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Welche Trends gibt es in der Speicherbranche im Jahr 2026?

半导体产业纵横2026-01-19 09:54
Von der Erdoberfläche bis in den Weltraumorbit erweitern sich ständig die Anwendungsgrenzen der Speichertechnologie.

Im Jahr 2026 steht die globale Speicherbranche vor beispiellosen Veränderungen und Chancen. Strategische Anpassungen der Marktführer führen zu einer Neubelebung der Marktversorgung und -nachfrage. Die ständige Weiterentwicklung der KI-Technologie treibt den Bedarf an neuen Speicherlösungen an, und der Ausbruch des kommerziellen Weltraumsektors eröffnet einen neuen Markt für Speicherlösungen im Weltraum. Die Kombination dieser drei Trends treibt die Speicherbranche in eine neue Entwicklungsphase. Von der Verbrauchermarktsegment bis hin zu KI-Datenzentren, von der Erdoberfläche bis in die äußere Erdatmosphäre, die Anwendungsgrenzen der Speichertechnologie werden ständig erweitert und bilden die Kernstütze für die Entwicklung der digitalen Wirtschaft und hochmoderner Technologien.

Der Ausbruch chinesischer DRAM-Hersteller auf dem globalen Markt: Herausforderung nach Rückzug der Marktführer

Derzeit konzentrieren sich Speicherchip-Hersteller auf die Produktion des dritten Generations High-Bandwidth Memory (HBM3E). Dieser ultraschnelle Speicher für GPU und KI-Acceleratoren eignet sich hervorragend für KI-Inferenz und -Training. Dies führt zu einem Druck auf die Server-DRAM-Kapazität. Unternehmen wie Google und Microsoft entwickeln auch KI-basierte Dienste, was ebenfalls den Bedarf an Server-DRAM antreibt.

Vor diesem Hintergrund durchläuft der globale Speichermarkt eine tiefgreifende Umstrukturierung. Micron hat sogar seine 29 Jahre alte Verbrauchermarke Crucial eingestellt. Dieser Trend ist eine unvermeidliche Wahl der Speichermarktführer, sich auf hochwertige Märkte zu konzentrieren, und hat versehentlich eine Lücke im globalen Markt für chinesische Speicherunternehmen eröffnet.

Gleichzeitig führt die KI-getriebene Versorgungs- und Nachfrageungleichgewichtung direkt zu Preisschwankungen bei Speichern. Samsung und SK Hynix planen, die Server-DRAM-Preise im ersten Quartal 2026 um 60 % bis 70 % gegenüber dem vierten Quartal 2025 zu erhöhen. Die Preise für PC- und Smartphone-DRAM werden ebenfalls ansteigen, und die traditionellen DRAM-Vertragspreise sollen um 55 % bis 60 % steigen.

Dies hat auch Auswirkungen auf die Versorgung von OEM-Herstellern wie Dell und vielen Drittanbieter-Speicher- und SSD-Marken. Ein Versorgungsausfall würde den globalen Verbraucherspeichermarkt in eine ernste Krise stürzen. Samsung würde dabei der weltweit größte Speicher- und NAND-Anbieter werden, was die Marktkonzentration weiter erhöhen würde.

Unter dem doppelten Druck von Preiserhöhungen und Lieferengpässen beginnen globale Systemhersteller, ihre Lieferketten zu diversifizieren. HP hat die Qualifizierungsprüfung für chinesische Speicherlieferanten gestartet. Obwohl es kurzfristig keine Massenverschiebung zu kleinen und mittleren Anbietern geben wird, markiert die „Qualifizierungsbestätigung“ den offiziellen Eintritt chinesischer Speicherunternehmen in die Liste der internationalen Lieferanten. Die Kommoditätseigenschaft von Speicherchips bietet hier eine natürliche Stärke – Marken und Modelle sind gut austauschbar, und Endverbraucher achten eher auf Leistung und Preis als auf den Hersteller. Dies bedeutet, dass chinesische Speicherunternehmen neben Marktführern wie Samsung und Micron Marktanteile durch kostengünstige Produkte erwerben können und so ihre globale Marktposition festigen können. Die Branche prognostiziert, dass das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage bis mindestens 2028 anhalten wird.

Der Ausbruch chinesischer Speicherunternehmen auf den globalen Markt ist sowohl unvermeidlich als auch die Zukunft.

