资源描述
1 2020年 中国存储器芯片行业概览 概览标签:DRAM、3D NAND FLASH、存储器 报告提供的任何内容(包括但不限于数据、文字、图表、图像等)均系 头豹研究院独有的高度机密性文件(在报告中另行标明出处者除外)。 未经头豹研究院事先书面许可,任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容,若有违反上述约定的行 为发生,头豹研究院保留采取法律措施,追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ,头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构,也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告主要作者:苏素 2020/04 2 2020.04 LeadLeo 存储器芯片半导体存储产品的核心,是电子系统中负责数据存储的核心硬件单元,其存储量与读取速度直接影响电子设备性能。 近五年来,受PC及移动端电子设备内存容量不断扩大,以TWS为代表的可穿戴设备新型消费级市场快速扩张,以及大数据云计算 技术不断释放对企业级存储的需求等多方因素的影响,中国存储器芯片行业整体不断发展,市场规模(以销售额计)从2014年的 45.2亿美元增长至2019年123.8亿美元,年复合增长率高达28.6%。由于当前存储器芯片应用广泛,同时下游消费电子市场份额逐年 扩大,且未来5G及物联网技术将进一步为中国存储器芯片的整体发展赋能,预计未来中国存储器芯片还将继续保持稳定增长的态 势。到2024年,中国存储器芯片市场份额有望突破522.6亿美元,占全球市场的14%。 国产替代大环境助推 存储器芯片产品具有典型的大宗商品属性,差异化竞争较小,不同企业生产的产品技术指标基本相同,标准化程度较高,因此品牌化程 度较弱,用户粘性低。对于存储器芯片行业,只要技术参数达到产品需求,不同品牌的可替代率很高,这为中国存储器芯片品牌的发展 提供了弯道超车的可能。 存储器芯片迎来黄金发展期 全球内存及闪存产品在国际竞争格局上,基本均被韩国、日本、美国等国垄断。在DRAM领域,三星、海力士及美光为行业龙头,在 NAND领域,三星、东芝、新帝、海力士以及美光、英特尔共同掌握全球话语权。当前,中国已初步完成在存储芯片领域的战略布局, 但由于中国起步晚,且受到技术封锁,市场份额较少,距离全面国产替代还有较大的发展空间。存储芯片良好的发展态势将为中国在这 一领域的发展提供源源不断的需求保障。 企业推荐: 武汉新芯、长江存储、长鑫存储 概览摘要3 2020.04 LeadLeo 名词解释 - 04 中国存储器芯片行业市场综述 - 06 定义及分类 - 06 技术介绍 - 07 市场现状 - 08 产业链分析 - 09 市场规模 - 13 市场规模预测逻辑 - 14 中国存储器芯片行业驱动因素 - 15 国产替代大环境助推 - 15 物联网技术的发展 - 16 中国存储器芯片行业风险因素 - 17 中国存储器芯片行业相关政策 - 18 中国存储器芯片行业发展趋势 - 19 迎来黄金发展期 - 19 IP创新与自主制造 - 20 中国存储器芯片行业竞争格局 - 21 中国存储器芯片行业投资企业推荐 - 22 方法论 - 25 法律声明 - 26 目录4 2020.04 LeadLeo 半导体材料:具有半导体性能,用来制作半导体器件的电子材料。常用的重要半导体的导电机理是通过电子和空穴这两种载流子来实现的,因此相应的有N型和P型之 分。半导体材料通常具有一定的禁带宽度,其电特性易受外界条件(如光照、温度等)的影响。不同导电类型的材料是通过掺入特定杂质来制备的。 硅材料:重要的半导体材料,化学元素符号Si,电子工业上使用的硅应具有高纯度和优良的电学和机械等性能。硅是产量最大、应用最广的半导体材料,它的产量和用 量标志着一个国家的电子工业水平。 IC封装:广义封装是指将封装体与基板连接固定以形成完整系统,并在此基础上保证完整系统的性能。狭义封装是指使用细微加工技术,薄膜加工技术等,将通过测试 的晶圆按照产品型号与功能与基板连接,按需求加工,使用可塑性绝缘介质灌封以得到独立芯片的整个过程。 IC测试:对芯片等半导体产品的外观,性能等进行检测,确保质量合格。 IC:集成电路,一种微型电子器件,简称“芯片”,是通过采用一定的工艺,将电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容、电感等元件通过布线互联,制作在半导体晶 片或介质基片上,然后封装在管壳内,成为具有所需电路功能的微型电子器件。 