半导体行业深度报告：存储器——让数字世界拥有记忆

分析师：邹臣 登记编码：S0730523100001 zouchen@ccnew.com021-50581991 存储器——让数字世界拥有记忆 ——半导体行业深度报告 证券研究报告-行业深度报告强于大市(维持) 半导体相对沪深300指数表现 半导体沪深300 投资要点： 发布日期：2023年11月08日 22% 17% 12% 7% 2% -3% -9% -14% 2022.112023.032023.062023.10 资料来源：聚源，中原证券 相关报告 《半导体行业月报：存储器价格拐点渐显，周期复苏或将至》2023-10-13 《半导体行业月报：23Q2国内半导体行业业绩环比复苏明显，半导体设备板块业绩表现亮眼》2023-09-20 《半导体行业月报：半导体周期底部渐显，关注先进封装方向》2023-08-11 联系人：马嶔琦 电话：021-50586973 地址：上海浦东新区世纪大道1788号16楼 邮编：200122 存储器价格触底回升，周期复苏或将至。全球存储器行业具有明显的周期性，是影响半导体周期变化的主要因素。根据InSpectrum的数据，2023年9月DRAM及NANDFlash现货价格触底回升，9、10两个月部分DDR3及DDR4现货价格反弹10%以上，部分NANDFlash现货价格反弹20%以上；供给端产出在逐步收缩，下游需求正在回暖，如果23Q4及24年下游需求逐步恢复，供需关系不断改善，存储器价格有望延续反弹。目前本轮存储器下行周期持续时间已超过2年，从供给、需求、库存、价格等方面综合考虑，存储器周期复苏或将至。 存储器厂商有望在新一轮上行周期中获取较大的盈利弹性。从存储器厂商盈利能力的角度来看，全球主要存储器厂商的平均毛利率及平均净利率在周期中波动幅度较大，根据彭博的数据，在最近两轮存储器周期中，在盈利能力顶部全球主要存储器厂商平均毛利率为40%左右、平均净利率超过18%；本轮周期盈利能力底部出现在2023年第一季度，全球主要存储器厂商平均毛利率为13%、平均净利率为-16%，在过去15年几轮周期中处于较低水平，存储器厂商有望在新一轮上行周期中获取较大的盈利弹性。 海外巨头主导全球DRAM及NANDFlash颗粒市场，国内厂商有望在利基型市场持续加速发展。全球存储器市场空间巨大，由于存储晶圆设计与制造行业具有极高的技术和资本壁垒，全球存储颗粒市场被少数IDM厂商主导，全球DRAM市场由三星、SK海力士、美光主导，NANDFlash市场被三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士统治。根据Trendforce的数据，2021年全球利基型DRAM市场规模约90亿美元，中国台湾厂商南亚、华邦占据较大的市场份额；根据Gartner的数据，预计2024年全球SLCNAND市场规模将达23亿美元，中国台湾厂商华邦和旺宏占据较高的市占率；中国大陆厂商兆易创新、东芯股份等积极布局利基型DRAM及SLCNAND市场，北京君正在汽车市场具有较强的竞争力，在存储器国产替代需求迫切的背景下，国内厂商有望在利基型市场持续加速发展。 华邦、旺宏、兆易创新主导全球NORFlash市场，中小厂商高速成长推动行业呈现多元竞争格局趋势。根据ICInsights的数据，预计2021年NORFlash市场规模约为31亿美元。根据CINNOResearch的数据，2020年全球NORFlash市场华邦、旺宏、兆易创新的市场份额分别为25.4%、22.5%、15.6%，三家厂商合计 占据超过60%的市场份额；NORFlash行业内其他中小厂商市占率在逐步提升，由2018年的8.2%提升到2020年的21.6%，这些厂商包括国内的普冉股份、东芯股份及恒烁股份等，中小厂商高速成长推动NORFlash行业开始呈现出多元竞争格局的趋势。 IDM厂商主导全球存储器模组市场，国内存储器模组厂商在第三方市场不断建立竞争优势，有望持续提升市场份额。根据Yole的数据，2021年IDM厂商占据全球内存条、固态硬盘、eMMC及UFS市场份额超过80%。根据TrendForce的数据，2021年全球第三方内存条市场规模达181亿美元，金士顿以78.7%的市占率排名第一，国内厂商嘉合劲威、金泰克、记忆科技分别以2.4%、2.4%、1.9%的市场份额位列五到七位。根据TrendForce的数 据，在全球第三方固态硬盘市场，2021年金士顿以26%的市占率位列第一，国内厂商金泰克、江波龙、朗科、嘉合劲威、七彩虹的市场份额分别为7%、6%、6%、4%、4%，国产固态硬盘品牌已经崛起。根据闪存市场的数据，在全球eMMC及UFS第三方品牌市场，2021年江波龙、金士顿、佰维存储分别以6.5%、 5.3%、2.4%的市占率排名前三，国内厂商已占据领先地位。国内存储模组厂商在品牌、技术、供应链等方面不断建立竞争优势，有望持续提升市场份额，未来有广阔的成长空间。 HBM突破内存带宽与容量瓶颈，AIGC推动HBM高速成长。