KI-Inferenz treibt den NAND-Bedarf in die Höhe

Wenn DRAM knapp ist, kommt NAND ins Spiel. Vor dem Hintergrund des knappen DRAM-Angebots profitiert der NAND-Speicher besonders von der KI-Ära, insbesondere durch den explosiven Wachstum der KI-Inferenz-Szenarien, die die NAND-Nachfrage neu gestalten. Der Bedarf an Langzeitkontextverarbeitung und Speicherung von Massenparametern in KI-Modellen treibt die NAND-Technologie von traditionellen Speicheranwendungen hin zu Kerninfrastrukturen für KI voran.

Die technologischen Innovationen von NVIDIA sind der Schlüsselmotor für das Wachstum der Nachfrage. Das von NVIDIA entwickelte BlueField-4 DPU kann für eine einzelne GPU zusätzliche 16 TB NAND-Kontextspeicherplatz bieten, was das Problem des verlorenen Gedächtnisses und des begrenzten HBM-Speichers in KI-Systemen effektiv löst. In der neuen Rubin NVL72-Architektur für KI-Server werden vier BlueField-4-Chips zur gemeinsamen Verwaltung des Speichers eingesetzt, und jede GPU ist mit 16 TB NAND-Speicher für die Speicherung von KI-„Gedächtnis“ ausgestattet. Schon bei einer Schätzung von 100.000 Serverracks würde diese Architektur einen zusätzlichen NAND-Bedarf von 115,2 EB schaffen, was 12 % der globalen NAND-Zufuhr im Jahr 2025 entspricht und den NAND-Markt stark antreiben würde.

Die von DeepSeek veröffentlichte Engram-Technologie erweitert die Anwendungsgrenzen von NAND noch weiter. Dieser „bedingte Gedächtnis“-Mechanismus trennt den „auswendig gelernten“ Teil von KI-Modellen von der neuronalen Netzwerkberechnung und überträgt ihn auf eine statische Gedächtnistabelle im TB-Bereich, was eine neue Architektur von „MoE-Berechnung + Engram-statischem Gedächtnis“ bildet. Die statische Gedächtnistabelle wird höchstwahrscheinlich ein geschichtetes Speichersystem (DRAM + SSD) nutzen. DeepSeek Engram verschiebt das Speicherbattlefeld von KI-Modellen von teurem HBM-Speicher hin zu kostengünstigeren DDR5 + NVMe-Systemen. Die Open-Source-Natur der Technologie senkt die Kosten für die Implementierung von KI-Modellen und treibt gleichzeitig den Bedarf an NAND-Speicher weiter an.

Weltraum-Speicher: Eine neue Nische im kommerziellen Weltraumsektor

Der explosive Wachstum des kommerziellen Weltraumsektors eröffnet einen neuen Markt für die Speicherbranche außerhalb der Erde. Die Welt befindet sich in einer Phase des massiven Satellitenbaus: Laut Daten der US Satellite Industry Association stieg die Anzahl der Satelliten im Orbit von 958 im Jahr 2010 auf 3.371 im Jahr 2020. Es wird geschätzt, dass bis 2030 über 100.000 Satelliten im Orbit sein werden. China hat Ende 2025 203.000 Satellitenfrequenzen und -bahnen bei der ITU angemeldet, die 14 Satellitenkonstellationen umfassen und den bisher größten internationalen Antrag für Frequenzen und Bahnen in China darstellen. Zwei Konstellationen, CTC-1 und CTC-2, die von der Institute of Radio Spectrum Utilization und Technological Innovation angemeldet wurden, umfassen jeweils 96.714 Satelliten, was zusammen 95 % der gesamten Anmeldung ausmacht. Andere Antragsteller sind China SatNet, China Mobile und Yuanxin Satellite.

Die Dongwu Securities prognostiziert, dass der kommerzielle Weltraumsektor im Jahr 2026 von mehreren Faktoren angetrieben werden wird, insbesondere von mehreren Erstflugern von wiederverwendbaren Großlastraketen. Dies würde die Raketenkapazität erheblich erhöhen und die Engpässe in der Satellitenkommunikation beseitigen. Chinas Low-Earth Orbit (LEO) Satelliteninternet hat seit Ende 2025 mit der Massenproduktion begonnen, und 2026 wird es möglicherweise noch mehr Satelliten geben, was die Branchenentwicklung beschleunigen würde.

