电子深度报告：长鑫引领大陆DRAM自制浪潮，产业链有望充分受益.pdf

本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 Table_Summary 报告摘要 ： 长鑫进展喜人，大陆 DRAM巨舰已起航 长鑫是国家战略级 DRAM 项目，是 大陆 首家 DRAM IDM 厂商，从 2017 年建厂到 2019 年 9 月正式投产，仅花费了短短三年时间。 从研发实力看， 长鑫已招揽了来自多个全球顶级大厂的相关人才，构建自身研发团队，并已收获奇梦达（ Qimonda）大量内存专利 ， 融入自身研发体系，进一步助力 DRAM 关键技术开发 。从技术路径看，长鑫采用与三星等大厂相同的主流堆电容 DRAM 技术，将有利于未来技术升级。从厂区规划看，长鑫计划建设三个工厂，一期工厂总设计产能为 12 万片 /月，是目前已经量产的厂区，计划于 2020 年扩产到 4 万片 /月产能，二期工厂预计将于 2020 年开始规划建设 。 长鑫量产打破垄断，大陆 DRAM迎来自制曙光 DRAM 是存储最大细分市场，占存储市场规模的比例高达 58%，大陆是全球DRAM 最大市场，占全球 DRAM 市场的比例为 43%，但自给率几乎为零。大陆DRAM 市场呈现“大市场 +低自给率”的特征，国产替化势在必行，长鑫量产带来大陆 DRAM 自制曙光。长鑫定位利基型动态随机存取内存（ Specialty DRAM），下游应用主要包括 TV、低端手机、网络设备、 ADSL 和 PC 周边产品，占全球DRAM 市场规模的 10%左右，其中中国占 20-30%。该市场长期被台湾、韩国和美国垄断，台湾南亚科技、台湾华邦电子、美国美光、韩国三星全球市 占率依次为 39%、 18%、 14%、 13%，位列前四名，合计占有 84%的市场规模，长鑫打破垄断，将首先保障国内需求。按照规划，长鑫将于 2019 年年末 、 2020、 2021、2022 年分别达到 2 万片 /月、 4 万片 /月、 8 万片 /月、 12 万片 /月产能，按此估算，占全球 DRAM 产能的比例将分别达到 2%、 3%、 6%和 8%，在 2020-2021 年将有望满足国内 Specialty DRAM 需求。在先进制程上，长鑫目前量产产品为 19nm，属于先进 1Xnm 阶段，同时已跳过 18nm 加紧研发 17nm 制程，有望于 2020-2021年推出 ，逐渐缩短与三大原厂差距 。 产业链充分受益，看好大陆龙头企业发展 长鑫大规模投产将拉动包括设备、封测、材料、设计各环节发展，国内产业链优质公司将有望迎来发展良机。 1）设备先行。从成本构成看，光刻、检测、干法刻蚀是成本最高的三个工艺，占比分别为 26%、 16%、 8%。光刻和检测设备均被国外厂商垄断，大陆中微和北创 在 刻蚀设备 领域 占有一席之地。 2）封测环节。 长鑫主要聚焦设计和制造环节，封测外包，将有效拉动封测厂商发展。 存储器封测厂商包括台湾力成、华东、南茂科技、新加坡 UTAC、韩国Hana Micro 等，大陆厂商包括深科技、太极实业、通富微电。 3）材料环节。 硅片、电子气体、光掩模市场 规模 最大，占半导体材料的比例依次为 37%、 13%和 12%，其他材料包括 抛光材料、 光刻胶、 靶材等 ， 国外厂商占据绝 大 部分市场份额，大陆优质公司 如 特殊气体 公司 华特气体、 IC 载板 公司 深南 电路 和 兴森科技、江丰电子（靶材）、硅产业（硅片，拟科创板上市）等 。 Table_Invest 推荐 维持评级 Table_QuotePic 行业与沪深 300 走势比较 资料来源： Wind，民生证券研究院 Table_Author 分析师：王芳 执业证号： S0100519090004 电话： 021-60876730 邮箱： wangfangmszq Table_docReport 相关研究 1.【民生电子】云服务复苏，存储和 PCB有望受益 2.【民生电子】行业动态报告：生产延迟不改行业景气持续 -10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100% 电子 沪深 300 Table_Title 电子 行业研究 /深度报告 长鑫引领大陆 DRAM 自制浪潮，产业链 有望 充分受益 深度研究报告 /电子 2020 年 02 月 20 日 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 Table_Page 深度研究 /电子 4）设计环节。