NOR Flash:代码型闪存芯片,主要用来存储代码及部分数据。 NAND Flash:数据型闪存芯片。大容量 NAND Flash 主要为 MLC、TLC 2D NAND 或最新的 3D NAND,擦写次数几百次至数千次,多应用于大容量数据存储。小容量 NAND Flash 主要是 SLC 2D NAND,擦写数万次以上。 消费类电子产品:个人和家庭使用的、与广播、电视有关的音频和视频产品。 晶圆:由半导体材料通过一系列复杂的工艺制作而成的圆形片状物,是制造半导体器件的基础原料。 晶圆制造:生产加工晶圆以供终端产品使用的流程。 IDM:Integrated Device Manufacturer,整合元件制造商,其经营范围通常涵盖了IC设计、IC制造、封装测试等各个环节,可覆盖集成电路全产业链。 逻辑芯片:Programmable Logic Device,也称为可编程逻辑器件,是一种电子零件、电子组件,属于数字型态的电路芯片。 DRAM芯片:Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器,DRAM数据保持时间短,需定时刷新。 名词解释5 2020.04 LeadLeo 模拟信号:幅度随时间变化的信号,如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等。 数字信号:时间上和幅度上离散取值的信号,3G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号。 芯片设计前端:将一个关于芯片设计的概念通过硬件描述语言来实现的过程。 芯片设计后端:前端设计代码的翻译工作,将源代码解释成更加贴近于硬件的目标代码。 EDA:Electronics Design Automation,以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VerilogHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化 简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 CPU:Central Processing Unit,中央处理器,一块超大规模的集成电路,一台计算机的运算核心和控制核心,其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数 据。 GPU:Graphics Processing Unit,图形处理器,又称显示核心、视觉处理器、显示芯片,一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手 机等)上图像运算工作的微处理器。 COT:Customer Own Technology,客户拥有加工工具,COT模式本质上要求设计人员重新创建或外包许多功能,可优化技术解决方案并将所需开销降至最低。 SSD:Solid State Disk,固态硬盘,用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。 DRAM技术制程:在20nm之上,供应商们希望通过两代来或三代1xnm节点去升级DRAM,也被称为1xnm,1ynm和1znm,简称为1x,1y,1z。1xnm处于百16nm和 19nm之间,1ynm规定在14nm到16nm,1znm规定在12nm到14nm。 3D NAND FLASH:一种新兴的闪存类型,通过把内存颗粒堆叠在一起来解决2D或者平面NAND闪存带来的限制,层数越多,存储量越大。 MLC:Multi-Level Cell,闪存种类,2bit/cell,速度一般寿命一般,价格一般,约300010000次擦写寿命。 TLC:Trinary-Level Cell,闪存种类,3bit/cell,也有Flash厂家叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500次擦写寿命。 名词解释6 2020.04 LeadLeo 7 2020.04 LeadLeo 存储器芯片定义及分类 存储器芯片是半导体存储产品的核心,是电子系统中负责数据存储的核心硬件单元,其存储量与读取速度直接影响电子设备性能。半导体存储按照 掉电后是否保存数据,分为易失性存储和非易失性存储。易失性存储主要以随机存取器RAM为主,使用量最大的为动态随机存储DRAM。