算力底座的裂缝:AI存储芯片短缺与美国的政策校准
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2026-10-23
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AI算力爆发导致HBM等存储芯片严重短缺,价格飙升、供应紧张持续至2030年;根本原因是AI需求虹吸产能与行业周期性自律叠加的结构性错配,而非市场失灵;报告主张美国应避免短期干预分配,转向扩大本土及盟友产能、提升封装良率、优化认证流程等长期能力构建。

摘要由 Mars AI 生成
本摘要由 Mars AI 模型生成,其生成内容的准确性、完整性还处于迭代更新阶段。

导语

人工智能正以前所未有的速度吞掉存储芯片产能。部分存储芯片的价格一年涨三倍、短缺或拖到2030年,连苹果都预警“涨价不可避免”。华盛顿的本能反应是伸手干预:加关税、严管制、给汽车业优先保供,甚至开始讨论要不要封堵中国存储。

但信息技术与创新基金会(ITIF)泼来一盆冷水:这轮短缺不是市场失灵,而是AI算力狂飙撞上既有产能格局的结构性错配;更该警惕的,是把行业“周期性自律”误读为失灵、进而过度干预的冲动。文章主张,面对缺芯,与其争夺谁先拿到供应,不如把力气花在扩大长期产能上。

原文标题:Calibrating the Right Policy Response to the AI-Driven Memory Chip Shortage

原文来源:信息技术与创新基金会(ITIF)

编译解读:数字经济发展评论

人工智能驱动的数据中心需求激增,把全球半导体产能的脆弱性暴露无遗。存储芯片(即负责存储数据的集成电路)是最直观的例子:数据中心的需求还在攀升,产能却跟不上,部分存储芯片的价格预计在2026年将上涨三倍以上。业界判断,这轮短缺至少持续到2027年,甚至可能拖到2030年。

短缺已经直接传导到消费者,苹果公司宣布其产品“涨价不可避免”。在ITIF看来,华盛顿如何回应,将决定这究竟是扩大美国半导体产能的难得窗口,还是因短视而折损行业长期竞争力的转折点。缺芯不再只是周期性现象,而是AI算力扩张与既有产能格局错配的结果;政策窗口转瞬即逝,方向选错代价极高。

一、AI需求激增:价格、成本与产能倾斜

要理解这轮短缺,先得弄清存储芯片的技术分工。内存芯片让计算机存储海量信息、快速向处理器输送数据,不同技术各管一头。DRAM是计算机的短期工作内存,保存处理器当下需要的指令和数据,断电即失;NAND闪存断电后仍能保存数据,是智能手机和固态硬盘的存储介质;HBM则是一种特殊DRAM,把内存颗粒垂直堆叠、紧贴AI加速器,让数据抵达处理器的速度大幅提升。

三种技术各司其职,共同支撑起从手机、汽车、游戏机到数据中心的现代电子设备。分工的差异,也解释了短缺为何偏偏卡在HBM这个环节。

存储的成本占比,足以说明它的分量。市场调研机构Counterpoint估计,DRAM与NAND分别占中端智能手机原材料成本的14%与11%;在低端机型里,存储芯片可能占到物料清单成本的43%。另一家机构TrendForce预测,2026年两者将占主要云服务商资本支出的47%。存储的分量越重,供给端的波动就越容易传导到终端售价上。

真正的挤压来自AI。美光、三星、SK海力士这三家主要厂商(合计握有全球DRAM市场87%的份额)已把产能与投资优先导向HBM,DRAM与NAND的供应随之被挤占。HBM之所以被优先,有三个现实原因:可差异化生产、需求更易预测、利润率更高。

资本流向利润最厚的环节,并不令人意外。而对AI训练集群来说,HBM不是普通配件,而是决定算力供给是否充足的关键环节。HBM对DRAM与NAND的产能虹吸,正是这轮存储芯片短缺的结构性根源,而非单纯的周期波动;产能高度集中于美韩厂商,也暴露了供应链自主性的脆弱。

