近日,存储芯片大厂三星正式宣告已开始量产96层堆叠、单Die 32GB容量的第五代V-NAND闪存芯片。同时,三星还正式发布了首款LPDDR5内存芯片。可以说,三星在存储领域进一步拉开了与其他竞争对手的差距。
比较之下,当下的中国大陆的国产存储家当仍处于刚刚起步阶段。虽然,紫光旗下的西安紫光国芯之前就有DDR3、DDR4内存颗粒生产,不过技能来源还是已经破产的奇梦达,并不能算是自主技能。
海内目前有三大存储芯片基地,紫光主导的长江存储以武汉为基地,紧张生产3D NAND闪存,目前已开始小规模量产32层3D NAND Flash。

根据最新的显示,长江存储目前已经得到了第一个闪存芯片订单,用于生产8GB容量的SD存储卡,订单规模为一万套32层3D NAND闪存芯片。人士称,长江存储公司的闪存芯片月产能只有5000片晶圆(芯片的产量每每描述为原材料晶圆的花费数量),产能还比较小。
而新一代的64层128G 3D NAND Flash存储器,长江存储操持在2018年年底前推出样品。2019年才会进入规模研发的阶段。
估量到2020年,长江存储的闪存芯片产能将提高到月处理10万片晶圆。未来随着三条生产线全部启用,届时月产能将提高到35万片到40万片晶圆。
而福建晋华和合肥长鑫则选择以DRAM内存芯片作为打破口。
福建晋华集团联合台联电在晋江培植DRAM晶圆厂,此前与美光发生专利轇轕导致美光芯片被福州法院禁售的便是与联电、晋江投资集团有关。
另一个DRAM基地是合肥长鑫,这个项目最初宣布说是跟前日本尔必达董事长成立的公司互助,不过后者现在险些淡出,合肥长鑫现在的互助方是兆易创新,去年10月份兆易创新宣告斥资180亿元进军DRAM市场,与合肥市家当投资控股有限公司互助,目标是研发19nm工艺的DRAM内存,估量在2018年12月31日前研发成功,即实现产品良率(测试电性良好的芯片占全体晶圆的比例)不低于10%。
合肥长鑫的DRAM项目投资超过72亿美元(495亿公民币),项目培植三期工程,目前培植的是一期工程12英寸晶圆厂,建成后月产能为12.5万片晶圆,安徽商报表示这个产能将占到环球DRAM内存产能的8%。
此前,合肥兆鑫CEO王宁国今年四月在出席合肥举办的“国家集成电路重大专项走进安徽活动”上表示,合肥长鑫的一厂厂房已经于2018年1月培植完成,设备也开始安装。根据操持,长鑫将于2018年年底推出8Gb DDR4工程样品,2019年三季度推出8Gb LPDDR4,到2019年年底,产能将达到2万片一个月。从2020年开始,公司则开始方案二厂,2021年则完成17nn的研发。
最新的显示,目前合肥兆鑫的8Gb LPDDR4已经正式投片,可以说这是国产DRAM家当的一个里程碑。须要指出的是,从投片到真正量产这中间仍还有很长的一段路要走,而良率则是主要难关。
不管怎么说,虽然国产存储家当与国外三星等巨子比较仍有较大差距,但是发展国产存储器确实是刻不容缓的一件大事,由于存储家当不仅关乎国家半导体家当发展,更关乎国家信息存储安全。而国产存储芯片厂商能够在短韶光内取得一些成绩也是非常值得肯定的。
一、大陆为什么要发展存储芯片?