非易失性 存储中最常见的为NOR Flash与NAND Flash,其中NOR Flash因其读取速度快且可擦除写入,被作为代码存储的主要器件,NAND Flash在高容量时 具有成本优势,且读写速度比传统的光学、磁性存储器快,是现在主流的大容量数据存储器件。 来源:公开数据、东北证券、头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业定义及分类 DRAM、NOR Flash、NAND Flash三类存储器之间的应用已产生隔离,难以相互代替, 市场自成体系 易失性 非易失性 DRAM NAND Flash 内存条(广泛应用于一切电子产品中) NOR Flash 器件种类 产品 具体应用产品 SLC MLC TLC 3D Nand 主板BIOS、数字机顶盒、家庭网关、路由器、 IOT、汽车电子、穿戴式设备、安防监控、 人工智能 网络通讯、语音存储、打印 机、穿戴式设备、智能电视、 机顶盒、工业控制、企业级 存储 手机、电脑、SSD、AR/VR、 数据中心、Cloud、服务器 存储种类 应用存储 数据存储 密码存储 应用场景 产品示例图 应用运行中,数据程序的 内存空间 在断电情况下仍能保持 所存储的少量密码信息 在断电情况下仍能保持所 存储的数据信息 市场规模 市场领先参与者 20-30亿美元 20-30亿美元 20-30亿美元 华邦、旺宏、兆易创新、 Cypress、美光 三星、SK海力士、美光、 南亚、华邦 三星、SK海力士、英特 尔、美光、西数、铠侠 三大存储器芯片深度分析一览8 2020.04 LeadLeo 来源:常州银河世纪,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业制程分析 当前中国NOR Flash芯片技术基本成熟,但在DRAM、NAND Flash芯片领域,仍与国际 领先水平有着一代以上的技术差异 17nm(1y:DDR4/5,LP5X,HBM3,GDDR6X) 18nm(1xDDR4/5,LP4/5,GDDR6/6X) 16nm(1Z) 1y nm(DDR5,LP5X) 1a 1y nm(DDR5,LP5X) Ix nm(DDR4,LP4X,GDDR6/6X) 1z Winbond 25nm DRAM大厂制程路线图 2018年 2019年 2020年 Winbond 38 nm(DDR3) Nanya 20nm(DDR3/4,LPDDR3) Nanya 1x 1z 受摩尔定律影响,集成电 路制程工艺逐渐逼近物理 极限,预计到2020年,集 成电路制程将达到5nm, 不过制程工艺主要集中于 逻辑电路处理器芯片领域, 存储芯片的制程路线虽然 与逻辑电路的路线不太一 样,但同样面临着摩尔定 律趋近极限的瓶颈,甚至 比逻辑电路来的更早一些。 目前,存储芯片制程发展 到1x,1y,1z(20nm- 10nm之间)阶段很难再 进一步缩小,因为随着制 程工艺的提高,在到达一 定水平之后,存储芯片的 稳定性会下降,而一般认 为1 0 n m是临界点。 DRAM目前还在1x、1y水 平,有望在2020年进入1z 阶段。 64L 92L 128L 72L 96L 128L 64L 96L 64L 96L 32L 64L 128L 2018年 2019年 2020年 128L 128L NAND目前制程基本已经达到极限,开始从2D转向3D发展,使得国内的技 术与国际大厂的差距有望逐渐缩小。3D NAND国际上目前通用的为64层, 而国内长江存储已经实现32层,差距只有一代。 3D NAND大厂制程路线图 中国存储器芯片行业技术发展分析9 2020.04 LeadLeo 存储器芯片全球市场现状(以销售额计) 来源:头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场现状 存储器芯片传统应用市场规模稳定,近年来,随着技术的发展,不断有新下游应用拉 动行业发展 NOR Flash NAND Flash DRAM 市场特点 智能手机红利期结束,市场规模层逐渐萎缩,后 随以TWS耳机等可穿戴设备为代表的新兴应用的崛 起而复苏 应用场景 系统启动代码存储 国内主要参与者 兆易创新 市场特点 与NOR Flash产品的长期供货有别,NAND Flash产 品更迭周期短,新产品的研发成功伴随着旧产品 的停产 应用场景 系统启动代码存储 国内主要参与者 兆易创新 市场特点 市场规模最大的存储器芯片,市场规模随价格波 动呈现周期性变化 应用场景 主要存储器 国内主要参与者 合肥长鑫、福建晋华、紫光集团、北京矽成 新应用市场 汽车电子系统开始支持GUI、 语音识别、高级数据处理功能 产生大量数据存储需求 随着汽车智能化发展,搭载更 多即时启动应用,而及时启动 