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半导体行业深度二-存储拐点将至-新需求点亮曙光

半导体行业深度二-存储拐点将至-新需求点亮曙光

价格端,存储器价格已跌破历史最低位置(当前DRAM价格距离最高点下跌超60%,部分料号现货价与合约价已经出现倒挂),价格潜在下跌空间较小。供给端,原厂库存开始减少,模组厂商库存逐渐见底,主动去库存效果明显。需求端,服务器新世代CPU的推出和AI需求增加,将提升DDR5、HBM等高性能产品及高密度模组的需求。我们认为存储价格有望逐渐接近下行周期底部,并看好2023年二三季度存储板块迎来止跌。 根据ICInsights的数据,2021年DRAM在整个存储市场的市场份额约为56%,Flash闪存的市场份额约为43%,其中NAND闪存为41%,NOR闪存为2%,其他存储芯片(EEPROM、EPROM、ROM、SRAM)将会缓慢成长,但大幅抢占市场的可能性较小。 2024年NAND市场规模有望达684亿美元,随着NAND原厂陆续缩减资本开支,NAND产能正在逐渐收敛,库存去化正在进行。我们看好原厂和渠道的库存水位或在23年Q2或Q3见顶,NAND价格出现弹性,2024年NAND市场有望实现复苏。目前NAND行业形成了三星、海力士、Solidigm、美光、铠侠、WDC六家公司同台竞争的格局,2022Q3的CR3达65%,CR6接近95%,随着WDC与铠侠的合并谈判急速,我们预计未来行业集中度将进一步提高。美光、三星和海力士都有望在23年将产能转进200层以上,Solidigm以及铠侠/WDC将落后一世代的制程。3DNAND解决了2D结构下“闪存缩放限制”的问题,大容量、高堆叠层数的3DNAND将是行业未来发展趋势。 2023年全球DRAM市场规模有望达596亿,DRAM厂商产能增加幅度收敛,DRAM厂商扩产计划有所延后。数十年的大浪淘沙后,2022Q3DRAM市场CR3超过95%,三星、海力士和美光分别占比41%、29%和26%。DRAM可分为主流DRAM和利基型DRAM,随着国外大厂逐渐推出利基市场(三星21Q4停产DDR2,预计23年停产DDR3;海力士也计划停产DDR3),国内厂商将迎来份额提升的机会。EUV和3DDRAM或成未来趋势,从三大厂商的工艺制程上看,美光在制程上领先,三星在EUV的使用上领先。 2028年NORFlash市场规模有望达61亿美元,21-28年CAGR达14.4%,NORFlash十年低迷期已过,新应用的普及打开向上成长曲线。NORFlash凭借接口简单、轻薄、低功耗、系统总体成本更低、读取速度快等特点成为5G、TWS蓝牙耳机、AMOLED、IOT以及自动驾驶汽车等新应用的首选,NORFlash和NANDFlash性能和定位不同,二者可互补而不可替代。NORFlash市场经历数次洗牌,海外厂商逐渐撤退,中国台湾和中国大陆厂商趁势而起,2021年NORFlash市场份额主要被华邦、旺宏和兆易创新所占据,市占率分别为35%、33%和23%。 我们测算得2026年HBM市场规模有望达56.9亿,2022-2026年CAGR有望达52%。“3D堆叠+近存储运算”突破内存容量与带宽瓶颈,HBM成为处理大量数据和复杂处理要求的理想解决方案。根据TrendForce的数据,2022年三大原厂HBM市占率分别为SK海力士约50%、三星约40%、美光约10%,随着海力士在HBM3产品上的持续领先,预计海力士市占率将继续走高。 重点推荐:江波龙、兆易创新、澜起科技、东芯股份、普冉股份。 海外市场陷入经济衰退;存储产品库存持续增长;存储价格持续下跌;美国加大对华半导体领域制裁。 