发展存储芯片的必要性在于其大而主要。主要表示在存储芯片是电子系统的粮仓,数据的载体,关乎数据的安全;大表示在其市场规模足够大,约占半导体总体市场的三分之一。以行军打仗作比喻,发展存储芯片可谓是兵马未动粮草先行。
1.1、主要:电子系统的粮仓
一个基本的电子系统紧张包括以下几个部分:传感器、处理器、存储芯片和实行器。传感器卖力获取数据,处理器卖力处理数据,存储芯片卖力存储数据,实行器卖力实行处理器的结果。
我们常日对运行速率更快、能够运行更大运用软件的电子产品有着更多的偏好,而决定这些电子设备性能高低的核心部件除了我们所熟习的处理器以外,存储芯片供应的读取速率能力也是主要影响成分之一。
存储芯片芯片可大略分为闪存和内存,闪存包括 NAND FLASH 和 NOR FLASH,内存紧张为 DRAM。为了更加方便的理解存储芯片的浸染,如果把实行一段完全的程序比喻成制造一个产品,那么存储芯片相称于仓库,而处理器相称于加工车间。为了提高产品制造的速率,提升加工车间的效率是一个方法,也便是提高处理器的性能;还有一个方法便是缩短原材料从仓库到加工车间的韶光,设置一个临时的小仓库,堆放目前专学临盆的产品的原材料,可以大大缩短制造韶光。大仓库相称于存储芯片中的闪存,而小仓库则相称于存储芯片中的内存,对付电子产品的运行都不可或缺,因此它们在产品的运用范围上有着很高的重合度。
内存不同于闪存,虽然它们都是处理器处理所需数据的载体,但是内存的浸染是供应了一个处理当前所须要数据的空间,它的空间容量较闪存小,但读取数据的速率更快,就像 VIP 通道一样,它为当前最需处理的数据供应了快速的通道,使得处理器能够快速获取到这些数据并实行。
同为闪存的 NAND FLASH 的 NOR FLASH 的差异紧张在于运用领域不同, NAND FLASH 紧张运用于智好手机、SSD、SD 卡等高端大容量产品,而 NOR FLASH 紧张运用于功能机、MP3、USBkey、DVD 等低端产品。此外,在汽车电子、智能机手机中 TDDI、AMOLED 中也会用到 NOR FLASH。
随着各种运用程序的越来越繁芜,各种新兴场景的不断落地运用,例如:人工智能、物联网、大数据、5G 等,须要存储的数据也越来越弘大。目前,信息数据已经不仅仅是数字,而是一种资产,大数据的利用使得互联网公司成为数据处理中央,互联网公司之间的竞争是流量的竞争,得数据者得天下。例如腾讯依赖其吸引流量的王牌:微信,打造了一个完全的家当生态链,通过对大数据的剖析处理,可以实现对亿万用户的精准画像,从而进行精准营销。
1.2、弘大:半导体行业的风向标
从环球半导体发卖额同比增速上看,环球半导体行业大致以 4-6 年为一个周期,景气周期与宏不雅观经济、下贱运用需求以及自身产能库存等成分密切干系。自 2010 年以来,存储芯片逐渐成为半导体行业发展的紧张驱动力。
据 WSTS 数据,2017 年天下半导体市场规模为 4086.91 亿美元,同比增长20.6%,首破 4000 亿美元大关,创七年以来(2010 年为年增 31.8%)的新高。
个中,集成电路产品市场发卖额为 3401.89 亿美元,同比增长 22.9%,大出业界猜想之外,占到环球半导体市场总值的 83.2%的份额。存储芯片电路(Memory)产品市场发卖额为 1229.18 亿美元,同比增长 60.1%,占到环球半导体市场总值的 30.1%,超越历年占比最大的逻辑电路(1014.13 亿美元),也印证了业界所谓的存储芯片是集成电路家当的温度计和风向标之说。
1.3、玩家:市场集中度高
存储芯片全体市场中 DRAM 产品占比约 53%,NAND Flash 产品占比约 42%, Nor Flash 占比仅有 3%旁边。DRAM 根据下贱需求不同紧张分为:标准型(PC)、做事器(Server)、移动式(mobile)、绘图用(Graphic)和消费电子类(Consumer)。NAND Flash 根据下贱需求不同紧张分为:存储卡/UFD、SSD、嵌入式存储和其他。
存储芯片市场集中度高,无论是 DRAM,还是 Nand Flash、Nor Flash 都呈现寡头垄断格局。
根据 DRAMeXchange 数据,DRAM 市场紧张三星、海力士、美光三家厂商霸占,三星市占率约为 48%,三星+海力士+美光的市占率高达 90%以上。
