存储扩产 “卡壳”了?

近期,全球存储行业正经历一场“量价博弈” 的特殊周期。一方面,AI 数据中心带来的强劲需求推动存储芯片价格持续飙升,行业步入上行通道;另一方面,国内外头部企业纷纷掀起扩产热潮,试图抢占市场份额。

半导体洁净室是芯片制造的基础设施,其技术要求和建设难度随制程节点微缩而指数级提升。在存储芯片价格飙升、全球扩产遇阻的背景下,洁净室建设已成为制约产能释放的关键瓶颈,让这场产业升级之路充满挑战。

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存储芯片价格飙升,行业进入强周期

行业数据显示,此前三星、SK海力士、美光三大存储巨头在DDR4等传统存储芯片领域的月产能合计仍有数十万片,而2025年这一数字已较此前缩减过半,预计2026年相关产能将基本清零。与之形成鲜明对比的是,AI服务器领域对DRAM的需求呈爆发式增长,第三方市场调研数据显示,2026年服务器端DRAM需求将较2025年同比激增21%。

值得注意的是,全球90%的DRAM产能集中于上述三大巨头,头部厂商正持续将产能向AI服务器专用高端DRAM产品倾斜,直接导致传统存储芯片市场供需失衡,呈现“僧多粥少”的紧张态势。价格端已率先反映这一格局变化:2025年5月至11月,DDR4内存价格实现连续6个月上涨,其中第三季度同比涨幅高达171.8%,第四季度DRAM合约价同比涨幅进一步扩大至75%以上;其他传统存储品类同步跟涨,监控硬盘价格累计上涨超30%,监控内存卡、消费级SSD等产品价格实现翻倍,NAND闪存领域中闪迪相关合约价涨幅亦达到50%。

据TrendForce(集邦咨询)最新发布的存储现货价格趋势报告,受买家抢购报价影响,DRAM现货价格飙升,其中DDR5芯片在一周之内上涨30%,原因是整体供应依然紧张,且主要模组厂商继续限制出货量。NAND方面,由于现货供应有限,交易较为零星,随着市场趋紧,预计价格将进一步上涨。

美光也在其业绩说明会上表示,公司2026年全年高带宽内存(HBM)的供应量已就价格和数量与客户达成协议,全部售罄;并且,公司还预计HBM总潜在市场(TAM)将在2028年将达到1000亿美元(2025年为350亿美元),较此前指引提前两年。美光预测,到2028年,HBM总潜在市场的复合年增长率(CAGR)约为40%。

价格上涨的背后,是整机制造成本的显著抬升。终端设备如服务器、PC乃至智能手机,均面临成本压力,或将被迫调高售价,进而对消费市场形成抑制效应。

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全球掀起扩产潮,聚焦高端AI存储

面对供不应求的局面,各大存储厂商纷纷加速扩产,尤其聚焦于高附加值、面向AI应用的高端产品。

三星电子已逐步提升DRAM与NAND闪存产能,并于2024年11月重启平泽工厂第五条生产线建设,预计2028年投产。其战略重心明显向DDR5和HBM(高带宽内存)倾斜,优先保障AI客户订单。

SK海力士则推进清州新建的M15X工厂,专攻DRAM及AI存储产品;同时,其龙仁半导体集群首座制造厂建设提速,规模相当于六座M15X工厂,原定2027年完工。

美光的爱达荷州第一座晶圆厂预计将于2027年年中开始生产晶圆,早于此前预期;爱达荷州第二座晶圆厂将于2026年动工,2028年投入运营;纽约晶圆厂计划于2026年初破土动工,2030年及以后开始供应产品。在NAND领域,美光正在推进G9节点的量产,数据中心和客户端固态硬盘(SSD)的良率均实现稳健提升。

美光在业绩说明会上表示,计划将2026财年的资本支出增加至约200亿美元,高于此前估计的180亿美元。这一增长将主要用于支持HBM供应能力以及2026日历年1-gamma的供应。美光正在提前设备订单并加快安装时间表,以最大化产出能力。美光科技公司还在全球制造基地进行投资,以增加供应,支持长期需求。

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洁净室是芯片制造的基础设施

半导体洁净室是芯片制造的基础设施,其技术要求和建设难度随制程节点微缩而指数级提升。

洁净室,又称无尘室,是指通过控制空气中的微粒浓度、温湿度、压差等参数,提供特定洁净度级别的受控环境空间。洁净室的诞生源于1950年代美国军事工业的需求,当时美军发现雷达等电子仪器故障率奇高,每年维护费甚至超出原价,后来在生产车间引入高效空气过滤器后才解决问题,这标志着现代洁净室的诞生。1960年代,NASA在阿波罗计划中开发了百级洁净实验室,利用垂直层流设计和HEPA高效过滤器实现了前所未有的微粒控制水平,为太空探索提供了关键技术支持。