Zur gleichen Zeit hat die US Federal Communications Commission das nächste Satellitenkonstellationsprojekt von Elon Musks SpaceX genehmigt. SpaceX darf auf die bereits 8.000 Satelliten im Orbit weitere 7.500 zweite Generation Starlink-Satelliten hinzufügen. Die Gesamtzahl der genehmigten zweiten Generation Satelliten im Orbit beträgt über 15.000.

Der exponentielle Anstieg der Satellitenanzahl und der explosive Wachstum des kommerziellen Weltraumsektors treiben direkt den Bedarf an speziellen Weltraum-Speicherchips an. Diese Chips müssen strenge Weltraumzertifizierungen bestehen, um eine langfristige stabile Leistung in den extremen Weltraumbedingungen zu gewährleisten.

Die Massenentwicklung von Satelliten hat die traditionelle Rolle von „Signalrelais“ überwunden und sich zu intelligenten Plattformen für Datenerfassung und -verarbeitung entwickelt. Erdbeobachtungssatelliten produzieren täglich riesige Mengen an Fernerkundungsdaten, und Kommunikationssatelliten müssen immer höhere Datenraten verarbeiten. Neue Generationen von Satelliten sind sogar mit KI-Verarbeitungsfähigkeiten ausgestattet. Aber wie kann man Weltraumdaten sicher speichern?

Der Weltraum ist die „ultimative Prüfstätte“ für Speichergeräte. Hochenergetische Strahlung, extreme Temperaturunterschiede zwischen -55°C und 125°C, Wärmeabfuhrprobleme in der Mikroschwerkraft und starke Vibrationen während des Raketenstarts und der Satellitenverbindung stellen eine fatale Herausforderung für Speicherchips dar. Normale Verbraucherspeicherchips versagen schnell in diesen Bedingungen, und nur speziell für den Weltraum zertifizierte Speicherchips können die Aufgabe der Weltraumdatenspeicherung bewältigen.

Die Speichergeräte an Bord von Weltraumstationen müssen noch strengeren Anforderungen genügen. Sie müssen nicht nur die oben genannten extremen Bedingungen überstehen, sondern auch eine hohe Zuverlässigkeit für den langfristigen Betrieb im Orbit gewährleisten. Hochenergetische Strahlung kann die Chipstruktur direkt beschädigen und Datenverlust oder logische Fehler verursachen. Extreme Temperaturunterschiede können Materialausdehnung und -kontraktion sowie eine Verkürzung der Lebensdauer von elektronischen Komponenten verursachen. Die Mikroschwerkraft beeinträchtigt die Wärmeabfuhr, und starke Vibrationen stellen hohe Anforderungen an die mechanische Stabilität der Geräte. Diese Kombination von Faktoren macht normale Speicherprodukte unbrauchbar in Weltraumstationen.

Um diese technologischen Herausforderungen zu meistern, müssen Chiphersteller drei Kerntechnologiebarrieren überwinden:

Erstens, Strahlenschutztechnologie. Durch die Verwendung von speziellen Materialien, redundanten Schaltungen und Strahlenschutzprozessen wie SOI (Silicon on Insulator) wird die Fehlerrate durch Strahlung auf das Weltraumstandardniveau reduziert. Beispielsweise kann die Verwendung einer „Triple Modular Redundancy“-Architektur, bei der drei unabhängige Schaltungen parallel laufen, die Korrektur von fehlerhaften Daten durch Redundanzprüfung ermöglichen.

Zweitens, Optimierung der Temperaturanpassung. Die Verwendung von speziellen Materialien, die hohen und niedrigen Temperaturen widerstehen, und die Integration von Temperatursensoren und dynamischen Anpassungsschaltungen im Chip ermöglichen ein stabiles Betriebsverhalten bei extremen Temperaturen. Einige High-End-Produkte verfügen sogar über ein aktives Wärmeabfuhrsystem mit Mikro-Rohrleitungen, um die Betriebstemperatur des Chips präzise zu regeln.

Drittens, Verstärkung der mechanischen Struktur. Die Verwendung von metallischen Gehäusen und Schwingungsdämpfern, kombiniert mit einem Sicherungssystem gegen Lockern, schützt das Gerät vor starken Vibrationen während des Starts und der Verbindung. Die Optimierung der internen Bauteilanordnung, bei der die Hauptchips in Bereichen mit geringer Vibration platziert werden und mit Vergussmasse fixiert werden, verhindert die Verschiebung von Bauteilen in der Mikroschwerkraft.