内容目录 一、以史为鉴:存储技术率先引领半导体行业两次变革6 1.1全球半导体存储行业的现状6 1.2存储引领两次半导体产业迁移6 1.3我国半导体及存储行业基础薄弱,国产替代空间巨大8 二、DRAM和Flash是大厂存储技术争夺的主战场12 2.1DRAM与Flash是市场主流的半导体存储器12 2.22024年NAND市场规模超680亿美元,市场集中度较高,3D堆叠成为长期技术趋势14 2.32023年全球DRAM市场规模596亿,三巨头寡占市场,EUV和3DDRAM或成未来趋势20 2.4NOR市场空间25亿美元,国产厂商市占率稳步提升25 2.5AI爆火带动GPU需求激增,HBM有望持续受益26 四、A股重点存储公司梳理29 4.1主线一:利基型存储芯片厂商29 兆易创新:存储和MCU同步布局,DRAM业务进展提速29 北京君正:四大业务线并行,车用存储未来可期31 东芯股份:国内SLCNAND龙头,主流存储产品全覆盖32 普冉股份:NORFlash+EEPROM双轮驱动,特色工艺构筑核心竞争力34 恒烁股份:深耕中小容量NORFlash,MCU构筑第二成长曲线35 4.2主线二:存储模组厂商36 江波龙:国内存储模组龙头厂商,前瞻布局工规和车规级存储器36 佰维存储:嵌入式存储为基,存储器研发封装一体化38 4.3主线三:存储配套芯片及产业链厂商39 澜起科技:全球内存接口芯片龙头,持续受益于DDR5渗透率提升39 五、投资建议40 六、风险提示41 图表目录 图表1:半导体按价值量分类情况6 图表2:2010-2023E全球半导体行业规模6 图表3:2010-2023E全球存储芯片占半导体市场份额6 图表4:全球半导体两次产业转移过程7 图表5:世界半导体市场中各地区所占份额的变化7 图表6:1955-1973年美国半导体公司产品销售额7 图表7:1982-1998年全球半导体份额情况7 图表8:1990s韩国、台湾等地半导体产业开始兴起8 图表9:1998年韩国在全球DRAM市场超过日本8 图表10:2030年全球半导体细分赛道增长预测9 图表11:预计到2030年中国半导体消费量占全球58%9 图表12:预计2030年中国半导体供应链自给率为40%9 图表13:2027年存储芯片市场规模2630亿美元10 图表14:2021年中国大陆以及香港的存储厂商数量全球占比约22%10 图表15:2021年NANDFLASH&DRAM营收占比11 图表16:2030年全球存储市场营收占比11 图表17:2022年全球大数据储量有望达61ZB11 图表18:2022年全球大数据市场规模有望达718亿美元11 图表19:我国针对半导体以及存储产业密集推出扶持政策11 图表20:世界领先DRAM厂商新厂房建设计划12 图表21:中外存储厂商技术比较12 图表22:中国存储产业链12 图表23:当前我国半导体已形成四大集中区域12 图表24:半导体存储器分类13 图表25:DRAM、NAND、NOR存储器对比13 图表26:2011-2023E全球半导体存储市场规模14 图表27:2021年全球DRAM+NAND占比达97%14 图表28:2021年中国存储市场规模达3383亿元14 图表29:2020年中国存储DRAM+NAND占比95%14 图表30:2024年全球NAND市场规模684亿美元15 图表31:全球NAND消费量保持强劲增长15 图表32:NAND闪存芯片发展史15 图表33:2022Q3NAND芯片CR3达65%,CR6达95%16 图表34:NAND按存储方式已发展4代16 图表35:不同类型NANDFlash产品对比16 图表36:TLC为主流存储颗粒,QLC是未来发展趋势17 图表37:三星PlanarNAND发展至3DNAND(V-NAND)示意图17 图表38:2013-2023年单个3DNAND闪存颗粒容量18 图表39:美光、三星和海力士都将在23年转进200层以上工艺18 图表40:2021-2023ENAND产能(以位元计,等价8GB)19 图表41:2021-2023ENAND产能(以wafer计)19 图表42:2023年全球NAND厂商资本开支220亿美元19 图表43:除三星外各NAND厂商纷纷削减2023年资本开支19 