最佳解决方案为NOR Flash, 数据存储需求 口令存储需求 汽车领域 可穿戴设备直接拉动NOR Flash用量 TDDI(触控与显示驱动器集成)的大量应用,促使Flash芯片 爆发式增长 每年AMOLED屏幕搭载NOR Flash市场空间在1亿美元左右 大量可穿戴设备接入使得数据存储量爆发式增长 可穿戴设备10 2020.04 LeadLeo 来源:相关公司官网,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场综述产业链 存储芯片产业是国家战略产业,直接关系到电子信息产业的发展,中国正逐渐在全产 业链各个环节中实现对进口产品的替代 中国半导体产业链由上游为半导体支撑产业,中游为存储芯片行业,下游市场参与者由众多电子整机厂组成。存储器芯片是集成电路价值量最大的产品之一,存储芯片产业 是国家战略产业,直接关系到电子信息产业的发展,中国正逐渐在全产业链各个环节中实现对进口产品的替代。 下游应用 DRAM Nor Flash NAND Flash 存储器芯片行业 设计 制造 封测 下游 中游 上游 半导体支撑产业 半导体材料 半导体设备 靶材 光掩模基板 硅片 光刻胶/显影液 检测设备 工艺制造设备 靶材 有研亿金 四丰电子 硅片 新晟半导体 重庆超硅 新傲科技 宁夏银河 光刻胶/显影液 科华微电子 安集科技 IC设计 长江存储 兆易创新 IC制造 合肥长鑫 武汉新芯 长江存储 中芯国际 IC封测 长电科技 京元电子 检测设备 长川科技 华峰测控 中国存储器芯片全产业链及内资企业布局简图 存储器芯片产业链介绍 光刻板 清溢光电 化学制剂 雅克福瑞 华特气体 工艺制造设备 中微公司 精测电子 北方华创 屹唐 一切搭载内存条的电子产品 电子产品开机口令存储 移动电子设备 电子整机厂 成本占比:30% 成本占比:40% 成本占比:30% 国产替代率15- 20% 国产替代率10%, 集中于封测设备 领域11 2020.04 LeadLeo 存储器芯片行业产业链上游分析 大基金二期重点布局半导体产业链上游,半导体材料与半导体设备行业有望在未来实现进口替代。2016年成立的大基金一期接近尾声,其重点投资领域为集成电路制造, 重点解决中国晶圆代工产能不足、技术落后的问题。2019年10月,大基金二期注册成立,以长江存储为代表的存储器芯片厂商是重点投资对象,其产业链上游的半导体材 料与设备是基金投资的热点之一。 来源:相关公司官网,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场综述产业链上游分析 大基金二期注册成立,以长江存储为代表的存储器芯片厂商是重点投资对象,其产业 链上游的半导体材料与设备是投资热点 技术垄断:美国、日本、韩国、德国等国家占据主导地位 中国半导体材料的市场规模占全球比重逐年上涨 整体表现为企业数量少、市场规模小、技术水平低以及产业布 局分散的特征 总体国产化率较低,属于产业链薄弱环节,国产替代空间巨大 中国晶圆厂建设与扩产招标过程中,半导体设备国产化率从逐渐 提高 存储器芯片发展扩产为中国半导体设备厂商提供了更多的发展机遇, 中国将进入半导体设备国产化窗口期. 半导体材料 半导体设备 56 46 38 8 北方华创 屹唐 中微公司 精测电子 长江存储半导 体设备供应情 况一览 (累计中标数) 2017-2020年 据公开数据,至少有16家国产 设备及材料厂商已在长江存储 的供应商之列 长江存储半导体材料供应链 化学机械抛光液 光刻胶去除剂 特种气体 高纯度双氧水 高纯度氨水 化学液体 硅片 安集科技 华特气体 雅克福瑞 晶瑞股份 上海新昇 半导体材料国产替代 空间巨大 受益于中国存储器芯片晶圆厂的大量投 建,半导体材料的需求将加速增长 2018年中国大陆半导体材料销售 额为84.4亿元 同比增长10.6,市场份额占全 球的16.312 2020.04 LeadLeo 来源:头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场综述产业链中游分析 全球范围内,美、韩两国存储器芯片厂商居头部,技术领先,议价能力强,近年来中 方企业技术逐渐实现赶超,预计未来将实现国产替代 设计环节(占成本30%) 中国IC设计行业缺乏自主设计流程的能力,还不具 备COT设计能力,主要依靠工艺技术的进步和EDA 工具的进步 除兆易创新外,中国存储器芯片厂商多为IDM模式 发展 晶圆厂 测封厂 EDA/IP 确定开发需求 原型开 发 验证 模拟芯片设计 前端 设计验证 后端 设计验证 生成文件 算法验证 代码开发 测试 验证 数据处理 制版厂制版 流片(Tape