存储器结构性分道篇：重内存.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据 (人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金半导体指数 6989 沪深 300 指数 4992 上证指数 3715 深证成指 14706 中小板综指 14077 相关报告 1.半导体行业中期策略报告 -全球半导体通 膨下的机会及风险， 2021.7.6 2.半导体设备 Q1 大增 51%，订单饱满供 不应求 -半导体行业点评， 2021.6.8 3.台湾地区疫情影响点评 -台疫情加剧产能 紧张，大陆封测企业或将受 .， 2021.6.7 4.车用半导体深度报告 -自驾电动车带动的 十倍半导体增值， 2021.3.9 5.化合物半导体行业深度报告 -砷化镓本土 闭环，碳化硅等待“奇点时 .， 2021.2.28 郑弼禹 分析师 SAC 执业编号： S1130520010001 zhengbiyu 邵广雨 联系人 shaoguangyu 赵晋 分析师 SAC 执业编号： S1130520080004 zhaojin1 存储器结构性分道篇重内存 投资建议 虽然我们保守预期 2022 年全球内存 DRAM 市场将衰退 10-15 个点， DRAM 合约价格将下跌 30-35 个点，直接影响 DRAM 大厂的营业利润率在 这次下行周期至少超过 15 个点，但我们认为这是布局优质公司的机会。 归 因于摩尔定律趋缓，新设备如 EUV 单价提升拉高资本开支及折旧费用，加 上人工智能服务器系统对于 HBM高频宽内存需求的增加，服务器 CPU的加 速叠代更新到 5/3nm 及 /20A 制程工艺及从 8 到 12 通道内存模组的规格改 变， DDR5/DDR6 及 L3/L5 自驾车的陆续上路， 中 低容量特殊利基型 DRAM 需求超 过 供给 ， 这些趋势的改变将让 DRAM 位元密度需求增长加速 （ 从过去五年 18%的 bit growth, 到未来 10年的 20-21% bit growth），加上 长期价格的 稳定 来反映高资本开支，我们预期 DRAM 内存产业进入未来 10 年的黄金时代， 10 年内存营收复合增长率将达 21-22%，这类似于我们看到 先进逻辑制程工艺产品的长期价格上涨通膨趋势，但 10 年逻辑芯片及晶圆 代工营收复合增长率达 10-15%，明显低于内存器营收复合增长率 。 行业点评 DRAM 内存进入黄金时代需求篇 ： 1. 首次全面使用 EUV 光刻 1-alpha DRAM； 2. 人工智能服务器系统拉动 HBM 高频宽内存需求； 3. 服务器用 DDR5 明年问世，核心数带动内存通道数增加， 7nm/4nm/20-18Angstrom CPU 也将搭配 HBM; 4. L3/L5 自驾车对存储器需求； 5. 中 /低容量特殊利基 型 DRAM需求超过供给。 EUV 扩大产业进入障碍供给篇： 因为 设备越来越贵， EUV 光刻机设备取 得困难，加上良率延迟问题， DDR5 比 DDR4 多消耗 30-50%产能，我们预 期未来 10年的 DRAM位元容量产能复合增长率将从过去 5年的 20%，降低 到 17%。 未来 10年全球 DRAM行业应该是长期处于供给不足的状态，估计 短 期供过于求的下行周期将有 2 3次，少于 2010-2020年的 4次。 库存篇 ：因为新冠病毒疫情扩大的影响，渠道模组商及系统厂商愿意多背负 库存，所以全球内存闪存大厂的存储器库存被成功的转移到存储器渠道模 组商及终端系统厂商手中，虽然未来几个季度因需求减弱，存储器大厂的库 存会逐渐攀升，但存储器大厂，渠道商，系统商的高库存将成为新常态。 重点关注组合 ： 镁光 (美国政府重点奖励公司及不使用高折旧 EUV 光刻机来 生产下个世代的 1-alpha, 1-beta DRAM)，兆易创新 (合肥长鑫给予保障利润 及产能的支援 )，澜起 科技 （未来几个世代的服务器核心数暴增带动内存通道 数持续增加，服务器用 DDR5 内存模组明年问世， L3/L5 自驾车对内存接口 芯片需求增加），北京君正（长周期高规格车用 DRAM 产品龙头，未来将 受惠于自驾车对存储器芯片容量的大幅提升）。 风险提示 新冠肺炎 Delta, Delta plus 变种病毒肆虐 ，中美技术竞争白热化，笔电 Chromebook/平板 TV 游戏机 大尺寸手机强力 需求可能无法持续到 2022年 ， 全球半导体 库存 可能 不降反增，估值偏高 风险 。 