根据 DRAMeXchange 数据,NAND Flash 市场的紧张玩家有三星、东芝、闪迪、美光、海力士和英特尔,个中三星市占率约为 36%。
NOR Flash 经由近几年版图大洗牌,2016 年赛普拉斯市占率约 25%,旺宏市场霸占率约 24%,美光科技市占率约 18%,华邦电市占率约 17%,大陆厂商兆易创新居第五,霸占一席之地。2017 年赛普拉斯和美光相继宣告逐步退出中低端 Nor Flash 市场,专注于自产自用、高毛利率的车载电子和工控用 NOR Flash。
1.4、补充:存储芯片与存储掌握器芯片是两个芯片
本文紧张重点研究存储芯片,考虑到存储芯片与存储掌握器芯片随意马虎稠浊,特在此对存储掌握器芯片作大略先容,以便读者区分。
常日我们所说的存储芯片紧张是指存储芯片,实际上存储里面的芯片还包括存储掌握器芯片。以 SSD 产品为例,SSD 常日包括 PCB(含供电电路)、存储芯片 NAND 闪存、主掌握芯片、接口等,还有一个并非必要但依然很主要的缓存芯片,即内存芯片。如果存储芯片是仓库,那么存储掌握器芯片则是仓库的钥匙,掌管着粮仓的安全,存储掌握器芯片掌握着处理器读写存储芯片信息的速率,因此存储掌握器芯片包含了打算机的接口技能和存储芯片的管理技能,在保护存储芯片信息安全中有着举足轻重的浸染。
从本钱上来说,存储芯片 NAND 闪存大概能占 SSD 硬盘物料本钱的 70%或更多。内存芯片不是 SSD 硬盘中必须的,这紧张取决于主控类型,但是配备缓存可以大大提升 SSD 硬盘的性能,尤其是写入性能。主控芯片的本钱霸占 SSD 硬盘 10-15%的比例,不是最贵的部件,但也是非常主要的。
早期 SSD 存储掌握器芯片紧张由闪存原厂生产,呈现英特尔、三星和美光三足鼎立格局。随着独立存储掌握器芯片厂商的发展,目前市场逐渐发展为全雄争霸的局势,紧张厂商有 Marvell、慧荣、群联、SandForce、Realtek等。海内 SSD 主控芯片领域近几年呈现出了多家 SSD 主控厂商,比较有名的有江波龙、国科微、忆芯、华澜微电子,还有侧重军工、企业级市场的中勃、一方信息等公司,其余还有台系厂商在大陆设立的子公司,比如群联在合肥成立了兆芯电子,杭州联芸科技也有台资参与。
二、大陆为什么能发展存储芯片?
存储芯片是一个技能、成本、人才密集型的家当,发展存储芯片的充分性在于天时地利人和。天时:①品牌化程度低;②摩尔定律放缓;③重 IP 和制造。地利:①制造向海内转移;②国家大力支持。人和:①长江存储、①合
肥长鑫、③福建晋华三大存储项目进展顺利。天时地利人和,大陆存储芯片发展进入加速阶段,实现国产化指日可待。
2.1、天时:存储芯片自身属性
2.1.1、品牌化程度低
存储芯片产品不同于大部分的消费类产品,而是具有范例的大宗商品属性,差异化竞争较小,不同企业生产的产品技能指标基本相同,标准化程度较高,因此品牌化程度较弱,用户粘性低。
我们以智好手机为例,用户在选购智好手机时基本都会考虑处理器的品牌和型号是高通的还是联发科的,但很少有人会考虑屏幕是 LG 的还是 BOE 的,而只是会考虑屏幕的大小和分辨率等参数。这一点存储芯片和面板是类似的,用户一样平常只会考虑存储芯片的容量,是 64G 还是 128G,而很少会有人考虑存储芯片是海力士产的还是东芝产的。因此,对付存储芯片行业,只要技能参数上达到哀求,不同品牌的产品可替代率很高,这也为后入者供应了弯道超车的可能。面板行业中 BOE 的成功也印证了这一点。
2.1.2、摩尔定律放缓
摩尔定律是指在集成电路价格不变的情形下,所容纳的晶体管数量每 18-24 个月增加一倍,性能也因此增加一倍。但随着集成电路制程工艺逐渐逼近物理极限,前辈制程的芯片研发速率也逐渐放缓,摩尔定律面临失落效。
目前国际巨子的前辈制程已进入 7 纳米的量产阶段,Tech Insights 估量到 2020 年将会达到 5 纳米,不过这种尖端工艺的运用紧张是集中在逻辑电路处理器芯片的制造上。