Out) 晶圆中测(Chip Text) 芯片封装 芯片成测 受日韩新冠疫情影响, 化学制剂、光刻胶等产 品进口受到一定限制 生产周期5-8天 IC设计厂商(Fabless、Design House) IDM模式芯片 生产商 电子整机厂 流片需求 封测需求 授权 制造环节(占成本40%) 当前在高端制程,中国厂商难以实现国产替代 3D NAND Flash 领域:三星86层技术成熟,当前长江 存储64层产品已小范围量产,目前在调试设备跨86层 实现128层技术弯道超越 DRAM领域:当前中国全面落后于国际头部企业 封测环节(占成本30%) 中国集成电路封测水平居全球领先水平,已完全实 现国产替代 存储器芯片封测行业属于劳动密集型、技术密集型 企业 封测水平反向推动产业链中游芯片制造业的发展 生产周期:3个月 长三角地区封测厂 多,封测产能高 中国存储器芯片各环节现状 大基金二期存 储器芯片为重 点投资对象 半导体行业内 国产替代趋势 产能提高,技术进步 整体市场需求量上涨 封测技术成熟,海外 封测厂发展良好 物联网技术发展促使外 接设备倍数增长 信息总量爆发式增长 闪存市场复苏 内存市场规模扩大 反向推动产业 中游技术进步 当前长江存储并行的、模块化的产品 设计,产品开发时间可缩短三个月 定制化芯片设计 13 2020.04 LeadLeo 来源:COUNTERPOINT,天风证券,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场综述产业链下游分析 三大主流存储器芯片近年来下游市场规模逐年扩大,旺盛的下游需求推动存储器芯片 行业的发展 存储器芯片行业下游需求分析 电子整机搭载内存容量不断扩大 PC市场:需求从装机标配4GB过渡到了8GB、16GB 甚至是32GB,市场需求量进一步扩大 移动端:以智能手机为主要代表的移动端以内存容量作为产品属性提升的空间,当手机内存的标配从1GB、2GB转变到 6GB、8GB时,其对DRAM的需求量也有了极大的增长,再加上智能手机的快速普及与其巨大的市场保有量,抢占了一大 部分DRAM资源 SSD和智能手机市场NAND Flash需求的增长已经弥补了其他消费类电子市场需求的相对平淡 智能手机:2019年全球智能型手机出货14.9亿台,苹果、三星、华为、OPPO、vivo等头部智能手机品牌旗舰机纷纷以 64GB、128GB、256GB为主打容量,再加上平板、车载、智能盒子等细分市场需求eMMC/eMCP等嵌入式产品消耗了42% 的NAND Flash产能 SSD市场:数据中心、服务器等领域对数据分析、处理、响应速度的要求不断提高,谷歌、Facebook、百度、阿里巴巴、 腾讯、华为等对SSD需求强劲。消费类市场,超极本、二合一等轻薄笔记本对SSD搭载率不断增加,去年消费类市场SSD 出货超1.5亿台,再叠加工业、金融、车载等领域SSD需求,全球SSD共消耗近50%NAND Flash产能 NOR Flash下游需求中,除了传统电脑、智慧型手机、网路通讯与消费性电子产品外,近年来最新且成长最大的需求在于 智慧型手机的AMOLED屏幕,及LCD驱动IC和TDDI (Touch Display Driver IC)方案 智能手机:智能手机的AMOLED屏幕需要大量消耗NOR Flash颗粒 随着物联网、可穿戴设备、智慧城市、智慧应用、智能家居、智能汽车、无人机等厂商使用NOR Flash作为储存装置和 微控制器搭配开发,NOR Flash需求将呈现爆发性增长 标准型(PC)、服务器(Server)、移动 式(mobile)、绘图用(Graphic)、消费 电子类(Consumer) DRAM 高端智能型手机容量翻倍和SSD需 求强劲 NAND FLASH 传统电脑、智慧型手机、网路通讯与 消费性电子产品,智慧型手机的 AMOLED屏幕,及LCD驱动IC和方案 NOR FLASH14 2020.04 LeadLeo 近五年来,受PC及移动端电子设备内存容量不断扩大,以TWS为代表的可穿戴设备新型消费级市场快速扩张,以及大数据云计算技术不断释放对 企业级存储的需求等多方因素的影响,中国存储器芯片行业整体不断发展,市场规模(以销售额计)从2014年的45.2亿美元增长到了2019年123.8 亿美元,年复合增长率高达28.6%。 由于当前存储器芯片应用广泛,同时下游消费电子市场份额逐年扩大,且未来5G及物联网技术将进一步为中国存储器芯片的整体发展赋能,预计 未来中国存储器芯片还将继续保持稳定增长的态势。到2024年,中国存储器芯片市场份额有望突破522.6亿美元,占全球市场的14%。 