5415 5797 6178 6560 6941 7323 7704 20 09 14 20 12 14 21 03 14 21 06 14 国金行业 沪深 300 2021年 09月 14日 创新技术与企业服务研究中心 半导体 行业研究 买入 （ 维持评级 ） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、 DRAM内存产业进入黄金时代需求篇 .4 二、 EUV 光刻机扩大产业进入障碍供给篇 .12 三、短期库存转移库存篇 .13 四、现货及合约价预期价格篇 .14 五、择优投资建议及估值篇 .16 六、风险提示 .21 图表目录 图表 1：内存应用分类 10亿 GB .4 图表 2：逻辑及内存芯片制造所需 EUV 光刻机数量测算 .5 图表 3：人工智能云端推理及训练芯片在不同定点，浮点，精度，峰值比较 .5 图表 4：英伟达 DGX CPU及 A100 GPU內 存器 DDR/HBM使用位元容量 .6 图表 5：英特尔 AI GPU Ponte Vecchio 及 AI服务器架构 .6 图表 6： GDDR5和 HBM的规格比较 .7 图表 7： DDR4, DDR5, HBM2 DRAM 的比较 .7 图表 8：新世 代 x86 服务器 CPU规格比较表 .8 图表 9： Intel 7nm 服务器处理器 Sapphire Rapids .9 图表 10： Intel 4nm 服务器处理器 Granite Rapids .9 图表 11：美国出租车及自用车自驾平台芯片及视觉系统比较 .9 图表 12：国内出租车及自用车自驾平台芯片及视觉系统比较 .10 图表 13：全 球 L3-L5 自驾车销量及占比预测 .10 图表 14：各 DRAM内存器应用占比变化 . 11 图表 15：全球 DDR2/DDR3 512Mb-2Gb 中低容量特殊利基型 DRAM产出 . 11 图表 16：全球特殊型 DRAM合约价格更新 .12 图表 17： DRAM 厂资本开支，年产能，每片晶圆 DRAM 容量变化预测 .13 图表 18：全球存储器厂商资本开支同比变化 .13 图表 19：存储器制造商及渠道模组商平均库存月数季度变化 .14 图表 20：计算机及服务器系统厂商平均库存月数季度变化 .14 图表 21： DRAM 合约价格预测， 1Q21-4Q22 .15 图表 22： DRAM/NAND 现货及合约价格预测 .15 图表 23：存储器行业营业利润率，同比增长，库存月数季度比较 .16 图表 24：全球内存 DRAM及逻辑芯片市场同比增长率比较 .16 图表 25：全球及国内存储器大厂及相关公司估值比较表一（韩国公司股价单位 为千元） .17 图表 26：全球及国内存储器大厂及相关公司估值比较表二 .17 行业深度研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 27：镁光合理股价区间预测 .18 图表 28：兆易创新合理股价区间预测 .19 图表 29：澜起合理股价区间预测 .20 图表 30：北京君正合理股价区间预测 .21 行业深度研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、 DRAM 内存产业进入黄金时代需求篇 虽然国内 5G 智能手机改朝换代在 2021 年底将近尾声（超过 90%以上渗 透率），全球 5G 智能手机渗透率在 2021 年底已超过五成，这将造成明年高阶 智能手机品牌商在已开发国家很难卖，启动价格战或降规格可期。加上明年全 球疫情在疫苗大量施打后将逐步趋缓，我们认为在家六机（笔电，平板电脑， Chromebook, LCD/AMOLED TV, 游戏机，大尺寸手机）及大尺寸面板供应链 的需求也将明显衰退， 这两 个风险将影响 2022 年电脑，高阶 5G 手机内存 DRAM，闪存 NAND， 8“大尺寸驱动， 8/12“电源管理芯片，及 12” 7/5nm 先进 制程工艺在家六机 CPU, GPU, WiFi, ABF 载板 及 5G 芯片晶圆代工及封测需求 。 所以我们估计 2022 年全球半导体市场增长将趋缓，尤其是手机芯片销售同比 增长将明显趋缓，电脑芯片销售甚至不排除衰退，这样多少会影响明年 DRAM 内存及 NAND闪存的位元增长需求及短期价格走势。 