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,乃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,由于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低落,而一样平常认为 10nm 是临界点。DRAM 目前还在 1x、1y 水平,有望在 2020 年进入 1z 阶段。NAND 目前制程基本已经达到极限,另辟路子从 2D 转向 3D 发展。随着摩尔定律放缓,使得海内的技能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,而海内长江存储已经实现 32 层,差距只有一代。
2.1.3、重 IP 和制造
半导体家当经历了从一体化 IDM 模式发展到了本日的设计-制造-封测代工模式,但是对付存储芯片,目前主流的厂商还是一体化 IDM 模式,紧张是由存储芯片重 IP 和制造的特点决定的。
仿照芯片的难点在于设计,由于仿照芯片无法像数字芯片一样通过仿真验证设计,只能通过一次次的流片出成品测试结果,再反馈进行改进,因此仿照芯片的研发周期长,本钱高,企业的履历积累非常主要,紧张厂商 TI、ADI都有几十年的历史。
处理器的难点在于架构 IP、生态系统和制造,每一块集中度都非常高,架构紧张有电脑真个 X86 和手机真个 ARM,分别对应 windows 和 Android 系统,而处理器的制造也是半导系统编制造中最前辈的。对付 CPU 和仿照芯片,进入门槛很高,后发者劣势明显。
存储芯片的难点在于 IP 和制造,实际上,任何芯片设计都冲要破 IP 的封锁,存储芯片的 IP 集中度要比处理器低一些,通过互助授权和自主研发相结合的办法得到存储芯片的 IP 难度略小一点。
DRAM 的 IP 方面,海内厂商由于起步较晚,因此专利的积累相对薄弱,不过由于 DRAM 领域发展已相对成熟,因此国际间的成本投入已经有所减少,这就给海内连续提高成本投入实现国产替代供应了机会,海内厂商必须加快技能的迭代,尽快在更高的技能领域取得打破并攫取知识产权,才能得到对下贱厂商更强的议价能力,提高产品毛利率。
NAND 的 IP 方面,3D NAND 堆叠技能是从 2D 平面技能升级而来,我国 3D NAND 堆叠技能与国际各大厂商的差距相对 DRAM 领域较小,缘故原由是 DRAM 已经相对成熟,而 3D NAND 堆叠技能为近年来涌现的新技能,因此我国的技能与天下领先技能差距不是太大。不过在 IP 储备上,海内厂商依旧是处于弱势,存储芯片巨子厂商仍旧具有压倒性的专利储备上风。
结合上文提到的存储芯片的品牌化程度较低,属于标准化产品,对上层的生态系统依赖低;存储芯片厂商的紧张事情是在制造环节上,规模化上风非常明显;随着摩尔定律放缓,国内外技能差距有所缩小,给了海内厂商追遇上的机会。
2.2、地利:海内发展机遇
2.2.1、制造向海内转移
在半导体向海内转移的趋势下,国际大厂纷纭到大陆地区设厂或者增大海内建厂的规模。根据 SEMI 数据显示,估量 2017 年至 2020 年间,环球投产的晶圆厂约 62 座,个中 26 座位于中国大陆,占环球总数的 42%。
随着大量晶圆厂在海内建成,将有利于推动海内制造业的发展,同时带动设计、封测、材料、设备等全体家当链的发展,促进海内半导体家当生态的建立。而制造正是存储芯片最主要的环节,因此制造向海内转移,也将有利于促进海内存储家当的发展。
2.2.2、国家大力支持
2014 年 6 月,国务院颁布了《国家集成电路家当发展推进纲要》,提出设立国家集成电路家当基金(简称“大基金”),将半导体家当新技能研发提升至国家计策高度。且明确提出,到 2020 年,集成电路家当与国际前辈水平的差距逐步缩小,全行业发卖收入年均增速超过 20%,企业可持续发展能力大幅增强;到 2030 年,集成电路家当链紧张环节达到国际前辈水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨加倍展。
据集邦咨询统计,截至 2017 年 11 月 30 日,大基金累计有效决策 62 个项目,涉及 46 家企业,累计有效承诺额 1,063 亿元,实际出资 794 亿元,分别占首期总规模的 77%和 57%,投资范围涵盖 IC 家当上、下贱。大基金在制造、设计、封测、设备材料等家当链各环节进行投资布局全覆盖,各环节承诺投资占总投资的比重分别是 63%、20%、10%、7%。