45.2 61.9 82.7 105.8 123.8 183.5 248.0 317.2 406.1 522.6 0 100 200 300 400 500 600 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2122E 2023E 2024E 亿美元 中国存储器芯片行业 市场规模 年复合增长率 2014-2019年 28.6% 2019-2024年预测 30.0% 来源:头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场综述市场规模 存储器芯片应用广泛,随着5G、物联网技术为中国半导体行业发展赋能,未来市场规 模将进一步扩大 中国存储器芯片行业市场规模(按销售额计),2015-2024年预测15 2020.04 LeadLeo 来源:头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业市场综述市场规模预测逻辑 中国电子整机制造业反向驱动上游存储器芯片发展,中国存储器芯片市场增速高于全 球增速 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 CAGR 2019- 2024 预测过程简述 DRAM 856.00 900.00 956.00 998.00 1044 1179.7 1323.7 1486.5 1672.3 1896.3 12.7% 5G、物联网基数的成 熟促使存储总量快速 上涨 年复合增长率 (%) -1 3 %1 2 . 2 %1 2 %1 3 %1 3 % 3D NAND FLASH 260 320 400 490 580 719.2 888.2 1101.4 1376.7 1734.7 24.5% 互联网接入设备激增 以及存储需求促使3D NAND闪存层数与市 场规模高速发展 年复合增长率 (%) -2 4 %2 4 %2 4 %2 5 %2 6 % NOR FLASH 15 17 23 24 26 32.5 42.3 55.78 74.7 101.6 31.3% 智能家居及可穿戴设 备对口令存储应用场 景的扩大,使得市场 复苏,并爆发式发展 年复合增长率 (%) -2 5 %3 0 %3 2 %3 4 %3 6 % 全球存储器芯 片市场份额 (亿美元) 1131 1237 1379 1512 1650 1931.4 2254.1 2643.6 3123.7 3732.7 17.7% 全球存储器市场高速 发展,同时中国电子 整机制造业的发展促 使中国市场占比逐年 提高 中国市场占比 (%) 4% 5% 6% 7% 8% 10% 11% 12% 13% 14% - 中国存储器芯 片市场份额 (亿美元) 45.2 61.9 82.7 105.8 123.8 183.5 248.0 317.2 406.1 522.6 中国存储器芯片市场 增速高于全球增速16 2020.04 LeadLeo 存储器芯片国产替代率逐渐提高 近十年来,中国电子工业占全球的比重持续增加,全球80%的电子整机制造在 中国大陆完成。受制于中国相对落后的半导体水平,中国集成电路进口持续维 持高位。过去五年来,中国集成电路进口数量始终维持上涨的趋势。2018年, 中国集成电路进口金额与进口数量分别高达3,120.6亿美元,4,175.7亿只。受制 于中国集成电路行业起步较晚,行业技术水平整体落后于西方发达国家,短时 间内集成电路进口数量与进口金额仍将维持高位。 美国限制对中国的科技技术出口,长期将加速半导体国产化进程。目前,中国 在生产代工、设备、存储器、计算、模拟及数模转换芯片、射频前端、EDA软 件等领域缺口较大,存在进口替代机会。 存储器芯片产品具有典型的大宗商品属性,差异化竞争较小,不同企业生产的 产品技术指标基本相同,标准化程度较高,因此品牌化程度较弱,用户粘性低。 从电子整机下游消费者角度考量:消费者通常只会考虑存储芯片的容量, 如手机存储量是64G还是128G,对存储器芯片品牌不会有过多关注。 从存储器芯片厂角度考量:行业壁垒高,头部企业通常体量大、投资高、 规模庞大,下游整机厂在选配存储器芯片时,在产品性能、物理属性等技 术性能接近的情况下,报价通常作为第一考量因素。 从电子整机厂角度考量:尤其是消费类电子整机出货量通常以亿为计量单 位,存储器芯片作为核心存储硬件单元,需求量与其倍数相关,巨量需求 下,性价比直接决定品牌的市场份额。 因此,对于存储器芯片行业,只要技术参数上达到产品需求,不同品牌的可替 代率很高,这为中国存储器芯片品牌的发展提供了弯道超车的可能。 