洁净室技术的演进与半导体工艺发展紧密相连。1970年代,随着集成电路的蓬勃发展,洁净技术开始快速发展。从1990年代开始至今,随着芯片线宽不断缩小,洁净技术开始腾飞。

半导体洁净室的核心控制参数包括颗粒浓度、温湿度、气流组织与压差、振动控制、气态分子污染物(AMC)和静电防护等,这些参数共同构成了芯片制造的精密环境。

颗粒浓度控制是最基础也是最关键的参数。洁净度级别是一个用来衡量环境中空气颗粒物的数量分类标准,不同的洁净度等级对应着不同的颗粒物浓度,颗粒物的浓度越低,洁净度等级越高。洁净室按粒径在0.1-5μm范围的粒子浓度分为1-9级 。其中,ISO 1级要求每立方米空气中≥0.1μm的颗粒不超过10个,ISO 3级不超过1000个 。不同制程节点对洁净度的要求差异显著:28nm制程通常需要ISO 5级(每立方米≤3520个0.5μm颗粒),7nm以下制程需达到ISO 3级,而3nm制程则需ISO 1级环境。

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洁净室成扩产“隐形瓶颈”

尽管扩产意愿强烈,但实际落地却遭遇“看不见的天花板”——洁净室建设瓶颈。

在晶圆厂总投资中,约80%用于设备采购,其余20%用于厂房建设,包括土建工程、机电安装、洁净室建设以及配套设施等。其中洁净室是核心组成部分。洁净室为芯片制造、先进封装、服务器组装等提供温湿度、微粒浓度、气流等严格受控的环境,是产能扩张的前提条件。通常,厂务工程及洁净室投资占项目总投资的10%–20%。

晶圆厂在大幅新增产能之前,需要依赖于前期洁净室的建设。对于存储芯片这样的精密制造产业而言,洁净室的建设质量直接决定了产品良率和性能,尤其是随着工艺制程尺寸持续缩小,对洁净室的环境控制要求愈发严苛。目前,先进制程存储芯片生产所需的洁净室已达到 ISO 1 级标准,即每立方米空气中大于等于 0.1 微米的颗粒数不超过 10 个,这样的高标准对建设技术和人才提出了极高要求。

美光表示,目前公司正专注于最大化现有产能的产量、推进行业领先的技术节点量产,并投资建设新的洁净室以提升供应能力。例如在日本广岛工厂新增洁净室空间以支持先进节点,扩大生产规模并优化工厂经济效益。

值得注意的是,由于HBM与DDR5的产能置换比例为3:1,且未来几代HBM的这一置换比例还将进一步提高,HBM需求的急剧增长进一步加剧了存储供应紧张。要满足这种增长的需求,需要额外的洁净室空间,而全球范围内洁净室建设的交付周期正在延长。这些供需因素共同导致DRAM和NAND行业供应紧张,预计这种紧张状况将持续到2026日历年及以后。

当前,全球洁净室市场正面临“需求激增、供给不足” 的困境。一方面,AI 驱动的存储扩产潮使得洁净室建设需求短期内爆发式增长;另一方面,行业供给能力却难以同步跟进。此前参与洁净室建设的主力供应商已处于满负荷运转状态,而洁净室建设涉及机电安装、环境控制、精密调试等多个专业领域,核心工程师的培养周期长(通常为2-3年),短期内无法快速补充人才缺口。这一供需失衡直接导致部分企业的扩产订单出现“溢出”,项目建设周期被迫延长,原本计划的产能释放时间节点面临推迟风险。

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总结

存储行业的本轮上行周期由AI需求点燃,但能否持续兑现业绩,取决于产能释放的速度与效率。当前,洁净室等基础设施的制约,正成为制约扩产节奏的关键变量。那些能提前锁定工程资源、优化建设流程、或具备垂直整合能力的企业,将在下一轮竞争中占据先机。

对中国企业而言,除了加快技术研发与产能布局,还需重视供应链韧性建设——包括洁净室工程、特种气体、超纯水系统等“幕后”环节的自主可控。唯有打通从芯片设计到工厂落地的全链条堵点,才能真正把握住AI时代带来的存储红利。


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