在国家集成电路家当投资基金之外,多个省市也相继成立或准备成立集成电路家当投资基金,目前包括北京、上海、广东等在内的十几个省市已成立专门扶植半导体家当发展的地方政府性基金。根据国家集成电路家当基金的统计,截止 2017 年 6 月,由“大基金”撬动的地方集成电路家当投资基金(包括筹建中)达 5145 亿元。
目前大基金二期已经启动,召募金额有望超过一期,一期规模为 1387 亿元。大基金总经理丁文武透露,大基金将提高对设计业的投资比例,并将环绕国家计策和新兴行业进行投资方案,比如智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G 等,并只管即便对设备和材料给予支持,推动其加快发展。此外,我们估量大基金二期将重点关注存储芯片、集成电路设计和化合物半导体等领域。
2.3、人和:人才集聚下三大项目进展顺利
在天时的条件下,摩尔定律放缓,大陆厂商技能逐渐追赶;在地利的条件下,国家大力支持存储家当,成本不再成为瓶颈;而在人和方面,也便是人才方面,大陆项目也是取得可喜进展。
在天时地利人和的条件下,海内三大存储项目长江存储(NAND),合肥长鑫(DRAM),福建晋华(DRAM)进展顺利,估量将于 2018 年下半年实现量产,2018 年也将有望成为国产存储芯片主流化发展元年。
2.3.1、长江存储
长江存储是由紫光集团与武汉新芯互助成立的国家存储芯片基地项目,专注于 12 寸 3D NAND 闪存的研发与制造。
人和:紫光国芯环球实行副总裁暨长江存储代行董事长为台湾 DRAM 教父、前华亚科董事长高启全。2017 年 4 月,高启全表示已齐聚 500 名研发职员在武汉投入 3D NAND 开拓,也考虑研发 20/18 纳米 DRAM。2018 年 5 月,前工信部电子信息司司长刁石京入职紫光集团,出任联席总裁。在此之前,前电子信息司副司长彭红兵已经出任大基金副总裁兼长江存储监事会主席。
项目进展:首期投入超过 240 亿美元,估量未来还将追加 300 亿美元。2017年 9 月长江存储新建的国家存储芯片基地项目(一期)一号生产及动力厂房实现提前封顶,2018 年 2 月份进行厂内清洁室装修和空调、消防等系统安装。2018 年 4 月 11 日长江存储正式启动入厂装机仪式,北方华创的设备已成功打入长江存储产线。2018 年 5 月,长江存储从荷兰阿斯麦(ASML)公司订购的一台光刻机已抵达武汉。这台光刻机代价高达 7200 万美元,约合公民币 4.6 亿元。未来两年内,长江存储的存储芯片基地还将从环球各地入口近 3 万吨精密仪器至武汉。
长江存储 2017 年 2 月宣告 32 层 3D NAND Flash 芯片顺利通过测试,有望 2018 年底顺利投产,估量 2020 年月产能将达 30 万片。同时,长江存储还在推进 64 层堆叠 3D 闪存,力争 2019 年底实现规模量产,将与天下领先水平差距缩短到 2 年之内。
紫光还操持在成都和南京投资两条总产能 50 万/月的 12 寸生产线,同时也在推进 20/18nm 的 DRAM 开拓,DRAM 进度慢于 NAND FLASH,估量 DRAM最快将于 2020 年量产。
2.3.2、合肥长鑫
合肥长鑫存储由兆易创新、中芯国际前 CEO 王宁国与合肥产投签订协议成立,项目预算金额为 180 亿元公民币。
人和:根据 2018 年 4 月在“国家集成电路重大专项走进安徽活动”中长鑫存储技能有限公司董事长、睿力集成电路有限公司首席实行官王宁国的先容,合肥存储项目的履行主体之一的睿力集成于 2016 年 7 月 13 日成立,当时只有 1 个人,经由 21 个月 630 天之后,目前员工已达到 1539 人,相称于每一天有 2.5 个人宣布,在不到两年的韶光里这是一个非常快的发展。目前公司员工中,台湾同胞有 447 位,中国大陆员工有 1013 人,占比达三分之二。
芯智讯注:其余值得一提的是,就在合肥长鑫存储及睿力传出将进入量产的关键韶光点,兆易创新原董事长朱一明,宣告辞去兆易创新CEO,从王宁国手上正式接任合肥长鑫存储及睿力CEO。这也预示着合肥长鑫及睿力即将进入一个新的阶段。
