【TOP5热榜必看】存储专题三：AI时代核心存力HBM；通信：AI发展带来高密度算力需求，带动服务器液冷行业快速发展

HBM是AI时代的必需品。 HBM解决了传统GDDR遇到的“内存墙”问题，采用了存算一体的近存计算架构，通过中间介质层紧凑快速地连接信号处理器芯片，极大节省了数据传输的时间与耗能，HBM采用堆栈技术较传统GDDR节省较大空间占用。在应对未来云端AI的多用户，高吞吐，低延迟，高密度部署需求，计算单位剧增使I/O瓶颈愈加严重，使用GDDR解决代价成本越来越高，HBM使得带宽不再受制于芯片引脚的互连数量，在一定程度上解决了I/O瓶颈。综合来看，高带宽、低功耗、高效传输等性能使其成为高算力芯片的首选。

HBM核心技术在于硅通孔技术（TSV）和堆叠键合技术，对封装技术和散热材料提高需求。 HBM通过SIP和TSV技术将数个DRAM裸片垂直堆叠，在DRAM晶片上打数千个细微的孔，通过垂直贯通的电极连接上下芯片的技术，可显著提升数据传输速度。同时，SK海力士采用MR-MUF键合工艺，在芯片之间用液态环氧模塑料作为填充材料，实现了更低的键合应力和更优的散热性能，TSV+堆叠键合工艺成为当前HBM的理想方案，但随着堆叠层数增加，散热要求进一步增加，混合键合有望成为下一代HBM4选择的方案。但无论何种方案，HBM对EMC提出分散性和散热性要求，EMC和填料价值量将大幅提升。

23年全球HBM产值约43.6亿美元，2024年有望翻4倍达到169亿美元。 由于HBM售价高昂、获利高，进而导致较高资金投入，同时，HBM较DDR5同制程与同容量尺寸大35-45%、良率则比起DDR5低约20-30%；生产周期也较DDR5多1.5-2个月，受益于AI需求强劲，GPU厂商提前锁单HBM产能，推动三大原厂持续积极扩产。根据集邦咨询数据，截至2023年底，行业内整体DRAM产业规划生产HBM TSV的产能约为250K/m，占总DRAM产能（约1,800K/m）约14%，供给位元年成长约260%。2023年HBM产值占DRAM整体约8.4%，约43.56亿美元，预估至2024年底将达169.14亿美元，占DRAM产值约20.1%。

方向一：核心关注国内与HBM上下游相关产业链厂商。 我们认为23年是AI训练的元年，24年将是AI推理的元年，主要归因于海外有望持续推出包括Sora在内的AI应用产品，叠加国内国央企发力AI应用，这将有力带动AI推理的需求。芯片领域，我们认为算力和存储是两个率先受益的领域，特别是在当前国产化大趋势下，算力和存储将决定未来十年AI胜负的关键，国产HBM未来有较大的需求空间，国内与HBM相关产业链的公司有望加速发展。

方向二：HBM对DRAM先进制程造成排挤效应，有望推动主流DRAM持续涨价，重点关注存储模组。 归因于三个方面：1）三大原厂继存储器合约价翻扬后，开始加大先进制程的投片，产能提升将集中在24年下半年；2）受益于AIPC、AI手机和服务器持续升级，预期今年DDR5、LPDDR5(X)渗透率增加至50%，将消耗更多DRAM先进制程产能；3）由于HBM3e出货将集中在今年下半年，期间同属存储器需求旺季，DDR5与LPDDR5(X)市场预期需求也将看增，但受到2023年亏损压力影响，原厂产能扩张计划也较谨慎。在各家优先排产HBM情况下，有望导致DRAM产能紧张，重点建议关注受益于主流存储涨价逻辑的存储模组公司以及相关的存储封测和材料公司。

方向三：存储大厂产能转向DDR5/HBM，有望加速退出利基存储市场，将为国内利基型存储芯片厂商带来发展机会。 由于三大厂商加大投入HBM与主流DDR5规格内存，有望减少供应DDR3等利基型DRAM的供应，而随着终端需求复苏，利基市场有望迎来短期的产能紧缺，价格有望迎来上扬，核心建议关注国内利基存储厂商。

