AI Storage New Cycle: The Siege of NAND and the Defense of HDD

报告分析了 NAND 合约价格上涨的可持续性及周期位置。需求侧，AI 推动 SSD 需求增长，预计 2028 年全球 NAND 出货量接近 2000EB。产能扩张谨慎，NAND 价格或持续上涨至 2026 年。HDD 仍具成本优势，但未来应用将聚焦于冷数据存储。

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%。

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：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：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：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：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：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，特别是以前两种推理场景为代表的 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