项目进展:兆易创新卖力研发 19nm 工艺制程的 12 英寸晶圆移动型 DRAM, 目标于 2018 年底前研发成功,实现产品良率不低于 10%,估量 2019 年投产。届时,合肥长鑫将成为中国第一家自主化大规模 DRAM 工厂,将是天下第四家打破 20nm 以下 DRAM 生产技能的公司。合肥长鑫 2018 年 1 月已经完成一厂厂房培植并开始设备安装,有望年底推出 19nm 工程样品。
公司当前技能水平距天下领先水平差距在 5 年旁边。如果 2021 年公司能够按进度实现 17nm 技能的研发,技能差距将会缩短到 3 年旁边。
2.3.3、福建晋华
福建晋华紧张从事利基型 DRAM 的研发和生产事情,紧张运用于消费电子产品领域,这些行业虽然已经进入存量博弈阶段,但市场规模弘大。
人和:福建晋华的掌舵者陈正坤原是尔必达与台湾力晶合伙公司瑞晶的掌舵者,之后尔必达破产被美光并购后,他从日本半导体企业走入美国体系。晋华集成电路在人才团队方面,采纳海内外人才招聘与人才培训相结合的办法。操持 2018 年人才军队将达 1200 人,目前已招募职员 800 多人。由于晋江集成电路家当根本较薄弱,晋江市以晋华项目为龙头,构建“三园一区”家当发展空间载体,打造设计、制造、封装测试、装备与材料、终端运用的集成电路百口当链生态圈,其目标是到 2025 年可形成 1000 亿家当规模。据悉,台湾矽品、台湾芝奇、美国空气化工等 20 多个家当链项目已落地晋江,总投资近 600 亿元,家当链生态圈正逐步形成。正在培植的台湾矽品位于晋华集成电路对面,将以 DRAM 封测业务为主。
项目进展:福建晋华的制造技能事情紧张交由联电进行,制程工艺由 32 纳米切入,方案产能为每月 6 万片,估量 2018 年 9 月开始试产。公司目标终极推出 20 纳米产品,方案到 2025 年四期建成月产能 24 万片。
三、大陆发展存储芯片有什么影响?
3.1、价格:贬价或成一定趋势
受益于下贱智好手机、AI、数据中央、汽车、物联网等多极运用的驱动,存储芯片市场有望连续保持高增长。美光估量 2017 年至 2021 年,DRAM 需求复合年增长率将达 20%,NAND 位需求复合年增长率将达 40-45%。
存储芯片的涨价由供不应求开始,是否持续还得看供需。需求是缓慢增长,而供给会溘然增加,随着国际大厂产能开释以及大陆存储项目稳步推进,存储芯片价格低落或成一定趋势。
DRAM
需求端:下贱智好手机运行内存不断从 1G 到 2G、3G、4G 升级导致移动式 DRAM 需求快速增长,同时数据中央快速发展促进做事器内存需求增长。
供给端:DRAM 紧张节制在三星、海力士、美光等几家手中,呈现寡头垄断格局,三星市占率约为 45%。2016 年 Q3 之前,DRAM 价格一起走低,所有 DRAM 厂商都不敢贸然扩产。
价格:供不应求导致 DRAM 价格从 2016 年 Q2/Q3 开始一起飙升,DXI 指数从 6000 点最高上涨到 30000 点。DXI 指数是集邦咨询于 2013 年创建反响主流 DRAM 价格的指数,目前仍坚持在高位。从现货价格上看,4G 产品价格从 2018Q1 开始回落,但 2G 产品价格依旧坚挺。
短期看,在大陆智好手机出货疲弱的大环境影响下,移动式内存的需求有所低落。同时,DRAM 三大厂 2018 年新增 5-7%的产能将于下半年开出。需求减弱,供给增加,供需紧张关系得到缓解,移动式内存的价格有所低落。但随着环球数据中央的发展,做事器内存需求仍旧兴旺,我们估量 2018 年做事器内存价格仍旧会延续涨价的走势。根据韩国度当技能振兴院预测,在不考虑大陆厂商的情形下,4Gb DARM 价格将从 2017 年的 4.71 美元降到2018 年的 4.39 元,降幅为 6.8%。
长期看,随着三大厂商产能开释以及大陆合肥长鑫、福建晋华的 DRAM 项目稳步推进,产能开出后将较快地增加供给,而需求是缓慢增长,届时供过于求或将引发价格战导致 DRAM 价格大幅低落。根据韩国度当技能振兴院预测,4Gb DARM 价格到 2019 将大幅低落至 3.53 美元;由于受到大陆厂商的影响,估计韩国 5 年后减少的 DRAM 收入为 67 亿美元。
NAND Flash
需求端:下贱智好手机闪存存不断从 16G 到 32G、64G、128G 乃至 256G 升级导致嵌入式存储快速需求增长,同时随着 SSD 在 PC 中渗透率提升以及数据中央做事器数量增加导致 SSD 需求快速增长。