但就长期全球 DRAM 内存存储器市场而言，归因于摩尔定律趋缓，新设备 如 EUV 单价提升拉高资本开支及折旧费用，加上人工智能服务器系统 对于 HBM高频宽内存 需求 的增加 ，服务器 CPU的加速叠代更新到 5/3nm及 /20A制 程工艺及从 8 到 12 通道内存模组的规格改变 ，从支援 DDR4 到速度更快的 DDR5/DDR6， L4/L5 自驾车 的陆续上路 ， 中 低容量特殊利基型 DRAM 需求 超供给， 这些趋势的改变将让 DRAM 位元密度 需求增长加速（从过去五年 18%的 bit growth, 到未来 10年的 20-21% bit growth） 及传输速度增长加速， 而 20-21%位元需求增长加上长期价格的稳定来反映高资本开支及折旧费用， 摩尔定律微缩的趋缓， 我们因此预期 DRAM 内存产业进入未来 10 年的黄金时 代， 10 年内存营收复合增长率将达 21-22%， 这类似于我们看到先进逻辑制程 工艺产品的长期价格上涨通膨趋势 ，但 10 年逻辑芯片及晶圆代工营收复合增 长率达 10-15%，明显低于内存器营收复合增长率 。 图表 1： 内存应用分类 10亿 GB 来源： TrendForce, 国金证券研究所半导体研究 1. 首次全面使用 EUV 光刻 1-alpha DRAM： 从 2021 年开始三大内存器 制造公司三星，海力士，及镁光将陆续量产 1-alpha DRAM (10-12nm), 除了镁光仍坚持使用 193nm ArF 浸润式光刻机制造 1-alpha DRAM 外， 三星及海力士都将首次全面采用 13.5nm EUV 光刻机来制造 1-alpha DRAM，一般来说 EUV 1-alpha DRAM 传输速度在 DDR4 规格可至少 提升到 4266MT/s, 在 DDR5 可至少提升到 4800MT/s 。而 1alpha 的微 缩制程工艺，可比 1z 制程工艺多生产 25%的 DRAM 芯片，但因为 1- alpha DRAM 需要大约 5-6 EUV 层，而每月处理 10 万的每个 EUV 1- alpha DRAM层就需要 1.5 2台 EUV 光刻机，那 5-6 EUV 层就需要 8- 12 台 EUV 机台，以每台 EUV 售价 1.5 亿美元来测算（远高于每台 193nm ArF 浸润式光刻机的 6000 万美元），每个月 10 万片 1-alpha DRAM 的产能就要额外投资 15 亿美元的 EUV 光刻机台， EUV 光刻机 资本开支及折旧费用的拉高，会让少数能供应先进 1-alpha， 1-beta, 然 后 1-gamma DRAM 的厂商其制造成本逐年提升，未来价格结构性上涨 可期。 0 50 100 150 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 PC 电脑 DRAM Server 服务器 DRAM Smartphone 手机 DRAM Graphics DRAM Consumer DRAM Automobile 车用 DRAM 行业深度研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 2： 逻辑及内存芯片制造所需 EUV 光刻机数量测算 来源： ASML，国金证券研究所半导体研究 2. 人工智能服务器系统 拉动 HBM 高频宽内存需求 ：这几年因为 Nvidia 英 伟达的 GPU 大量被使用在人工智能的云端辨识系统，从每台服务器加 两片高速运算 GPU卡， 4 片到 8 片 GPU 卡都有，让 Nvidia 在数据中 心芯片市场的份额从 2018 2019 年的不到 10%， 到 2021 年的超过 25%，全球人工智能服务器占比也逐年提升至 2021 年近 10%，英伟达 最新的 7nm 芯片 A100， 芯片面积虽然高达 826mm2，最大耗电量达 400W, 但其在浮点半精度，单精度，双精度稀疏及理论峰值运算都明 显优于同业，为了让 A100 的 DGX 人工智能服务器系统发挥效能 ，除 了要配备 512GB 2TB DDR4-3200 MT/s DRAM给 AMD CPU用外， 还要另外配备 320-640GB HBM (高频宽内存 ) 给 AI GPU使用，我们相 信英特尔明年上半年要推出的 Ponte Vecchio x4 再搭配 2 颗 Sapphire Rapids CPU 的人工智能服务器系统，也需要庞大的 DDR5 DRAM 及 HBM DRAM。