二、真实成因:产能虹吸与周期性自律

另一个容易被忽视的因素是存储行业自身的周期性。2018年,行业总收入预计增长33%,次年就收缩了相同幅度。疫情期间,电子产品和存储需求一起暴涨;景气逆转后,美光在2022年宣布DRAM与NAND晶圆减产20%,2023年又将减产幅度扩大到30%。当年美光的营业利润率降至负9%,SK海力士为负24%。仅这两组数字就足以说明,存储行业的起落有多陡。

周期性反过来限制了扩产冲动。供应端扩产慢,需求端变化快,DRAM与NAND又高度同质化,市场于是反复上演“价格飙升—投资竞赛—产能过剩—价格下跌—囤货观望—回到原点”的循环。建一座晶圆厂,首片产品出货前就要为厂房、设备、工艺开发与客户认证投入数十亿美元;一旦投产,大部分固定成本已经沉没,低谷期继续生产往往比停产更划算,供应商因此宁可咬牙撑过下行周期。

需求端则完全相反,跟着终端市场的销售大起大落。在这种环境里,企业学会了谨慎投资——说穿了,就是不敢轻易扩产。这种自律来自惨痛的周期记忆,未必等同市场失灵。正因如此,任何指望企业逆周期大举扩产的念头,都忽略了资本对沉没成本的本能回避。把周期性自律误判为市场失灵,常是政策过度干预的起点;扩产与否,终归取决于终端需求能否持续,而非行政指令本身。

三、政策干预的边界:分清失灵与自律

面对这样一个行业,政策制定者很难不动干预的念头:市场高度集中,投入具有战略意义,价格又处在高位、可能传导给消费者。但从美国产业政策的角度,ITIF提醒先辨清成因再动手。

美国政策制定者面临的核心挑战,是区分真正的市场失灵与行业的周期性自律。由投入成本推高的消费品涨价,多数情形符合公众利益;鉴于这个市场的复杂性与重要性,任何干预都应谨慎,首要的是避免对供需平衡做微观管理,让市场决定产能流向。

选择性优先供应,就是一个典型例子。2026年4月,俄亥俄州共和党参议员莫雷诺致信商务部,要求与“三大巨头”合作,“确保美国汽车行业获得充足的内存芯片”。尽管他呼吁的是公私对话与合作,这种做法仍明显偏向单一行业。

需要说明的是,美国先进制造业确有战略价值,ITIF也长期主张明智、有针对性的产业政策,包括面向汽车业的政策。但强迫国内存储厂商分配产能,并不会增加总供给,只是把稀缺从一个行业转移到另一个行业。产业政策可以有,但边界要清楚:补的是能力,不是替市场分配产能。

短期内的选项其实很有限,最优做法是维持一个稳定、可预期、有利的政策环境,同时让市场保持最大限度的灵活与开放。据此,报告站在美国产业竞争力的角度主张:华盛顿不应加征半导体关税,因为关税只会抬高成本,无助于短期内增加产能;出口管制也应严格聚焦真正涉及安全的技术,而不是不必要地限制通用存储器的供应。

关税与出口管制的边界,在于“是否真的关乎安全”;把通用存储纳入管制,只会推高美国成本,长期看反而削弱本国产业竞争力。

四、中国存储的两难:采购便利与长期依赖

存储早已不只是商业品,在地缘竞争中它还是一种筹码。政策需要评估:在适当的安全保障下,美国企业能否从中国厂商采购传统存储器,用于非敏感应用或面向中国市场的生产?这个问题需要仔细权衡。2026年8月,商务部长卢特尼克敦促苹果不要购买中国存储芯片,理由是这可能壮大中国国有背景的竞争者,加深美国对已被视为安全风险方的依赖。

由于中国主要厂商受到制裁,美国企业采购这些芯片需要政府许可:YMTC(长江存储)自2022年起被列入美国商务部的实体清单,五角大楼2026年公布的中国军工企业名单,也同时包含了YMTC与CXMT(长鑫存储)。这些企业很可能借短缺之机,用低价争抢客户,把对手锁进自己的生态。