长鑫作为大陆唯一具备 DRAM制造的厂商，将为 DRAM设计厂商提供产能保障，相互拉动成长。以大陆存储器设计龙头兆易创新为例，兆易和长鑫的产品 定位 不同的领域，兆易主要 针对 消费电子、工控和汽车，长鑫主要 是 手机、电脑和服务器的大客户 ， 兆易负责设计，长鑫负责代工，长鑫的产品 也 可通过兆易的渠道进行销售。 投资建议 长鑫大规模投产势必将拉动包括设备、封测、材料、设计等环节发展。我们 推荐 各环节领先企业，包括 设计商兆易创新 、 封测商通富微电 ，建议关注 设备商北方华创 、中微公司 ，设计商 澜起科技 、 北京君正 ， 封测商深科技、太极实业 、华天科技， 材料商 深南电路 （ IC载板）、 华特气体 （特殊气体）和 江丰电子 （靶材） 等 。 风险提示 技术和下游需求不及预期、中美贸易摩擦加剧、专利等带来的长鑫扩产进度不及预期的风险。 Table_ProfitDetail 盈 利预测与财务指标 代码 重点公司 现价 EPS PE 评级 2 月 19 日 2019E 2020E 2021E 2019E 2020E 2021E 603986 兆易创新 341.13 2.02 2.94 3.79 169 116 90 推荐 688008 澜起科技 112.88 0.88 1.11 1.43 88 102 79 未评级 300233 北京君正 125.31 1.05 1.94 2.49 148 118 92 未评级 002156 通富微电 29.50 0.01 0.40 0.71 2002 73 42 推荐 000021 深科技 19.94 0.00 0.00 0.00 0 0 0 未评级 600667 太极实业 12.49 0.32 0.39 0.45 26 32 28 未评级 002185 华天科技 11.88 0.11 0.24 0.30 61 50 40 未评级 002916 深南电路 216.90 3.52 4.78 6.03 42 45 36 未评级 688268 华特气体 80.38 0.76 1.01 1.26 52 80 64 未评级 300666 江丰电子 59.57 0.19 0.26 0.36 221 232 167 未评级 002371 北方华创 155.16 0.70 1.11 1.57 122 140 99 未评级 688012 中微公司 203.07 0.35 0.52 0.72 283 394 282 未评级 资料来源： wind， 民生证券研究院 注： “未评级”公司 来自 wind 一致预期、 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 3 Table_Page 深度研究 /电子 目 录 一、长鑫进展喜人，大陆 DRAM 巨舰已起航 . 4 二、长鑫量产打破国外垄断，大陆 DRAM 迎来自制曙光 . 7 2.1 存储最大 细分市场，先进技术持续进阶 . 7 2.2 下游需求回暖，量价齐升打开新一轮成长周期 . 13 2.3 最大市场 +低自给率， DRAM 国产替代势在必行 . 18 三、产业链充分受益，看好大陆龙头企业发展 . 22 四、投资建议 . 26 五、风险提示 . 26 附录 . 27 插图目录 . 29 表格目录 . 30 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 Table_Page 深度研究 /电子 一、 长鑫进展喜人，大陆 DRAM 巨舰已起航 合肥长鑫 成功 投产 ， 大陆 首家 DRAM 厂商 顺利 上线 。 合肥长鑫（缩写 “ CXMT”，又名“ Innotron” ）， 是大陆首家 DRAM IDM 生产商，于 2016 年由 合肥市产业投资（控股）集团有限公司 （“合肥产投”）和 合肥产投新兴战略产业发展合伙企业（有限合伙） 共同出资设立 。 2017-2019 年， 短短三年时间， 长鑫 从建厂到投产，进展喜人 。 2017 年， 合肥产投 与兆易创新合作，投资 72 亿美元， 用于 建设 12 英寸 DRAM 晶圆厂， 其中 一期设计产能 12.5 万片 /月 ，长鑫为建设主体； 2018 年 1 月，一期厂房建设完成； 2018 年 7 月， 长鑫自主研发的 8Gb LPDDR4 宣布正式投片； 2019 年 9 月， 长鑫 宣布正式投产 19nm 工艺的8Gb DDR4，标志国产 DRAM 技术已和世界主流产品同步。 