持续看好HBM相关产业链公司，和受益于存储器涨价的模组及利基存储芯片公司，重点关注香农芯创、联瑞新材、通富微电、兆易创新、江波龙等。

风险提示： 产能扩产不及预期、AI发展不及预期、技术提升不及预期等。

趋势：AI行业发展带来高算力需求，有望带动服务器液冷快速发展：

开年以来AI行业不断迎来催化，强化了市场对于实现通用人工智能的信心，预计全球科技领域的巨头将持续向AI投入资源，加速产业发展进程。英伟达在GTC大会上重点介绍了与B200芯片和GB200芯片配套的液冷技术，英伟达的选择在业内具有风向标意义，这次发布会或将成为液冷发展的重要推动力，将为整体AI服务器市场带来划时代的技术革新。在国内，液冷渗透率提升趋势在三大运营商AI服务器集采中亦得以彰显，电信AI算力服务器 (2023-2024年)集中采购中液冷服务器占比约为25%，移动2023年至2024年新型智算中心（试验网）采购（标包12）的采购中液冷占比超90%。

动力：政策端+需求端双重驱动：

数据中心耗电量巨大，减排迫在眉睫，政策端全国PUE要求趋严，《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025年）》，要求到2025 年，全国新建大型、超大型数据中心电能利用效率（PUE）降到1.3 以下，改建核心机房PUE 降到1.5以下。国内三大运营商联合发布《电信运营商液冷技术白皮书》推动液冷发展。从需求端看，AI行业快速发展加速液冷时代来临。在芯片端，高算力应用场景不断涌现，AI芯片迭代加速，芯片功耗逐代提升。在机柜端，功率密度不断提升，科智咨询预计到2025年单机柜功率密度将向20kW演进，液冷散热势在必行。

技术：液冷可显著降低PUE，冷板式占比90%：

根据英特尔绿色数据中心项目负责人介绍，新建数据中心可以通过选择使用一系列先进的软硬件技术，或选址在高纬度地区，通过新风进行散热。风冷也可以使PUE值达到 1.3，但是要进一步降低 PUE，或是数据中心选址在南方等年平均气温较高的地方，液冷就可能从可选项变成必选项。液冷可划分为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷。液冷技术可使数据中心 PUE 达到 1.3 以下。其中浸没式液冷技术可以将PUE降到1.2以下，联合其他技术，可以趋近于1。目前液冷方案中，冷板式是我国最早采用的液冷方式，成熟度较高，由于价格相对较低、可改装、对服务器自身要求较低等优势占据主导地位。IDC数据显示，2023上半年，中国液冷服务器市场中，冷板式占到了90%。

规模：2027年中国液冷服务器市场规模预计将达到89亿美元：

根据科智咨询，预计2023年中国液冷数据中心市场将实现53.2%的高速增长，市场规模将达到154亿元。预计到2027年，AI大模型商用落地，液冷生态趋于成熟，市场规模有望达到 1020 亿元，2022-2027年CAGR达59%。根据IDC数据，2022年中国液冷服务器市场规模达到10.1亿美元，同比增长189.9%。2023上半年中国液冷服务器市场规模达到6.6亿美元，同比增长283.3%，预计2023年全年将达到15.1亿美元。IDC预计2022-2027年，中国液冷服务器市场年复合增长率将达到54.7%，2027年市场规模将达到89亿美元。越来越多的主流IT设备厂商均已公开表明将加大研发力度并加快液冷产品迭代速度，未来中国液冷服务器市场预计将持续保持高速增长。

液冷可以显著降低数据中心PUE，政策端和需求端带来双重拉动作用。 IDC预计2022-2027年，中国液冷服务器市场年复合增长率将达到54.7%，2027年市场规模将达到89亿美元。当前AI行业快速发展背景下，服务器液冷有望迎来加速发展。建议关注英维克、同飞股份、佳力图、高澜股份、申菱环境。

风险提示： 原材料价格上涨、行业竞争加剧、宏观经济及下游行业波动、AI发展不及预期、新业务发展不及预期。