深度解析：為什么AI越火，手機電腦越貴？

北京時間3月9日，彭博社周一發文，詳細解釋了為何AI的火爆會讓手機、電腦變得更貴。文章指出，AI需求正在引發歷史性的內存芯片短缺，滿足指數級增長的芯片需求不僅代價高昂，甚至可能難以實現。

內存芯片制造商歷來需要應對供需周期的波動。這些廠商會提前數年規劃預期需求，但難免會有判斷失誤的時候。然而，當前行業面臨的境況，已遠超常規的市場震蕩。

市場研究機構IDC指出，隨著AI熱潮持續施壓供應鏈，此次內存芯片短缺堪稱“史無前例的危機”。然而，AI基礎設施建設只會加速。大型科技公司2026年的資本支出預計將高達6500億美元，較去年創紀錄水平激增約80%。這意味著，即便芯片制造商擴大產能，短缺局面的緩解至少還需要一年以上，甚至更久。

蘋果、Alphabet、特斯拉等科技巨頭的高管近期頻繁談及芯片短缺對盈利能力乃至AI發展進程的影響。谷歌旗下AI公司DeepMind CEO德米斯·哈薩比斯(Demis Hassabis)將它稱之為行業“瓶頸”。在今年1月底的特斯拉財報電話會議上，埃隆·馬斯克(Elon Musk)甚至提出自主研發內存芯片的設想。但問題在于，AI應用急需的特種芯片制造技術僅掌握在三家公司手中。

內存芯片為何如此重要？

內存芯片是現代計算的基石。它們本身雖不執行計算，卻負責存儲數據并輸送給設備的“大腦”：中央處理器(CPU)。這些芯片被廣泛應用于智能手機、游戲機、汽車和家用電子產品中，如今更在AI數據中心扮演關鍵角色。

沒有內存芯片，數字系統將陷入癱瘓。應用程序和電腦軟件需要漫長加載，視頻將無休止緩沖，Siri或Alexa也無法及時回應。

內存為CPU存儲數據

幾十年來，計算機主要依賴兩種存儲芯片類型。第一種是NAND閃存，這種閃存技術即使在設備斷電后仍能保存數據，被廣泛用于固態硬盤和U盤等產品的長期存儲。

第二種是DRAM(動態隨機存取存儲器)，這是計算機中最常用的工作內存。它臨時存儲中央處理器正在調用的數據。在個人電腦中，DRAM通常以可插拔的內存條形式安裝在主板上。

內存芯片就好比商場的停車場。商場本身相當于中央處理器，是所有運算活動發生的地方。汽車則像數據包，在被調用之前，總得有個地方停靠等候。

AI的興起催生了DRAM芯片的全新封裝方式：高帶寬內存(HBM)。該技術通過垂直堆疊多層內存顆粒(即存儲數據的獨立硅片)，并將其緊鄰處理器放置，相較傳統內存可大幅提升數據傳輸速度。

HBM大幅提升傳輸速度

例如，傳統DDR5內存芯片傳輸1TB數據需耗時逾10秒，而采用單顆HBM3高帶寬內存芯片，速度大約快十倍。

這種傳輸速度對AI系統至關重要。AI系統必須在無瓶頸狀態下處理海量數據。HBM通過縮短傳輸時間，助力AI模型更快速地加載與處理數據，使其成為AI供應鏈中最炙手可熱的組件。

芯片荒的原因

隨著AI模型日趨龐大復雜，服務器配備的HBM容量遠超以往，同時還需要更多傳統DRAM與NAND芯片來處理訓練數據、支撐云端運算負載。

自2023年以來，亞馬遜、Alphabet、微軟、Meta等科技巨頭已累計承諾投入數千億美元擴建數據中心與算力，競相打造更大規模的算力基礎設施以驅動AI應用。

AI公司已成為美光、SK海力士的大客戶

彭博行業研究稱，2025年，數據中心對DRAM的需求已飆升至全球消費量的50%左右，較五年前的32%顯著攀升。

這一占比預計還將持續走高。到2030年，AI服務器在全球DRAM消費中的占比有望突破60%。此輪需求激增的部分原因是所謂“AI智能體”的興起，這類軟件旨在實現持續運行，并在有限人工監督下自主完成任務。

為何難提高芯片產能？

全球內存市場由三家企業主導：韓國的三星電子和SK海力士，以及美國的美光科技。這種高度集中的格局，是數十年來行業利潤劇烈波動、建廠與設備成本持續攀升所共同塑造的結果。

盡管這些企業正通過新建或升級生產線、擴建先進封裝設施來競相提升產能，但此類項目從啟動到大規模產出，往往需要耗資數十億美元、歷經數年時間。

HBM芯片的制造更是增加了特殊挑戰：其規模化生產異常困難。制造過程需將多枚比發絲更薄的內存顆粒以微米級精度垂直堆疊，任何細微瑕疵都可能導致整組芯片報廢，這使得生產效率低于傳統DRAM，良品率也更低。

某些版本的HBM還集成了小型邏輯芯片，用于幫助數據管理和路由，這進一步增加了制造的復雜性，同時占用了不成比例的產能。

HBM制造難度大

長期以來，內存芯片行業一直難以實現產能與需求波動的精準匹配。即便在制造商們努力擴大產能之際，他們依然對重蹈覆轍保持警惕。過去的繁榮-蕭條周期曾多次吞噬行業利潤，并迫使弱勢廠商走向破產。

就在2023年，美光和SK海力士因高估了疫情期間需求的持續性，在漫長的全行業產能過剩中虧損數十億美元。如今，盡管他們渴望抓住AI驅動的訂單浪潮，但也絕不愿重蹈供應過剩導致巨虧的覆轍。因此，產能擴張很可能會謹慎推進，至少會比許多客戶期望的要保守得多。

目前尚不明確的是，整個行業究竟是即將步入又一輪熟悉的下行周期，還是AI將帶來結構性變革，使內存需求在多年內持續高漲，從而迫使芯片制造商承諾進行長期擴產。

存行業周期影響企業收入

就眼下而言，與數據中心建設相關的企業正在積極鎖定繼續擴張所需的內存。它們的收入與利潤，正同受益于這一波需求浪潮的內存制造商一起節節攀升。

影響：漲價

然而，對于消費電子公司來說，供應緊張可能意味著產品更貴、利潤空間收窄以及產品升級步伐放緩。

構建AI系統的企業愿意支付溢價并簽署長期供應協議以確保芯片供應。作為回應，內存芯片制造商正將資本和新增產能轉向生產這些利潤更高的HBM芯片，從而減少了用于主流設備的傳統DRAM的產出。

智能手機、PC、游戲機及其他設備的制造商，如今即便為滿足常規需求，也需在供應緊張得多的內存市場上展開競爭。隨著AI客戶獲得優先供應權，許多消費電子廠商實際上已被擠到了隊伍的后面。