长鑫 不断缩短和世界领先水平的距离， 将有望引领 国产 DRAM 崛起 。 图 1：合肥长鑫进展喜人，有望带领国产 DRAM 突破国外垄断 资料来源： 长鑫官网， 民生证券研究院 研发实力雄厚， 收获奇梦达（ Qimonda）大量内存专利，融入自身研发体系，进一步助力 DRAM 关键技术开发。 长鑫大力投入研发， 招揽了来自多个全球顶级 DRAM 大厂的相关人才，构建 自身 存储器研发团队 。从成立初期，长鑫积极与全球产业链顶级厂商包括 ASML、科磊半导体、 Lam、 TEL、 AMAT 等开展研发合作。 在专利技术方面， 长鑫 于 2019 年 5 月 宣布 与 Polaris 达成有关专利许可和采购协议， 将 从 Polaris 获得奇梦达的 DRAM 技术专利的实施许可。 截 至 2019 年 5 月 ， 包括 研发投入在内的资本开 支 已超 25 亿美金 。 奇梦达的前身是西门子（ Siemens）半导体部门， 1999 年成为英飞凌全资子公司 ， 2006 年 5 月英飞凌科技公司分拆成立奇梦达，为全球第二大的 DRAM 公司，是 PC 及服务器 DRAM产品市场最大的供应商之一。 2008 年，因韩国厂商大幅扩产 、经济危机 等原因， DRAM 产业严重供过于求，进入下行周期，当年 9 月， DRAM 现货价格跌破现金成本，奇梦达面临巨大压力。 在其母公司英飞凌和德国政府拒绝资助 情况 下， 奇梦达于 2009 年 1 月 23 日宣布破产 。2015 年 6 月， Polaris 成功从 英飞凌 处购得 奇梦达 专利组合 。 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 Table_Page 深度研究 /电子 图 2：合肥长鑫 与全球产业链顶级 厂商 展开合作 资料来源： DeepTech，民生证券研究院 长鑫采用 主流 堆电容 DRAM（ Stack capacitor DRAM）技术 ，利于未来技术升级 。 DRAM可分为堆电容和沟电容（ stretch capacitor）技术， 堆电容是三星等大厂采用的技术。 堆结构的电容存在于不同的多晶硅中间，而沟结构的电容深入硅下面，堆电容结构可以更好地利用芯片的面积 。 图 3： DRAM 存储器结构演进 图 4： 堆电容存储器结构示意图 资料来源： Invention of Stacked Capacitor DRAM Cell， 民生证券研究院 资料来源： 搜狐 ，民生证券研究院 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 6 Table_Page 深度研究 /电子 图 5： 堆电容 DRAM 技术演进 资料来源： DeepTech，民生证券研究院 三大工厂规划宏伟 ，持续推进 先进工艺 。 一期工厂 总设计产能为 12 万片 /月 ，于 2019 年9 月 已 大规模量产， 2019 年年末 已 扩产到 2 万片 /月 ，并计划 2020 年 扩产至 4 万片 /月 。 现阶段已 量产的 8Gb DDR4 产品，采用 19nm 工艺打造。按照规划，长鑫未来将 新增两个工厂，以满足不断扩充的产能需求 ，二期工厂预计将于 2020 年开始规划建设 。 在先进工艺制程上， 由于研发第三代技术进程顺利 ， 长鑫计划 跳过 18nm 工艺，直接 采用 17nm 工艺发展 DDR4、LPDDR4X、 DDR5 以及 LPDDR5 产品 ， 有望于 2020 年 推出 。 图 6： 合肥长鑫 DRAM 技术发展路线规划 图 7： 合肥长鑫 规划 厂房鸟瞰图 资料来源： ICCapital，民生证券研究院 资料来源： 长鑫官网 ，民生证券研究院 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 Table_Page 深度研究 /电子 二、 长鑫量产打破国外垄断， 大陆 DRAM 迎来自制曙光 2.1 存储最大细分市场 ， 先进技术 持续进阶 DRAM 占 存储器市场 规模的比例高达 58%，为第一大细分市场 。 