存储器芯片品牌化程度较弱 来源:国家统计局,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业驱动因素国产替代大环境助推 中国存储器芯片厂商有天然地缘优势,未来对进口的依赖将会进一步减弱,国产替代 率将进一步提高 中国主要存储器芯片厂产能 中国重要存储项目 长江存储 紫光南京 长鑫存储 福建晋华 产品种类 3D NAND DRAM/NAND 移动式DRAM 利基型DRAM 当前制程工艺 64层 19nm 20nm 投资时间 2016年12月 2017年1月 2016年5月 2016年7月 投资规模 240亿美元 300亿美元 72亿美元 56.5亿美元 技术来源 美国飞索、中科 院徽电子所 - 兆易创新 联电 关键人物 高启金 - 王宁国 陈正坤 设备入厂时间 2018年2季度 - 2018年1季度 2017年4季度 量产时间 已实现64制程小 规模量产 - 2018年4季度 2018年3季度 计划月产能 10万片 10万片 4万片 6万片 2019年量产 5万片 - 2万片 2万片 中长期计划 30万/月产能 30万/月产能 12.5万/月产能 20-30万/月产能17 2020.04 LeadLeo 物联网是NOR Flash发展的核心推动力 来源:头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业驱动因素物联网技术的发展 物联网技术的发展使得设备的网络接入量与整体数据存储量呈现爆发式增长,直接拉 动存储器芯片行业的发展 物联网技术的发展使近年来NOR Flash呈现市场复苏。通常,物联网接入设备的系统与手 机、计算机等相比更简单,处理数据更少,对存储空间的要求较少,一般在几兆到几百 兆之间。此时物联网接入设备采用NOR Flash替代传统计算机、手机等设备以DRAM和 NAND Flash为核心的内存处理方案是性价比最高的选择,这使得物联网技术赋能的新设 备仍能维持在当前价格水平,逐渐提高在整体产品市场的渗透率, 传统内存处理方案 物联网内存处理方案 处理器 芯片 RAM NAND Flash 处理器 芯片 Nor Flash 通常为M C U或者 SoC形式的AP芯片 传统内存方案芯片 数量多,且DRAM 造价昂贵 当前主流物联网模 块一般包括处理器、 NOR Flash以及传 感器和通信器件 存储单元 存储单元 设备接入量 数据存储量 物联网将更多常见设备接入互联网,如冰箱、空调、洗衣机、电 视等 移动端电子产品及可穿戴设备市场规模的不断增大 存储空间增大提升单颗芯片售价 NOR Flash 市场规模扩大 物联网、云计算等新增应用叠加5G基建产生巨量数据,需要更强 算力更大存储量服务器支持 物联网技术赋予电子产品更强功能,需要更大内存空间支持 DRAM 市场规模扩大 物联网技术发展对存储器芯片行业推动作用18 2020.04 LeadLeo “黑天鹅”影响全年消费 2020年一季度是电子消费产品发布新品旺季,在“新冠疫情”与“全 球油价下跌”两只黑天鹅冲击下,2月中国制造业PMI降至35.7%, 为近十五年来最低。因电子产品产业链覆盖面广,参与者众多, 受不同环节、不同零部件复工复产进度不均的影响,大部分电子 整机OEM厂年后产量爬坡受阻,以代工厂富士康为例,大陆生产 受阻致使其母公司营收环比下降40%,创下八年新低。 消费电子终端市场新品上市后产能供应不足,且市场消费信心不 足。据中国信息通信研究院数据,2月中国手机市场总出货量 638.4万部,同比下降56%,国产品牌手机出货量1,310.8万部,同 比下降14.7%,5G手机238万部,占比37.3%,包括华为、小米、 OPPO、vivo等品牌厂均受到了不同程度的影响,且未来几个月还 将受到海外“疫情”的影响。 来源:中国信息通信研究院,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业风险因素分析 如现阶段全球疫情得不到有效控制,下游整机产能下降,势必对上游存储芯片行业造 成产能难以爬坡与库存周期延长的负面影响 受疫情影响,各地节后复工情况步调不一致,整机厂面临一系列 疫情带来的制约因素: 供应链上下游延迟复工,或将延期投产; 物流速度降低,甚至可能出现停运; 产品入关检查的时间和财务成本或增加,为海外销售带来更 高挑战。 全球20%晶圆代工产能落地中国,其主要原因是靠近下游客户。 虽然中国消费电子产品全链条制造资源的丰富和完善程度全球领 先,仍需警惕整机厂行业寒冬期对产业链的冲击。 整机厂产能下降对上游半导体行业景气程度产生消极影响 制造业三大周期:产品周期、资本开支/产能周期、库存周期。产品周期是所 有周期的根本,也是最长的周期。 