所以全球 AI服务器（使用 GPU， ASIC 来做人工智能定 点，浮点运算）出货占比的提升，对 HBM 内存需求同比增长有明显的 拉动作用 , 占比逐年提升可期，我们保守假设到 2030 年全球至少有 20%服务器具备 AI GPU ASIC 的人工智能运算功能，人工智能服务器 AI GPU/ASIC 用的 HBM（高频宽存储器）位元密度占整体服务器存储 器位元量占比将从现在的 5-10% ，提升到 2030 年的 15 20%，这样 将占全球 DRAM 内存器需求，从 2021 年的 2-3%，增加到 2030 年的 6-8%。 图表 3： 人工智能云端推理及训练芯片在不同定点，浮点，精度，峰值比较 思元 220 思 元 100 思元 270- S4 思元 290 昇腾 910 Radeon Instinct MI50 Tesla T4 V100 GPU A100 GPU 供应商 寒武纪 寒武纪 寒武纪 寒武纪 海思 超威 英伟达 英伟达 英伟达 应用 边缘运算 云端推理 云端推理 训练 云端训练 云端训练推 理 云端 云端推理 训练 云端推理训 练 云端推理训 练 制程工艺 TSMC 16nm, 94.8mm2 TSMC 16nm, 326.5mm2 TSMC 16nm, 369.6mm 2 TSMC 7nm TSMC 7nm+ EUV, 456mm2 TSMC 7nm TSMC 12nm TSMC 210 亿晶体管 12nm CoWoS, 815mm2 TSMC 540 亿晶体管 7nm CoWoS, 826mm2 定点 INT8 1/4 精度理论峰值 8 TOPS 32 TOPS 128TOPS 512 TOPS 512TOPS 53 TOPS 130TOPS 60 TOPS 625 TOPS 定点 INT8 1/4 精度稀疏模式 32 TOPS 128TOPS 512TOPS 1248 TOPS 定点 INT16 半 精度理论峰值 4 TOPS 64TOPS 行业深度研究 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 定点 INT16 半 精度稀疏模式 16 TOPS 256TOPS 浮点 FP16 半精 度理论峰值 16 TFLOPS 256TFLOP S 256TFLOP S 26.5 TFLOPS 65TFLOP S 125 TFLOPS 310 TFLOPS 浮点 FP16 半精 度稀疏模式 64 TFLOPS 1024TFLO PS 1024TFLOPS 620 TFLOPS 浮点 FP32 单精 度理论峰值 13.3 TFLOPS 8.1TFLO PS 16 TFLOPS 160 TFLOPS 浮点 FP32 单精 度稀疏模式 320 TFLOPS 浮点 FP64 双精 度理论峰值 不支援 不支援 不支援 6.6 TFLOPS 8 TFLOPS 20 TFLOPS 最大耗电量 8.25W 75W/110W 70W 300W 310W 300W 70W 300W 400W 来源： 寒武纪招股说明书及问询函回复，海思，超威，英伟达 , 国金证券研究所半导体研究 图表 4： 英伟达 DGX CPU及 A100 GPU內 存器 DDR/HBM使用位元容量 来源： Nvidia，国金证券研究所半导体研究 图表 5： 英特尔 AI GPU Ponte Vecchio 及 AI服务器架构 来源： Intel，国金证券研究所半导体研究 行业深度研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 6： GDDR5 和 HBM的规格比较 图表 7： DDR4, DDR5, HBM2 DRAM的比较 来源： EE Times, 国金证券研究所 半导体研究 来源： Synopsys，国金证券研究所 半导体研究 3. 服务器 CPU 的加速叠代更新到 5/3nm及 /20A 制程工艺及从 8 到 12 通 道内存模组的规格改变 ：归因于英特尔 Intel及超威 AMD 在 x86 服务器 CPU 的设计规格及制程工艺竞争加剧，加上 ARM 服务器 CPU 的步步 紧逼，我们相信服务器 CPU 的加速叠代更新，将造成服务器 DRAM 产 业未来 10年的营收增长率高于过去的 15 20%拉高近一倍到 30%，服 务器 DRAM位元容量需求占比将从现在的 34-35%， 提升到 2030年的 50-55%占比或 600-650 亿 GB 位元，我们的测算主要是建立在下面四 个假设基础： 人工智能服务器 GPU/ASIC 大量使用 HBM DRAM 高频宽内存 ： 之前提到的使用 HBM的人工智能服务器 GPU/ASIC 的占比从现在 的 10%，增加到 2030 年的至少 20%。