2018 年，全球半导体市场规模 4780 亿美元，存储器市场规模为 1650 亿美元， DRAM 市场规模为 957 亿美元，存储器占全球半导体市场规模的 比例为 35%， DRAM 占全球存储器市场的 比例为 58%，是存储器分支中市场规模最大的产品。 图 8： 存储器是全球最大的半导体细分市场 图 9： DRAM 是存储器最大的细分市场 资料来源： WSTS，民生证券研究院 资料来源： IC Insights，民生证券研究院 DRAM 属于半导体存储器，是 易失性存储器 的一种，主要用于电子设备的内存 。 半导体存储器分为非易失性存储器和易失性存储器，非易失性存储器在断电时仍然可以保存数据，包括 NAND Flash、 NOR Flash 等，易失性存储器在断电状态下数据会丢失，包括动态随机存储器（ DRAM）和静态随机存储器 （ SRAM） 。在易失性存储器中， DRAM 和 SRAM 的应用场景各有不同。 SRAM 的读写速度在所有的存储器中最快，但同时制造成本高，常用于对容量要求较小的高速缓冲存储器，如 CPU 的一级、二级缓存等。 DRAM 利用电容储存电荷的多少存储数据，需要定时刷新电路克服电容的漏电问题，读写速度比 SRAM 慢，但快于所有的只读存储器（ ROM），且集成度高、功耗低、体积小，制造成本低，常用于容量较大的主存储器，如计算机、智能手机、服务器的内存等。除半导体存储器外， 按照存储介质的 不同 ，存储器 还包括 光学存储器和磁性存储器 。 光学存储器根据激光等特性进行数据存储，常见的有 DVD、CD 等，磁性存储器利用磁性特征进行 数据存储，常见的有磁盘、软盘等 。 35% 23% 14% 12% 16% 存储 IC 逻辑 IC MCU模拟 IC 其他 58% 40% 1% 1% DRAMNAND FlashNor Flash其他 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 Table_Page 深度研究 /电子 图 10： DRAM 属于临时存储区域 图 11： DRAM 与 CPU、 SSD 的传输关系 资料来源： 存储系统 ， 民生证券研究院 资料来源： 三星 官网 ， 民生证券研究院 图 12： DRAM 所处位置示意图（以三星 4GB HBM2 为例） 资料来源： 三星 官网 ， 民生证券研究院 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 9 Table_Page 深度研究 /电子 图 13： DRAM 是易失性存储器的一种 资料来源： 中国产业信息 ， 民生证券研究院 表 1： SRAM 和 DRAM 的性能比较 存储信息 破坏性读出 需要刷新 送行列地址 运行速度 集成度 发热量 存储成本 SRAM 触发器 否 否 同时 快 低 大 高 DRAM 电容 是 是 分两次 慢 高 小 低 资料来源： CSDN， 民生证券研究院 DRAM 工艺 技术 历经 多次进步 ， 即将 迈入 1Znm 阶段 。 DRAM 技术进步 的 难点在于减少线宽， 40nm 的 DRAM 工艺需要将线宽减少 到 5-10nm， 20nm 工艺 进一步减少到 2-3nm，随着工艺进步线宽的减少变得越来越困难。 2015 年之前， DRAM 的制造工艺与 CPU 相差不大，达到 20nm 节点后开始 落后于 CPU 的工艺发展。 DRAM 工艺技术在 2016-2017 年 推进到 1Xnm（ 16nm-19nm）， 2018-2019 年发展到 1Ynm（ 14nm-16nm）， 预计 2020-2021 年将 步入 1Znm（ 12-14nm） 时代 。 在 1Znm 之后，三大原厂又拓展了三代 DRAM，分别被称为 1anm、 1bnm、1cnm，其中三星有望于 2020 年年末或 2021 年年初推出 1anm。 本公司具备证券投资咨询业务资格， 请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 Table_Page 深度研究 /电子 图 14： DRAM 技术进步情况 资料来源： ASML 官网 ， 民生证券研究院 图 15： 长鑫紧跟全球先进工艺技术 资料来源： 搜狐、 以上各 公司官网等 ，民生证券研究院 图 16： 2020 年 DRAM 将进入 1Znm 图 17： 工艺制程进步带来制造成本的降低 资料来源： 三星 官网 ，民生证券研究院 资料来源： 三星 官网 ，民生证券研究院