ITIF在2021年的一份报告中估算,如果不是中国在该领域推行创新重商主义政策,美国半导体行业每年会多出5100项专利。报告还指出,YMTC这样的中国国有背景企业,有扭曲市场的先例。从市场逻辑看,中国主要的半导体企业,甚至满足被视为“非正当”公司的全部条件。

美国若完全封堵中国存储,短期内可能抬高自身消费电子的零部件成本,限制措施的代价最终由美国消费者承担。美方两难折射出全球存储业的“安全与效率”张力;单边封堵看似立竿见影,却常因成本反噬而难以为继,最终仍要回到产能与盟友的硬实力。

政策的难点在于:如何让美国企业在面向中国市场且仅面向中国市场销售的产品里用上中国存储芯片,又不因此形成长期依赖?一种可行的办法,是在美国企业与YMTC、CXMT交易的临时许可中附加条件。比如,申请豁免的一方要能证明:所购的存储芯片,无论如何都会生产;这笔交易属于一次性特殊安排,不会导向长期合同,也就不会激励中国存储厂商为服务美国企业而持续投入。

即便短期放行,政府也应同时建立能力与激励机制,引导美企优先选择美国本土芯片制造商。许可条款设计的关键,在于用“一次性”的安排堵住长期依赖的可能。对中方而言,存储器的自主可控与供应链韧性,是数字经济底座不受制于人的关键;外部采购便利越是受限,越凸显了“夯实自主能力”的紧迫性。

五、中期与长期应对:加快认证与扩大产能

从美国制造商的实际需求出发,报告提出了一项中期可行方案:帮助美国制造商更快完成兼容替代存储器的认证。医疗器械商要先评估替换产品是否需要FDA的额外审查;汽车制造商则要自行证明,产品符合美国运输部下属国家公路交通安全管理局(NHTSA)的安全标准。

FDA的指导草案已经涵盖部分存储芯片供应商的变更。两家机构都应明确兼容替代品的测试与文件要求,并在存储短缺威胁医疗设备供应时,优先推进必要审查,避免医疗设备的供应链因缺货而断裂。

长期而言,ITIF建议华盛顿应把重心放在增加产能上,尤其是本土产能。国会应把35%的先进制造业投资税收抵免永久化,给企业建厂、扩厂一个持久的激励。联邦政府为扩建和现代化改造美光位于弗吉尼亚州马纳萨斯、以传统芯片为主的工厂所拨出的2.75亿美元CHIPS拨款,就是这类努力的例证。

额外的制造业支持,应瞄准商业上可行、能解决持续供应缺口且有可靠客户承诺的项目;像美光与通用汽车那样的长期供应协议,有助于展示持续需求、降低投资的不确定性。ITIF还建议美国政府与日本、韩国等盟友合作,扩大可信赖的存储产能、支持相关供应链。税收抵免永久化,是把短期短缺窗口转化为长期产能的典型产业政策工具;稳定的政策预期本身就能压低扩产的不确定性。

报告也从美国立场提出了建议:政策应强化半导体研发与人才培养,让美国制造商改进存储架构、提升制造效率,掌握下一轮周期所需的技术。以HBM为例,联邦支持可以聚焦堆叠、键合、测试与修复等工艺的改进,直接提高HBM的封装良率,也就是最终转化为可用产品的比例。

组装环节少损耗一些存储颗粒,同一片晶圆就能交付更多可用存储。封装良率每提升一个百分点,都相当于在不新增晶圆的前提下多出一块产能,这是性价比最高的扩产路径。

六、研发与封装良率:向工艺环节要产能

当然,政策支持美国半导体制造经济的方式还有很多,但从美国产业政策目标出发,ITIF认为最终目标应该是在美国生产更多的存储器,而不是建立一套决定“谁先拿到供应”的分配机制。这个判断把评判标准从“谁分得多”拉回到“总量能否扩大”,值得反复掂量。

把目标锚定在“增产能”而非“分供应”,与国内“防范外部断供、掌握供给主导权”的取向不谋而合;短缺时刻最忌短视的分供思维,最应投资的是长期能力。

本文来自微信公众号: 数字经济发展评论 ,作者:数字经济发展评论

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