人工智能服务器 AI GPU/ASIC 用的 HBM（高频宽存储器）位元密度占整体服务器存 储器位元量占比将从现在的 5-10% ，提升到 2030年的 15 20%， 这样将占全球 DRAM 内存器需求，从 2021 年的 2-3%，增加到 2030年的 6-8%。 服务器用 DDR5 明年问世 ：在英特尔加速日会议，公司宣布 2022 年将于一季度投片量产首度支援 4800 MT/s DDR5的 7nm 服务器 CPU Sapphire Rapids, 而 AMD 明年将推出的 EUV 5nm 服务器 Zen 4 CPU Genoa, 也将支援 5200MT/s 的 DDR5, 我们认为 DDR5 将比 DDR4 芯片面积及价格提升 30-50%，意思就是消耗掉 更多的内存 DRAM 芯片产能。根据目前产业链讯息，我们测算支 援 DDR5 DRAM的 Sapphire Rapids 及 Genoa CPU将占 2022年 服务器 CPU 30%的出货占比，这对整体服务器内存价格提升有 10-15%的贡献。 核心数带动内存通道数增加： 英特尔为了加速追赶 AMD 的设计及 台积电的制程工艺节点，预计于 2023年投片量产推出超过 100个 CPU 核心的 4nm 服务器 CPU Granite Rapids CPU, 而为了让 100多核心的 Granite Rapids 及 96核心的 Genoa 能够加速运算 及存取资料，我们认为两者都将加码内存模组通道数达 50%，从 之前的 8通道，转成 12通道，这样会让每颗服务器 CPU，搭配近 3 Terabyte TB的内存位元容量（ 128GB x 12 x 2 = 3TB），而让双 插槽 CPU服务器（ 2 CPU sockets server） ,搭配近 6 Terabyte TB 的内存位元容量 , 这对 2023年整体服务器内存位元增长率就有 15 个点的贡献。我们不排除到了 Intel 3nm， 20A 埃米 Angstrom， AMD Zen 5 3nm Turin CPU时代 , 我们将看到 18-24服务器内存器 模组通道数，这对内存位元容量长期增长有帮助，也对服务器内存 模组接口芯片大厂澜起， Renesas/IDT, Rambus 有利。 7nm/4nm/20-18Angstrom CPU 将搭配 HBM： 虽然人工智能的 GPU ASIC 率先采用 HBM 高频宽内存，但我们认为 Intel 及 AMD 为了增加 CPU 跟内存器传输的频宽，也将整合高价 HBM 在 ABF 大载板中，我们相信 Intel 预计在 2022 年推出的 7nm CPU 行业深度研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 Sapphire Rapids将开始对外连接 4颗 HBM，而于 2023年推出的 4nm CPU Granite Rapids, 或者是 AMD 在同年要推出的 3nm Turin CPU, 都将整合至少 4 颗 16/24GB的 HBM （ 64-96GB）在 每个 CPU ABF 大载板上（双插槽 CPU 服务器，则需要 128- 192GB HBM），虽然这容量远低于配备 320-640GB 给 4x/8x AI GPU 使用的 HBM， 但要是 2024 年之后所有的服务器双插槽 CPU都搭配 128-192GB的 HBM，估计这将占到全球 DRAM内存 器需求 7-10的位元容量份额 ,及全球服务器 DRAM内存器需求近 20%的位元容量 。 图表 8： 新世代 x86服务器 CPU规格比较表 Intel AMD Product name Ice Lake Sapphire Rapids Granite Rapids Milan Genoa 平台 Whitley Eagle Stream Eagle Stream Zen 3 Zen 4 制程节点 10nm+ Intel 7nm Intel 4nm EUV 7nm EUV 5nm EUV Poly pitch 栅极间距 54nm N.A. N.A. 56nm 48nm 金属间距 MP 36nm N.A. N.A. 36nm 28nm 核心数 32-40 cores 56-80 cores 120 cores 