在存储芯片领域,产品周期代表的是最核心最根本的影响因素,即下游需求 驱动力。如PC、手机、TWS耳机是半导体行业发展过程中的产品周期,手机 周期也根据技术迭代带来的产品周期进一步细分为3G、4G、5G。 如疫情得不到有效控制,下游整机产能下降,势必对上游存储芯片行业 造成产能难以爬坡与库存周期延长的负面影响 同时,存储芯片如未能在二季度实现产能顺利爬坡,也会造成库存周转 困难,影响产品周期健康有序向上发展的势头 全球电子产品市场消费信心下降 韩国受疫情影响较重,存储器芯片出货量或将受 到影响 欧美日受疫情影响严重,半导体材料及设备供应 受到影响 “新冠疫情”本年度对存储器芯片产业影响19 2020.04 LeadLeo 来源:头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业相关政策法规 存储器芯片作为重要的分立器件细分应用领域,其行业的稳定发展与中国分立器件的 整体发展密切相关 政策名称 颁布日期 颁布主体 政策要点 关于政协十三届全国委员会第二次 会议第2282号(公交邮电类256号)提案 答复的函 2019-10 国家工信部 工信部就加快支持工业半导体芯片技术研发及产业化自主发展的政策扶持、开放合作、关键技术 突破、以及人才培养等四个方面做出了答复,工信部将继续支持中国工业半导体领域成熟技术发 展,推动中国芯片制造领域良率、产量的提升。积极部署新材料及新一代产品技术的研发,推动 中国工业半导体材料、芯片、器件、IGBT模块产业的发展 战略性新兴产业重点产品和服务指 导目录(2016版) 2017-02 国家发改委 重点支持电力电子器件核心产业,其中包括金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、绝缘栅双 极晶体管芯片(IGBT)及模块、快恢复二极管(FRD)、垂直双扩散金属-氧化物场效应晶体管 (VDMOS)、可控硅(SCR)、5英寸以上大功率晶闸管(GTO)、集成门极换流晶闸管 (IGCT)、中小功率智能模块 “十三五”国家战略性新兴发展产业发 展规划 2016-11 国务院 加快制定宽禁带半导体标准,推动电子器件变革性升级换代。加强低功耗高性能新原理硅基器件、 硅基光电子、混合光电子、微波光电子等领域前沿技术和器件研发,形成一批专用关键制造设备, 提升光网络通信元器件支撑能力 国家信息化发展战略纲要 2016-07 中央办公厅、国务院办公厅 制定国家信息领域核心技术设备发展战略纲要,以体系化思维弥补单点弱势,打造国际先进、安 全可控的核心技术体系,带动集成电路、基础软件、核心元器件等薄弱环节实现根本性突破 中国制造2025 2015-05 国务院 到2020年,40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障,受制于人的局面逐步缓解,航 天装备、通信装备、发电与输变电设备、工程机械、轨道交通装备、家用电器等产业急需的核心 基础零部件(元器件)和关键基础材料的先进制造工艺得到推广应用 集成电路在电子信息产业的地位促使国家近二十年来不断出台政策鼓励行业发展,其中最直接的政策是2011年国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展 若干政策的通知中明确对IC设计和软件企业实施所得税“两免三减半”优惠政策,该政策一直延续至今。2019年5月22日,财政部、税务总局发布公告,为支持IC设计和软 件产业发展,依法成立且符合条件的IC设计企业和软件企业,在2018年12月31日前自获利年度起计算优惠期,第一年至第二年免征企业所得税,第三年至第五年按照25 的法定税率减半征收企业所得税,并享受至期满为止。此前,国常会就决定延续集成电路企业所得税优惠政策,会议决定,在已对集成电路生产企业或项目按规定的不同 条件分别实行企业所得税“两免三减半”或“五免五减半”的基础上,继续实施2011年明确的所得税“两免三减半”优惠政策。 中国存储器芯片行业相关政策法规20 2020.04 LeadLeo 21 2020.04 LeadLeo 来源:DRAMeXchange,国金证券,头豹研究院编辑整理 中国存储器芯片行业发展趋势存储芯片迎来黄金发展期 全球存储器市场从去年的供过于求演变到下半年及明年的供不应求,存储芯片价格上 涨将超10% 中国半导体产业在存储芯片领域布局 全球服务器用DRAM占整体份额,2017-2021年预测 DRAM闪存 3D NAND FLASH 长鑫存储 NOR FLASH 长江存储 武汉新芯 兆易创新 上海华虹宏力 福建晋华 5G手机增加存储
展开阅读全文