本轮周期已近底部位置,存储芯片行业有望下半年迎来拐点 受宏观因素影响,2022年全球存储芯片行业市场规模为1344亿美元,同比下滑12.63%。存储芯片由于其通用性较强,厂商根据行业景气度调节产能,因此具有较强的周期性,通常3-4年一个周期。从时间上看,本轮下行周期已接近两年,从价格上看,DRAM现货及合约价格已近上轮周期底部位置。 随着各大存储厂削减资本开支,我们预估存储板块或将在2023年下半年迎来拐点。美光表示下游多个终端领域的客户库存已经减少,未来几个月将看到供需格局的改善,同时美光的库存周转天数已在FY23Q2见顶,后续有望看到营收的环比增长。 需求端复苏供给侧放缓,供需结构有望优化 智能手机、PC、服务器为存储三大终端需求,2021年,DRAM下游需求智能手机占比约39%,服务器约占34%,PC约占13%。需求端看,随着经济不断复苏,2023年全球智能手机出货量下半年有望同比由负转正。受益于Chatgpt等新兴应用影响,算力增长有望带动服务器需求,AI芯片需要的DRAM容量大约是普通服务器处理器的八倍,NAND是普通服务器的三倍。随着人工智能应用不断落地,需求端有望改善。供给端看,2022年底,美光宣布大幅削减23年资本开支30%,海力士缩减70%-80%,随着存储大厂纷纷削减资本开支,存储市场供需结构有望进一步优化。 存储行业市场集中度高,国产厂商加速布局 存储行业具有高技术壁垒、高强度资本投入的特点,市场集中度高,长期被国外厂商主导。在DRAM市场中,2021年三星、海力士、美光分别占据43%、28%、23%的市场份额,合计占比94%;在NAND市场中,2020年三星、铠侠、西部数据、美光、海力士合计占比63%。我国拥有旺盛的存储芯片市场需求,但存储芯片长期依赖国外行业巨头,国产替代迫在眉睫。 投资建议 建议关注国内存储厂商:江波龙、兆易创新、北京君正、东芯股份、普冉股份。 风险提示:宏观经济波动风险、消费电子终端需求不及预期风险、新兴应用领域拓展不及预期的风险。 1.2023年存储行业有望在下半年迎来周期拐点 1.1.存储芯片市场规模超千亿美元 2021年上半年,全球晶圆代工厂产能紧缺,主控芯片市场供应紧张,以及2021年的各个领域数字化进程加速,并叠加产业链下游终端客户的超量备货,导致下游客户需求旺盛,存储产品市场的出货量及价格均明显上升。 2022年,由于受相关宏观不利因素影响,如俄乌冲突以及全球通胀高企等,导致半导体存储行业出现了明显下滑,存储市场上游的存储晶圆原厂和以智能手机、PC等为代表的消费电子厂商均出现了库存积压情形。根据WSTS数据,2022年全球存储芯片市场规模约为1344亿美元,同比下滑12.63%;预计2023年全球存储芯片市场规模将进一步下滑近17%至1116亿美元。 图表1:全球存储芯片市场规模(亿美元) 存储芯片通过对存储介质进行电子或电荷的充放电标记不同的存储状态实现数据存储,根据断电后存储的信息是否留存分为易失性存储芯片与非易失性存储芯片。 易失性存储芯片断电后存储数据流失,主要包括静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。非易失性存储芯片断电后存储的数据不会消失,主要包括快闪存储器(Flash)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、光罩只读存储器(MASK ROM)。 图表2:存储芯片分类 存储芯片主要的三种产品为:DRAM、NOR FLASH和Nand FLASH。由于存储单元的技术原理和电路结构的实现方式不同,存储产品之间呈现出明显的差异性。 ①NAND Flash是通用型非易失性存储芯片的一种,其存储阵列是由存储单元通过串联方式连接而成,以“页”为单位进行读写操作,以“块”为单位进行擦除操作,因此具有存储容量大、写入/擦除速度快等特点。 ②NOR Flash是一类通用型的非易失性存储芯片,其存储阵列是各存储单元通过并联方式连接组成,在实现按位快速随机读取数据的同时,允许系统直接从存储单元中读取代码执行,因此具有芯片内执行、读取速度快等特点,通常被用于存储相关数据和代码程序,来满足快速启动应用系统的需求,普遍应用于可穿戴设备、移动终端等领域。 ③DRAM是市场上主要的易失性存储产品之一,通过利用电容内存储电荷的有无来代表二进制比特(bit)来实现数据存储。DRAM具有读写速度快的特点,常被用于系统硬件的运行内存,对系统中的指令和数据进行处理。MCP是通过将闪存芯片与DRAM进行合封的产品,以共同实现存储与数据处理功能,节约空间的同时提高存储密度,目前主要用于空间受限的电子产品,被应用于移动终端、通讯设备领域。 图表3:各类存储芯片比较 DRAM为存储芯片第一大细分领域,其次是NANDFlash。总体上看,目前存储芯片市场以NAND Flash和DRAM为主,两者合计占比超过九成。根据Yole的数据,2021年全球存储芯片DRAM、NANDFlash和NorFlash占比分别为56%、40%和2%,包含EEPROM在内的其余存储芯片合计占比约2%。 图表4:全球存储芯片行业产品结构分布情况 1.2.存储芯片市场集中度高,价格或已充分调整 存储行业市场集中度高,DRAM三巨头合计占比超九成。作为存储器必不可少的主要上游原料,存储晶圆行业具有高技术壁垒、高强度资本投入的特点。DRAM市场基本被三巨头垄断,三星、海力士、美光三家2021年市占率分别为43%、28%、23%,其余厂商占比仅有6%;NAND市场集中度相对较低,2020年全球占比超过10%的厂商共有5家,分别为三星、铠侠、西部数据、美光、海力士,分别占比34%、19%、14%、11%、11%,合计占比89%;NOR Flash集中度较高,2020年前三大厂商华邦、旺宏、兆易创新分别占比25%、22%、16%,合计占比63%。 图表5:2021年DRAM全球市场份额 图表6:2020年NAND全球市场份额 图表7:2020年全球NOR Flash市场份额 厂商根据景气度调节产能,存储行业周期性较为明显。从存储芯片历史价格走势上看其周期性波动特征明显,主要因为存储芯片产品的通用性较高,导致各厂商在行业景气度上行周期扩产增收、在景气度下行周期降价清理库存;同时存储芯片的市场集中度较高,为了维持存储产品的市场份额,当一家厂商在景气度上行周期扩产时,通常其他厂商也会跟随扩产,从而逐步造成产能过剩出现供过于求的市场情况,导致存储芯片产品价格下跌,而行业处于产能收缩期时,由于相反的原因,最终导致市场需求大于供给,存储芯片产品价格逐步上涨,形成周期性。 供给侧明显放缓,存储大厂缩减资本开支。2022年在市场压力下,存储晶圆原厂三星、美光、SK海力士,以及西部数据(WD)纷纷宣布将于2023年大幅度削减资本开支甚至减产。 图表8:2022年各原厂大幅度减产及降低投资 价格调整已超历史最大跌幅,2023下半年有望触底回升。复盘存储芯片历史周期,本轮下行周期于2021年下半年开始,从价格上看,目前DRAM和NAND价格均已下跌到上轮周期底部位置,从时间上看,本轮下行时间已接近两年。虽然近期DRAM价格依然下跌,但各大存储厂商已下调产能计划,存储芯片价格有望在2023年下半年达到周期底部。 图表9:DRAM现货平均价格(美元) DRAM单价23年Q1环比下滑近两成,Q2预计持续下滑10-15%。根据TrendForce数据,由于原厂库存仍然处于较高水位,且需求端尚未见改善,各下游领域的DRAM单价仍将保持较大压力,其中服务DRAM价格压力居前,23Q1预计跌价20-25%,23Q2预计将跌价13-18%。 图表10:23Q1-23Q2各类DRAM产品价格环比涨跌幅预测 NANDFlash单价同样处于下行通道。尽管原厂持续减产,但因为需求端仍然没有明显改善,整体市场价格预计在23Q1环比下滑10-15%,23Q2预计环比下滑5-10%。