8x8 64 cores 12x8 96 cores 线程数 64-80 Threads 112-160 Threads 240 Threads 128 Threads 192 Threads 核心芯片面积 550-600mm2 372mm2 x 4 chiplets: 1488mm2 74mm2x8 chiplets: 592mm2 69mm2 x 12chiplets: 828mm2 I/O 芯片 GF 14nm 416mm2 TSMC 6nm 263mm2 量产时点 2Q21 2Q22 2Q23 2Q21 2Q22 存储器通道数 8x DDR 4-3.2Ghz 8x DDR 5 12x DDR 5 8x DDR 4-3.2Ghz 12x DDR 5-5.2Ghz DRAM 密度 /CPU 128GBx8x2=2TB 128GBx8x2=2TB 128GBx12x2=3TB 128GBx8x2=2TB 128GBx12x2=3TB PCIE Gen 4/5 64x PCIE G4 80 x PCIE G5 PCIE 5.0 128x PCIE 4 128x PCIE 5 DDR DDR 4 3200MT/s DDR 5 4800MT/s DDR 5 DDR 4 3200MT/s DDR 5 5200MT/s TDP 250-270W 270-350W 280W 320W Socket LGA 4189 LGA 4677 LGA 4677 LGA 4094 LGA 6096 来源：国金证券研究所 整理半导体研究 行业深度研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 9： Intel 7nm 服务器处理器 Sapphire Rapids 图表 10： Intel 4nm 服务器处理器 Granite Rapids 来源： Intel, 国金证券研究所 半导体研究 来源： Intel, 国金证券研究所 半导体研究 4. L3/L5 自驾车对存储器的需求 ：不同于每台智能服务器动辄需要配备 320-640GB HBM (高频宽内存 ) 给 4-8 颗 AI GPU 使用， 4-6 Terabyte DDR4/DDR5 DRAM 给双插槽服务器 CPU 存取，以后还需要 128-192 GB HBM DRAM 给双插槽服务器 CPU使用， 2021年每台车大约只需 要 3.5-4.0 GB DRAM 用在车载影音娱乐系统， ADAS 驾驶辅助系统， 但 Tesla 自 從 推出 Model S/X 以来， DRAM 规格导入当时频宽最高的 8GB GDDR5, 而 Model 3, Model Y 更进一步导入 14GB DRAM, 我们相 信新的 Model S Plaid 及新的加长里程车款，至少从 20GB DRAM 起跳。 而我们之前在国金半导体团队于 2021 年 3 月 9 日出版的“自驾电动车 带动的 10 倍半导体增值“深度报告中预测， L3-L5 自驾车渗透率逐年 提升并将于 2035年的超过 30%，我们测算每部 L3-L5自驾车将配备 2- 4 颗 CPU 及 GPU ASIC, 这将大幅拉动车载内存器的位元容量复合增 长率为整体内存增长的两倍达 40%左右，估计将拉升车载内存位元容量 占比从 2021 年的 1.7%，到 2030 年的 6-7%，每车内存器位元容量将 从 2021年的 3.5-4.0 GB DRAM， 增加到 2030年的 50-55GB DRAM。 图表 11：美国出租车及自用车自驾平台芯片及视觉系统比较 Waymo One Tesla NVIDIA GM Cruise Mobileye/Intel SAE 级数 L4-L5 L3-L4 FSD L2-L4 FSD L4-L5 L4-L5 主攻市场 公交，出租车 自用 自用 , 公交 , 出租车 公交，出租车 自用，出租车 AI 芯片 2-4x Nvidia GPU, 谷歌张量处理器 , FPGA Dual ASIC (12 ARM A72 cores, 4 NPU cores), 260mm2, 144 Tera OPS AGX Orin 170 亿晶体 管 , 200 Tera OPS, tsmc 7nm 2-4x Nvidia GPU, FPGA EyeQ5, tsmc 7nm, 24 Tera OPS; EyeQ6 tsmc 7nm, 67 Tera OPS CPU 2-4x Intel 或 ARM CPU 2-4x