供给端:NAND 紧张厂商有三星、东芝、美光和海力士,三星同样是家当龙头,市占率约为 37%。2016 和 2017 年为 NAND Flash 从 2D 到 3D NAND制程转化年,产能存在逐渐开释的过程,供给缓慢增加。
价格:供不应求导致 NAND 价格从 2016 年 Q2/Q3 开始一起飙升,最飞腾幅超过 50%。随着供给端产能逐渐开出,NAND 价格从 2017H2 至今已低落
20%旁边。
短期看,智好手机发卖增速疲软,2018 年上半年 NAND 需求恐不如预期,随着 3D 产能不断开出,市况将转变成供过于求,导致 NAND Flash 价格持续走跌的机率升高。根据韩国度当技能振兴院预测,在不考虑大陆厂商的情形下,32Gb NAND 价格将从 2017 年的 2.8 美元降到 2018 年的 1.93 元,降幅高达 31%。
长期看,随着国际大厂产能开释以及大陆长江存储的 NAND 项目产能开出后将较快地增加供给,而需求是缓慢增长,届时供过于求或将引发价格战导致 NAND 价格持续大幅低落。根据韩国度当技能振兴院预测,32Gb NAND 价格 2020 年将大幅低落至 0.65 美元;由于受到大陆厂商的影响,估计韩国 5 年后减少的 NAND 收入为 11 亿美元。
NOR Flash
需求端:虽然 NOR FLASH 市场份额较小,但是由于代码可在芯片内实行,仍旧常常用于存储启动代码和设备驱动程序。随着物联网、聪慧运用(智能家居、聪慧城市、智能汽车)、无人机等厂商导入 NOR Flash 作为储存装置和微掌握器搭配开拓,同时智好手机搭载 OLED 面板需外挂 NOR Flash 来储存程序代码,NOR Flash 需求持续增长。
供给端:一方面上游硅片原材料供不应求涨价;另一方面,巨子美光及 Cypress 纷纭宣告淡出,关停部分生产线等,产生供给缺口,导致价格上涨。
价格:2017 年由于 NOR Flash 市场供不应求且价格大涨。2018Q1 因智好手机生产链进入库存调度阶段,NOR Flash 市场供需平衡,价格基本稳定,只有部份低容量 NOR Flash 市场因大陆产能开出而有贬价征象。
短期看,2018Q2 安卓阵营智能型手机开始进入零组件备货旺季,随着 AMOLED 面板市场渗透率提升,NOR Flash 需求已见回升。英特尔在第八代 Core 处理器平台中,将储存 BIOS 的 NOR Flash 容量由 64Mb/128Mb一举拉高至 256Mb,中高容量 NOR Flash 因此供货急急。但是,2017 年以来国际大厂都没有大规模扩充产能动作,随着市场需求由淡季进入旺季,缺货问题再度浮上台面,价格或将再次上涨。
长期看,高端 NOR Flash 随着汽车智能化电动化发展需求兴旺,低端 NOR Flash 随着物联网 IOT、聪慧音箱、AMOLED 等新运用的发展同样需求兴旺。
3.2、安全:逐步实现自主可控
大陆家当链市占率整体低下,国产化迫不及待。我国核心芯片如打算机系统中的 CPU\MPU、通用电子统中的 FPGA/EPLD 和 DSP、通信装备中的嵌入式 MPU 和 DSP、存储设备中的 DRAM 和 Nand Flash、显示及视频系统中的 Display Driver,国产芯片霸占率都险些为零。制造环节,虽然 28nm 以上的成熟工艺大陆已站稳脚跟,但是 28nm 及以下的前辈工艺、化合物半导体等市占率仍旧很低。高端设备、材料、EDA 工具、核心 IP 等市占率同样非常低。
这种情形对付国家和企业而言都是非常不利的,不管是从国家安全还是电子家当的发展而言,全力推动半导体家当目前已经成为了全国高下的同等共识,全体行业的发展动力非常充足。
随着三大存储项目稳步推进,大陆存储芯片自给率将有望逐步提升,从而实现自主可控。
四、干系上市公司
4.1、兆易创新:海内存储芯片设计龙头
4.1.1、高发展的存储芯片设计稀缺标的
公司是海内存储芯片设计领域的龙头企业,经营模式为范例的 fabless 模式。公司紧张产品包括存储芯片和 MCU,个中存储芯片约占营收的 85%。
股权构造方面,第一大股东为实际掌握人朱一明,持股比例为 13.58%;第二大股东为大基金,持股比例为 11.0%。
