易失性(non-volatile memory),断电后仍可保留数据,被用于固态硬盘(Solid-state Drive,简称SSD)、手机存储和数据中心存储等。
HBM则是加强版DRAM,把多个DRAM晶片像“叠罗汉”般堆叠在一起,拥有极高的带宽,即数据传输速度,直接封装在处理器旁边。
在AI时代,DRAM负责“中转”运行任务、NAND负责“记住”海量知识,HBM则拥有可瞬时爆发的供数能力。
随着AI模型不断扩大,真正制约算力发挥的,除了算力晶片本身,就是数据传输与存储能力。算力可堆叠,但若喂数据的速度跟不上,再强劲的处理器也只能空转。
价格因供应短缺飙升 DRAM首季涨幅料90%
市场人士指出,这场供应短缺不仅是周期性的供需错配,更是全球晶圆产能资源战略重新分配的结果,存储晶片价格飙升的态势,恐怕愈演愈烈。
野村(Nomura)分析指出,今年第一季主流商品型存储器价格涨幅远超预期。其中。DRAM价格料大涨90%,NAND上涨60%,明显高于此前预测的56%与40%。
这家证券行进一步估计,全年商品型DRAM与NAND价格涨幅,可能分别达176%与146%。
全球存储业务目前由韩国的三星(Samsung)和SK海力士(SK Hynix),以及美国的美光科技(Micron)形成“三足鼎立”形势。根据研究机构Counterpoint计算,这三家企业去年第三季分别占全球DRAM市场份额的33%、34%和26%,合共九成以上。
在更高端的HBM市场,三巨头更是占据几乎全部的市场份额。其中,SK海力士独占57%,三星和美光分别占22%和21%。
价格上行,直接推高存储厂商利润。野村预计,SK海力士2026年的DRAM与NAND业务的营业利润率,预计将分别达到76%与57%的高水平。
与此同时,AI客户纷纷“抢货”,HBM的最新一代“HBM4”产品更具议价能力。
野村指出,虽然主要生产商三星采用更先进制程,生产成本较高,但在供给紧张的背景下,高速版本的HBM4,也有望取得30%至40%的溢价。
值得注意的是,这场涨价与一般消费者的关系颇大。
许多研究机构认为,高端存储需求扩大,将会挤占生产空间。AI服务器的“吸货效应”,也意味每片分配给AI处理器的晶圆,就有一台中端智能手机或个人电脑的内存供应被牺牲。
随着消费电子产品面临成本上升压力,科技股市场也出现明显分化。
高通(Qualcomm)、任天堂(Nintendo)和罗技(Logitech)等一众消费者导向的科技股,近期出现卖压。中国电动车与智能手机制造商比亚迪(BYD)与小米(Xiaomi),也因这个关系而近期展现颓势。
我国是全球NAND主要生产基地
在存储晶片制造供应链中,新加坡扮演重要角色。
马来亚银行经济师蔡学敏和李顺荣指出,新加坡是全球NAND的主要生产基地。他们预计,随着美光在新加坡的HBM晶片厂投产,台湾的联华电子(UMC)也将在本地开始量产,我国晶片产能和产量可提升,进一步巩固新加坡在AI供应链中的地位。
其中,美光有98%的NAND闪存晶片是在新加坡生产。它近期也宣布,投资超过300亿元,在我国打造首座双层晶圆制造厂。这个工厂可创造1600个岗位,预计2028年下半年开始生产。
美光企业副总裁兼新加坡经理李伟坚接受《联合早报》访问时说,新晶圆制造厂的落成,为持续的技术转型,提供了必要的产能。
他说:“这使我们能满足市场对先进存储方案的长期需求,也进一步巩固美光对新加坡的坚定信心。通过将研发与制造集中于同一地点,我们加强了合作,加快了产品上市速度,并深化了产学研合作。”
整体来看,全球约10%的晶片及五分之一的半导体设备均产自新加坡。半导体产业为新加坡贡献近6%的国内生产总值(GDP),以及超过3万5000个就业岗位。
在AI存储超级周期中,新加坡电子产业集群去年第四季强劲增长25.1%,全年增长12.7%。电子产品及相关设备非石油国内出口(NODX)全年增长13%,带动去年NODX总体4.8%的增长。
尽管目前的相关增长可观,但新加坡并不止步于已有的能力。
近日,副总理兼贸工部长颜金勇在国会回应议员就我国高端晶片生产情况的询问,他指出政府正积极推动半导体公司和有发展潜力的半导体初创企业,在新加坡设立并拓展研发活动,以增强我国在高端晶片制造领域的技术实力。
“高端晶片制造之所以具有吸引力,是因为它技术复杂且资本密集。它有可能创造更高的价值,但也伴随着更高的风险。”
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他指出,晶片制造是土地和能源密集型产业。“这就要求新加坡在选择项目时须谨慎。我们采取多管齐下的战略,来发展我国的高端晶片制造。”
经济发展局受访时指出,新加坡凭借全球对AI相关产业的强劲需求,持续吸引半导体投资。企业充分利用我国的各项优势拓展产能并研发技术。“从长远来看,这将巩固新加坡在半导体行业的领先地位,并使我们能够继续为员工创造优质就业机会。”
产业协会:新加坡正成为先进制造和封装关键节点
新加坡半导体工业协会(SSIA)执行董事洪玮盛受访时指出,在全球存储生态系统中,我国扮演的角色,并不仅仅只是制造基地,而是一个高价值、以创新驱动的中心。
他指出,新加坡正在成为先进制造和先进封装(Advanced Packaging)的关键节点。“作为一个可信赖、中立且联系紧密的平台,新加坡汇聚跨国公司、设备与材料供应商和研究机构,促进整个存储价值链的合作。新加坡也正崛起为先进封装、测试、材料和系统集成等领域的人才和创新中心。”