Intel x86 2-4x ARM Hercules CPU 2-4x Intel 或 ARM CPU 2-4x Intel 10nm Tremont 视觉传感器 5x 光达， 4x 雷达， 1x 360度摄像头 , 8x 摄像 头 8x 摄像头， 12超音 波感测器 , 1x 雷达 依照客户选择 5x Velodyne VLP 16 光 达 , 16x 摄像头 , 21x 毫 米波雷达 激光雷达 , 自研 (2025), 雷达 , 摄像头 AI+视觉软硬件成 本 超过 20万美元 1 2 万美元 3-6 万美元 超过 15万美元 1-2 万 -5000 (2025)美 元 驾驶区域 凤凰城 1000万英里 Global 10 亿英里 不明 超过 200万英里 Global 3 亿英里 量产时点 2019 2019 2022-2023 2019 2023 来源：各公司 公告 ，国金证券研究所 半导体研究 行业深度研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 12：国内出租车及自用车自驾平台芯片及视觉系统比较 地平线 Horizon Robotics Black Sesame 黑芝麻 百度 /Apollo Go AutoX SAE 级数 L3-L4 L3-L4 L4-L5 L4-L5 主攻市场 自用 自用 公交，出租车 公交，出租车 AI 芯片 征程 5/6, tsmc 7nm, 96/400 Tera OPS 4x A1000 tsmc 16nm, 280 Tera OPS Nvidia GPU, Xilinx FPGA, Infineon MCU 2-4x Nvidia GPU, FPGA CPU 4x ARM Cortex A53 8x ARM CPU Intel CPU 2-4x Intel 或 ARM CPU 视觉传感器 激光雷达 , 毫米波雷达 , 摄像头 激光雷达 , 毫米波雷达 , 摄像头 5 摄像头 , 12 超音波 感测器 , 毫米波雷达 , 光达 5x 激光雷达 , 毫米波雷达 , 摄像头 AI+视觉软硬件成本 1 万美元上下 1 万美元上下 超过 10万美元 超过 10万美元 客户及合作伙伴 SK 中国 , SK Hynix, 长 安 , 上汽 , 一汽 , 理想 , 奇 瑞 , 长城 , 奥迪 , 大陆集 团 , 广汽 比亚迪 , 蔚来，芯动能 , 上汽 , SK中国 , 招商局 吉利 , 威马 , 一汽红旗 , 大众 , 丰田 , 福特 阿里巴巴，东风 , 上汽 , 比亚迪 , FCA, 奇瑞 , 长城 , 滴滴出行 , 高德 , 大众出行 驾驶区域 不明 不明 长沙 , 北京 , 超过 200 万公里 , 300 L4, 45张 执照 加州 , 上海 (100)，深圳 (25)，武汉 量产时点 2022-2023 2021-2022 2019 2020 来源：各公司 公告 ，国金证券研究所 半导体研究 图表 13： 全球 L3-L5 自驾车销量及占比预测 来源： 国金证券研究所 半导体研究 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% - 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 E 20 22 E 20 23 E 20 24 E 20 25 E 20 26 E 20 27 E 20 28 E 20 29 E 20 30 E 20 31 E 20 32 E 20 33 E 20 34 E 20 35 E 全球 L3-5自驾车销量 (mn) 全球 L3-5自动驾驶车占比 (%) 行业深度研究 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 14： 各 DRAM内存器应用占比变化 来源： 国金证券研究所半导体研究 5. 中 、 低容量特殊利基型 DRAM 需求超过供给： 归因于数位电视，机上 盒， Wi-Fi 5/6, 安防 , 路由器 , Modem, AIOT, 白色家电 , 工业 IPC 对小容 量 DRAM 内存的需求稳定增长，加上海力士（产能转 CMOS 感测器） 明显退出中 /低容量特殊利基型 DRAM 供应链，而南亚，力积电在全球 12“ 3x 4x 5x 6x nm存储器成熟制程产能不增反减 （全球中低容 量特殊利基型 DRAM 产出在 1H21 年同比衰退 16%，主要系力积电将 30%存储器产能转逻辑晶圆代工），中国大陆的合肥长鑫又主攻 19 17nm 低功耗手机大容量用 DRAM, 综合这些原因， DDR2 512Mb 1Gb, DDR3 1， 2Gb DRAM等 中低容量特殊利基型 DRAM需求超过 供给，价格直到三季度仍环比增 长 10-20%，同比增长超过一倍，即使 明年价格因数位电视，机上盒短期需求转弱而调整超过 30%，但长期供 给减弱会持续让中低容量特殊利基型 DRAM长期价格相对稳定。 