TrendForce预计在需求维持的情况下,NANDFlash价格有望在23Q4止跌回升。 图表11:23Q1-23Q2各类NAND Flash产品价格环比涨跌幅预测 1.3.周期拐点或将到来,AI服务器对存储芯片需求量倍增 美光业绩会传达积极信号,存储预期边际改善。美光相信下游多个终端领域的客户库存已经减少,且未来几个月将看到供需格局的改善。除去库存减计的影响之后,美光的库存周转天数已在FY23Q2见顶,有望看到营收的环比增长。 相比于之前对于2023年整个市场的判断(DRAM下滑15%左右,NAND下滑比例略高于20%),美光对于市场的最新判断趋于乐观,认为2023年DRAM市场将温和下降5%,NAND市场下滑比例略高于10%。主要原因来自于客户库存改善及终端需求的回暖。 图表12:美光FY23Q3业绩指引 具体各下游领域的情况:数据中心的收入已经在FY23Q2见底,数据中心客户的存货预计在2023自然年年底达到相对健康的水位。PC市场2023年出货量预计仍将有中个位数的下滑,但客户端库存已经显著改善,预计FY23下半年出货量将看到改善。手机和其他智能终端市场预计在2023年有小幅下滑,预计该领域客户的库存将在年内持续改善,同样预计FY23下半年出货量将看到改善。 Chatgpt打开AI服务器市场天花板,存储芯片有望量价齐升。根据美光的结论,AI服务器对DRAM的需求是普通服务器的8倍,对NAND的需求是普通服务器的3倍。根据IDC数据,全球AI服务器市场在2025年有望达到318亿美元,2021-2025年CAGR约为19%。考虑到Chatgpt带来的人工智能大变革,对AI服务器的需求或将远超之前的预期,同时带动上游存储芯片的需求进入新的长期增长通道。 图表13:全球AI服务器市场规模(亿美元) 图表14:中国AI服务器市场规模(亿美元) 2.建议持续关注国内存储芯片相关公司 2.1.兆易创新:多产品线布局效果显现,支撑公司业绩快速增长 公司存储器产品分为三个部分,NOR Flash、SLC Nand Flash和DRAM。公司NOR Flash产品,为市场提供全容量、高性能及高可靠性、低功耗及低电压、小封装等多样化产品组合。NOR Flash产品提供512Kb至2Gb大容量的全系列产品, 55nm 工艺制程出货量占比已接近70%。NAND Flash产品 38nm 、 24nm 工艺节点实现量产,并完成1Gb~8Gb主流容量全覆盖。车规产品方面,公司GD25/55、GD5F全系列产品通过AEC-Q100车规级认证,实现了从SPI NOR Flash到SPI NAND Flash车规级产品的全面布局,为车载应用的国产化提供丰富多样的选择。目前公司车规级Flash产品已在国内外多家知名汽车企业批量采用,可为车载辅助驾驶系统、车载通讯系统、车载信息及娱乐系统、电池管理系统、DVR、智能驾舱、T-BOX等应用提供大容量、高可靠性、性能优异的产品及解决方案。公司丰富完善的Flash产品组合,可满足不同客户各种应用场景需求,目前累计出货量已超过190亿颗。公司DRAM产品2021年实现自有品牌突破,量产首款4Gb DDR4( 19nm 制程)产品,现已广泛应用在消费电子(包括机顶盒、电视、智能家居等)、工业安防、网络通信等领域。 图表15:兆易创新近年来收入及利润情况 图表16:兆易创新2022年H1营收结构占比 2.2.北京君正:汽车存储领域龙头 公司存储芯片分为SRAM、DRAM和Flash三大类别,主要面向汽车、工业、医疗等行业市场及高端消费类市场。全球大部分知名Tier1厂商及穿透后包括新能源车、燃油车、造车新势力等在内的大部分终端品牌车厂均采用了公司的车规级存储芯片产品。公司车规级SRAM和车规级DRAM在全球车规级细分市场均名列前茅,车规Flash芯片的市场销售在快速提升中。随着汽车智能化的不断发展,存储芯片的单车价值量预计将不断提升,有望推动公司存储芯片在车规级市