图表44:2015年1月-2023年4月NAND现货价20 图表45:2015年1月-2023年4月NAND合约价20 图表46:2023年全球DRAM市场规模596亿20 图表47:DRAM价格持续下滑,出货量保持增长20 图表48:DRAM内存芯片发展史21 图表49:DRAM市场中三星、海力士和美光合计市占率超过95%21 图表50:DDR、GDDR和LPDDR的应用场景22 图表51:DDR、GDDR和LPDDR的特性比较22 图表52:2015-2026E不同规格DRAM芯片市场份额22 图表53:DRAM技术发展路径图23 图表54:TEL对3DDRAM技术路径的展望23 图表55:ASMInternational对3DDRAM技术路径的展望23 图表56:2021-2023EDRAM产能(以位元计,等价2GB)24 图表57:2021-2023EDRAM产能(以wafer计)24 图表58:2021-2023E全球DRAM厂商总资本开支24 图表59:2021-2023E各DRAM厂商资本开支24 图表60:2015年1月-2023年4月DRAM现货价25 图表61:2015年1月-2023年4月DRAM合约价25 图表62:NORFlash与NANDFlash的优劣势对比25 图表63:NECFOMA900iL手机采用NOR+NAND25 图表64:2028年NORFlash市场规模有望达60.7亿美元26 图表65:NORFlash市场发展史26 图表66:兆易创新在全球NORFlash市场份额不断提升26 图表67:HBM融合3D堆叠与近存储运算技术27 图表68:GDDR和HBM性能对比27 图表69:DDR、HBM、GDDR和LPDDR性能对比27 图表70:2022-2026年HBM市场规模CAGR有望达52%28 图表71:HBM发展史29 图表72:兆易创新车规MCU产品组合30 图表73:2021年全球NORFlash竞争格局30 图表74:2022年中国AIoT市场规模预计将达7509亿元30 图表75:公司营收体量逐年增长31 图表76:2016-2022年北京君正营收结构31 图表77:2016-2022年北京君正营收规模及增速31 图表78:北京君正各业务详细情况32 图表79:2021-2027年车用存储市场规模CAGR达20%32 图表80:东芯股份产品主要应用领域33 图表81:东芯股份及可比公司产品布局对比33 图表82:东芯股份2017-2022年营业收入及增速34 图表83:东芯股份2017-2022年营收结构34 图表84:智能手机摄像头数量提升带动EEPROM需求上涨34 图表85:汽车电子系EEPROM未来最具潜力市场34 图表86:普冉股份出货量呈现稳定增长35 图表87:多重因素导致普冉股份2022年业绩承压35 图表88:2018-2022H1恒烁股份营收结构及增速35 图表89:2014-2027年全球可穿戴设备出货量36 图表90:江波龙深耕存储领域二十余年36 图表91:2021年全球前十大SSD模组厂自有品牌市占率37 图表92:2022年全球云计算市场规模达4053亿美元37 图表93:2021年中国企业级固态硬盘市场份额37 图表94:全球ADAS领域NANDFlash存储规模变化38 图表95:佰维存储四大产品线38 图表96:2018-2022年佰维存储营收结构及增速39 图表97:2016-2021年澜起科技营收结构40 图表98:18-21年澜起科技研发费用及研发人员占比40 1.1全球半导体存储行业的现状 半导体按照产品可分为分离器件、光电子、传感器和集成电路等四大类。占半导体价值量比例最高的为集成电路,集成电路主要包括模拟芯片、微处理器芯片、逻辑芯片和存储器芯片等四种。根据WSTS的数据,2021年全球半导体产业中,分离器件占比5%,光电子占比8%,传感器占比3%,集成电路占比达83%。再具体细分,存储器芯片占比28%、 逻辑芯片占比28%、微处理器芯