彭博行业研究显示,受AI晶片更广泛应用推动,全球先进封装市场规模到2033年有望增长七倍,达805亿美元(约1017亿新元),复合年增长率达26%,远超半导体行业整体10%增长预期。
本月中,总理兼财政部长黄循财发表新财年财政预算案时提到,新加坡会积极在增长潜力巨大的行业中建立领先地位,当中的重点就包括先进封装。
洪玮盛说,我国的先进制造和封装,尤其集中在须要复杂集成的HBM和AI相关晶片领域。
近期被市场炒得火热的HBM,是先进封装的产物之一。
它本质上是一种把DRAM垂直叠起来的存储技术。各DRAM之间,通过硅通孔(through-silicon via,简称TSV)技术实现互联,再与图形处理单元(GPU)或AI加速器紧密集成。
这种设计可大幅缩短信号传输距离。随着叠起的层数越高,每粒HBM的容量越大、带宽越高,向GPU传输数据的速度也就越快。
不过,这场“叠叠乐”并不简单,随着层数每多叠起4层,制造难度都会显著上升。这是因为层数越多,贴装精度等问题都会被不断放大。
对于最新一代的HBM4而言,12层是近几年开始大量生产的产品,但近期,16层的HBM也已开始涌现。在早前结束的2026年国际消费电子展(CES)中,SK海力士展出了全球首款16层的HBM4样品。
近期,另一个存储巨头也加入战局。
尽管早前市场传出无法向英伟达(Nvidia)供货的情况,但美光首席财务官墨菲(Mark Murphy)近日澄清,已实现HBM4的大规模量产,并开始向客户供货。
美光在我国投资 邻国可享溢出效应
针对美光近期在新加坡的大手笔投资,新加坡半导体工业协会执行董事洪玮盛受访时指出,这将产生显著而广泛的溢出效应。“对于初创企业而言,美光科技的入驻,将形成强大吸引力,吸引先进封装、材料科学、自动化和AI制造等领域的深度科技企业。”
他说,这将鼓励本地供应商扩大规模、提升能力,以更深入地融入全球存储供应链。这也将创造大量工程、制造、封装、测试和供应链管理等高技能就业岗位。
至于各地的市场需求,研究机构Market Research Future指出,北美市场占据最大份额,预计到2032年将达到750亿美元,增长动力来自科技创新、消费电子产品与数据中心的持续需求。欧洲市场规模将增至450亿美元。至于亚太地区,预计将扩大至600亿美元。
至于存储产品在亚细安的供需情况,根据阿里巴巴国际站(Alibaba.com)调查,虽然本区域也受到全球供应短缺的影响,但由于区域对这类产品的消费水平相对较低,且在全球半导体供应链中占据战略地位,因此蕴藏独特的机遇。
多家大型存储制造商正在本区域建立或扩建生产设施,尤其是在新加坡和马来西亚,这可能为符合规定的出口商提供本地供应优势。
洪玮盛指出,新加坡在晶圆制造、测试和先进封装方面拥有强大实力,而区域国家如马来西亚、泰国和越南等在组装、测试和后端制造方面可做出贡献,这可形成互补的区域分工。
不过,他也说,新加坡在一些上游关键材料、某些专用设备,以及晶片设计和工艺开发方面仍存在关键差距。
“这些差距为新加坡和区域企业提供了重要的机遇。它们能够投资研发、建立合作伙伴关系并实现价值链本地化。”
AI超级周期 我国“出演”不同环节
除了存储晶片以外,完整的半导体产业也令我国能在不同环节,参与更广泛的AI超级周期。以美光、英飞凌(Infineon)和恩智浦(NXP)为例,它们属于典型的整合元件制造商(integrated device manufacturer,简称IDM),既负责晶片设计,也进行晶圆制造与封装测试。
若进一步向上下游延伸,我国也拥有分别为晶圆厂提供制造设备,以及提供封装与测试精密设备的前后端半导体设备企业。
在更上游,还有关键的集成电路(Integrated Circuit,简称IC)设计与工程环节,包括晶片架构规划、电路整合、可制造性优化(engineering for manufacturability)等工作。
去年,晶片代工巨头格芯(GlobalFoundries)也宣布收购本地硅光子(silicon photonic)晶片代工厂鑫精源半导体(Advanced Micro Foundry)。后者的技术对于AI驱动的数据中心和通信领域至关重要。
由于传统连接方式依赖铜线与电信号,当数据流量达到AI模型所需的规模时,电信号在长距离传输中,会面临速度限制、延迟增加与能耗上升等问题。
“以光代电”技术是下一个主角?
硅光子技术则“以光代电”,利用光信号传输信息,相比电信号具有更高速度、更低延迟和更低功耗的优势。
格芯新加坡业务主管陈耀光受访时指出,新加坡在先进半导体制造与应用研究方面,已建立了坚实的基础。“未来的挑战,与其说在于能力不足,不如说在于如何在全球对硅光子需求加速增长之际,持续保持步伐并与之同步发展。”
他也说,随着硅光子技术在下一代AI基础设施中扮演越来越重要的角色,当务之急是将研究成果大规模转化为实际应用。
这包括加强制造生态系统的整合,将硅光子技术的进步转化为可扩展、可靠的系统,并能够高效地进行制造、测试和部署。支持这一转型,也意味着培养具备晶片制造、光学和系统设计等跨领域技能的工程师。
“随着全球需求的增长,这些努力将共同支持新加坡继续发展成为可信赖的硅光子制造和应用创新中心。”