Ein qualifiziertes Weltraum-Speichergerät muss eine strenge „Allaround-Extremprüfung“ bestehen. Strahlungstest: In einem Teilchenbeschleuniger wird die Weltraumstrahlung simuliert, und der Chip wird über Stunden oder sogar Tage bestrahlt, um seine Widerstandsfähigkeit gegen Single Event Upsets (SEU) und Single Event Latch-Ups (SEL) zu testen. Temperaturzyklustest: Der Chip wird zwischen -55°C und 125°C zyklisch erwärmt und abgekühlt, wobei jeder Zyklus mehrere Stunden dauert, um die Widerstandsfähigkeit des Materials und der Bauteile gegenüber extremen Temperaturunterschieden zu testen. Vibrations- und Stoßtest: Ein Vibrationsprüfstand wird verwendet, um die mechanischen Bedingungen während des Starts und der Verbindung eines Raumfahrzeugs zu simulieren und die strukturelle Stabilität des Geräts zu testen. Lebensdauertest: Der Chip wird über Monate oder sogar Jahre kontinuierlich gelesen und geschrieben, um sicherzustellen, dass seine Leistung über einen langen Zeitraum im Orbit nicht nachlässt.

Nur Produkte, die alle Tests bestehen, erhalten das „Eintrittskarten“ für den Weltraum.

Unter den vielen Kandidaten-Technologien hebt sich der Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM) durch seine hervorragenden Eigenschaften hervor und wird zur vielversprechenden Technologie im Weltraum-Speichermarkt. MRAM ist natürlicherweise beständig gegen Single Event Upsets (SEU) durch Weltraumstrahlung und hat eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Gleichzeitig bietet es symmetrische Lese- und Schreibgeschwindigkeiten und einen extrem niedrigen Energieverbrauch. Im Vergleich zu herkömmlichen Dynamic Random Access Memory (DRAM) bietet MRAM eine doppelte Verbesserung in Bezug auf Geschwindigkeit und Energieeffizienz, was ihn perfekt für langfristige Weltraummissionen mit begrenzter Energieversorgung macht. Insbesondere in Situationen, in denen Raumfahrzeuge weit von der Sonne entfernt sind und die Solarstromversorgung begrenzt ist, ist der niedrige Energieverbrauch von MRAM von großem Vorteil. Dies ermöglicht es, die Energieeffizienz des Systems zu verbessern und gleichzeitig mehr Datenverarbeitungsaufgaben im Orbit zu bewältigen, was das Risiko eines Misserfolgs von Weltraummissionen erheblich reduziert. Der Erdbeobachtungssatellit SpriteSat von Japan hat bereits seinen Magnetometer-Speicher auf MRAM aktualisiert, was die Anwendbarkeit dieser Technologie im Weltraum bestätigt.

Darüber hinaus hat Micron Technology, ein Marktführer in der Speicherbranche, im vergangenen Jahr seinen ersten Weltraum-zertifizierten, strahlungsbeständigen Single-Level Cell (SLC) NAND-Flash-Speicher vorgestellt. Dies markiert den Beginn ihrer Weltraum-Speicherproduktlinie, und sie plant die Gründung eines Weltraum-Engineering-Labors, um auf den Weltraummarkt abzuzielen. Dieser Weltraum-zertifizierte NAND-Flash-Speicher von Micron hat eine Kapazität von 256 Gb pro Chip, was die höchste Dichte auf dem Weltraum-Speichermarkt ist. Er hat alle wichtigen Tests von NASA und den US Militärstandards bestanden, einschließlich Temperaturalterung, Total Ionizing Dose (TID) und Single Event Effects (SEE), was seine langfristige Stabilität in hochstrahlenden und extremen Umgebungen bestätigt und ihn für Weltraummissionen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen qualifiziert.

Das Jahr 2026 bringt sowohl Chancen als auch Herausforderungen für die Speicherbranche. Chinesische DRAM-Hersteller suchen nach einem Ausweg aus der globalen Lieferkettenumstrukturierung, der NAND-Speicher erlebt einen Aufschwung durch die KI-Inferenz, und der Weltraum-Speicher eröffnet einen neuen Markt im kommerziellen Weltraumsektor. Diese drei Trends verändern nicht nur die Marktstruktur der Speicherbranche