图表 15： 全球 DDR2/DDR3 512Mb-2Gb 中低容量特殊利基型 DRAM产出 bn Gb units 1Q20 2Q20 3Q20 4Q20 1Q21 2Q21 Samsung 0.235 0.242 0.249 0.265 0.245 0.220 SK Hynix 0.101 0.100 0.096 0.087 0.014 0.002 Micron 0.193 0.198 0.202 0.210 0.200 0.190 Winbond 0.121 0.122 0.121 0.121 0.130 0.129 PSC 力积电 0.080 0.071 0.070 0.063 0.056 0.048 Nanya Tech 0.242 0.209 0.182 0.172 0.185 0.186 Total 0.971 0.941 0.921 0.918 0.831 0.774 % shares 份额 Samsung 24% 26% 27% 29% 30% 28% SK Hynix 10% 11% 10% 10% 2% 0% Micron 20% 21% 22% 23% 24% 24% Winbond 12% 13% 13% 13% 16% 17% PSC 力积电 8% 8% 8% 7% 7% 6% Nanya Tech 25% 22% 20% 19% 22% 24% Y/Y 同比 Samsung -30% -19% 17% 18% 5% -9% SK Hynix -52% -52% -47% -30% -86% -98% Micron 8% 1% 1% 9% 4% -4% Winbond 13% 3% -2% -5% 8% 6% 30% 32% 33% 34% 35% 38% 41% 43% 45% 48% 50% 52% 54% 42% 41% 40% 40% 39% 37% 35% 33% 32% 30% 29% 27% 26% 1% 1% 1% 2% 2% 2% 3% 3% 3% 4% 5% 5% 6% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% PC 电脑 DRAM Server 服务器 DRAM Smartphone 手机 DRAM Graphics DRAM Consumer DRAM Automobile 车用 DRAM 行业深度研究 - 12 - 敬请参阅最后一页特别声明 PSC 力积电 -24% -36% -21% -26% -30% -33% Nanya Tech -9% -27% -30% -29% -23% -11% Total -19% -22% -14% -8% -14% -18% 来源： TrendForce, 国金证券研究所半导体研究 图表 16： 全球特殊型 DRAM合约价格更新 来源： TrendForce，国金证券研究所半导体研究 二、 EUV 光刻机扩大产业进入障碍供给篇 之前我们认为 从 2021 年开始三大内存器制造公司三星，海力士，及镁光 将陆续量产 1-alpha DRAM (10-12nm), 除了镁光仍坚持使用 193nm ArF 浸润 式光刻机制造 1-alpha DRAM 外，三星及海力士都将首次全面采用 13.5nm EUV 光刻机来制造 1-alpha DRAM，一般来说 EUV 1-alpha DRAM 传输速度在 DDR4 规格可至少提升到 4266MT/s, 在 DDR5 可至少提升到 4800MT/s 。而 1alpha 的微缩制程工艺，可比 1z 制程工艺多生产 25%的 DRAM 芯片，但因 为 1-alpha DRAM 需要大约 5-6 EUV 层，而每月处理 10 万的每个 EUV 1- alpha DRAM 层就需要 1.5 2 台 EUV 光刻机，那 5-6 EUV 层就需要 8-12 台 EUV 机台，以每台 EUV 售价 1.5亿美元来测算（远高于每 台 193nm ArF 浸润 式光刻机的 600