4.1.2、营收净利高速增长,NOR Flash 涨价有望持续
公司古迹始终保持快速增长,从 2011 年到 2017 年公司业务收入复合增长率达到 35.92%,净利润复合增长率达到 67.70%。2017 年公司实现业务收入 20.30 亿元,同比增长 36.32%,实现净利润 3.98 亿元,同比增长 127.56%; 2018 年一季度公司实现业务收入 5.42 亿元,同比增长 19.71%,实现净利润 0.90 亿元,同比增长 28.65%。
公司 2017 年纪迹高速增长的紧张缘故原由为 2016 年四季度起 NOR Flash 市场供不应求,供给端美光、赛普拉斯宣辞职出低容量市场,专注汽车、工业和 IOT 高细分市场;需求端 AMOLED 屏幕须要带一块 NOR Flash 来做电学补偿, AMOLED 显示屏的渗透率正在加速,尤其是苹果的采取直接带动了其需求。
2018 年下半年,随着安卓手机进入备货旺季,OLED 面板市场渗透率进一步提升,其余汽车电子和物联网对 NOR Flash 的需求也在加强,如今年各厂推车的新款车均搭载光达(LiDAR)及自动紧急煞车系统(AEB)、胎压侦测器(TPMS)、道路偏移警示等 ADAS 系统,带动车规 NOR Flash 需求连忙升温,NOR Flash 涨价有望持续。
目前公司 NOR Flash 高容量 256Mb 产品已经实现量产,55nm 和 45nm 技能的研发正在加速推进。公司在 2016 年环球 NOR Flash 市场排名第五位,市场霸占率达到 7%。随着美光和赛普拉斯逐渐退出中低端市场,我们估量 2017 年公司市场霸占率有望打破 10%。
4.1.3、研发投入持续加大,NAND/DARM 打开广阔新空间
公司在技能与人才方面壁垒显著,2017 年底研发职员达到 253 人,比较 2016 年底增长 42.94%;紧张管理技能团队来自美国、加拿大、中国台湾等前辈家本地域,2017 年研发用度支出 1.67 亿元,同比增长 63.31%,2011 到 2017年研发用度复合增速达到 51.66%。技能研发核心职员来自清华、北大、复旦、中科院等海内微电子领域顶尖院校,截止 2017 年底,公司已申请 718项专利,得到 261 项专利,上述专利涵盖 NOR Flash、NAND Flash、MCU等芯片关键技能领域。
目前,公司 NAND Flash 产品容量最高可到 32GB,自研 38nm 产品已实现量产,24nm 研发推进顺利。此外,公司 2017 年 10 月与合肥产投签署共同开拓 DARM 存储芯片协议,项目预算约为 180 亿元,双方根据 1:4 的比例筹集。项目研发目标是在 2018 年年底前实现产品良率不低于 10%。
NAND Flash 和 DRAM 作为主流存储器,环球市场规模约为 NOR Flash 的 20 倍,目前海内严重依赖入口,未来国产替代空间巨大。
4.1.4、入股中芯国际形成虚拟 IDM,并购思立微实现协同发展
对芯片设计企业来说,晶圆代工厂由于对资金和规模的哀求较高,产能相对集中,制造工艺和设计的协同性须要较永劫光的积累,同时工艺节点的合营直接决定了产品质量的好坏,每每设计企业与晶圆厂商的互助成为了其业务能否发展的主要壁垒。公司于 2017 年 11 月通过境外全资子公司芯枝佳易参与认购中芯国际发行配售股份,投资总额不超过 7000 万美元,进一步加强计策关系,形成虚拟 IDM,同时有利于担保公司产能。
2018 年 7 月,公司公告拟以发行股份及支付现金的办法收购上海思立微 100% 股权,同时拟采纳非公开拓行股份召募配套资金,用于支付本次交易现金对价、14nm 工艺嵌入式异构 AI 推理旗子暗记处理器芯片研发项目、30MHz 主动式超声波 CMEMS 工艺及换能传感器研发项目、智能化人机交互研发中央培植项目以及支付本次交易干系的中介用度。
思立微的产品以触控芯片和指纹芯片等新一代智能移动终端传感器 SoC 芯片为主。本次交易将一定程度上补足公司在传感器、旗子暗记处理、算法和人机交互方面的研发技能,提升干系技能领域的产品化能力,在整体上形成完全的 MCU+存储+交互系统办理方案,为公司进一步快速发展注入动力。
编辑:芯智讯-林子
报告来源:光大证券 剖析师:杨明、黄浩阳