HBM主要是通过TSV技术进行芯片堆叠，突破了内存带宽与容量瓶颈，是新一代的DRAM解决方案。AIGC浪潮带动AI应用快速发展，AI服务器与高端GPU需求不断上涨，并有望持续推动HBM市场高速成长，TrendForce预计2023年全球HBM市场规模为39亿美元，预计2024年将达到89亿美元，同比增长127%。根据TrendForce的数据，2022年SK海力士、三星、美光的HBM市占率分别约为50%、40%、10%。HBM需求爆发，国内HBM供应链企业有望充分受益于行业趋势。 投资建议。建议关注存储芯片厂商兆易创新（603986）、北京君正 （300223）、东芯股份（688110），存储模组厂商江波龙 （301308）、德明利（001309），模组配套芯片厂商澜起科技 （688008），封装测试厂商深科技（000021），分销商香农芯创 （300475）。 风险提示：下游需求复苏不及预期风险，市场竞争加剧风险，研发进展不及预期风险，国际地缘政治冲突加剧风险。 内容目录 1.存储器周期复苏或将至，存储器厂商有望获取较大的盈利弹性7 1.1.存储器周期在半导体细分领域中波动最大，是影响半导体周期变化的主要因素7 1.2.存储器价格触底回升，周期复苏或将至8 1.3.存储器厂商有望在新一轮上行周期中获取较大的盈利弹性11 2.海外巨头主导全球半导体存储器市场，国内厂商加速发展12 2.1.半导体存储器市场以DRAM和NANDFlash为主，主要晶圆厂采用IDM模式12 2.2.海外三巨头主导全球DRAM颗粒市场，DRAM晶圆设计与制造行业壁垒高13 2.2.1.海外三巨头主导全球DRAM颗粒市场，国内厂商积极布局利基型市场14 2.2.2.DRAM晶圆设计与制造行业具有极高的技术和资本壁垒16 2.3.NANDFlash颠覆摩尔定律，NANDFlash晶圆设计与制造行业壁垒高18 2.3.1.NANDFlash颠覆摩尔定律，全球前五大厂商统治NANDFlash颗粒市场18 2.3.2.NANDFlash晶圆设计与制造行业具有极高的技术和资本壁垒23 2.4.全球前三大厂商主导NORFlash市场，下游应用领域相对分散24 2.5.IDM厂商主导全球存储器模组市场，国内厂商在第三方模组市场崛起27 2.5.1.IDM厂商聚焦大宗市场，第三方存储器模组厂商定位于细分行业市场客制化需求 .................................................................................................................................27 2.5.2.IDM厂商主导全球内存条市场，金士顿在全球第三方市场一家独大，国内厂商正在崛起28 2.5.3.IDM厂商主导全球NANDFlash模组市场，国内厂商已在第三方市场崛起31 2.5.4.国内存储器模组厂商不断建立竞争优势，有望持续提升市场份额34 3.AIGC带动HBM高速成长，新型存储器推动存算一体技术迭代35 3.1.存储墙限制AI技术的发展和应用35 3.2.HBM突破内存带宽与容量瓶颈，AIGC推动HBM高速成长37 3.3.新型存储器推动存算一体技术创新与迭代，迎来黄金发展机遇40 3.3.1.相变存储器性能突出，商业化进展不佳42 3.3.2.国际巨头推动磁性存储器商业化快速发展43 3.3.3.阻变存储器是实现存算一体的最佳方案之一，众多知名厂商加速推动商业化进程 .................................................................................................................................45 3.3.4.美日厂商推动铁电存储器（FRAM）发展48 3.3.5.新型存储器推动存算一体技术创新与迭代49 4.投资建议50 5.风险提示50 图表目录 图1：2000-2023年全球半导体市场月度销售额情况7 图2：1999-2022年全球存储器销售额及占半导体销售额比重情况8 图3：1999-2023年全球半导体不同细分领域销售额同比增速情况8 图4：2016-2023年DRAM现货价格走势情况（美元）9 图5：2016-2023年NANDFlash现货/合约价格走势情况（美元）9 图6：2020-2023年全球智能手机季度出货量情况10 图7：2018-2023年全球PC季度出货量情况10 图8：2008Q4-2023Q3年全球主要存储器厂商毛利率与净利率情况11 图9：半导体存储器分类图12 图10：2021年全球半导体存储器细分市场占比情况12 图11：2022年全球存储器市场需求地区分布情况13 图12：存储器产业链结构图13 图13：DRAM存储单元内部结构图14 图14：DRAM芯片内部架构图14 图15：DRAM分类结构图14 图16：主要SDRAM技术演进情况15 图17：2018-2022年不同DRAM类型应用占比情况15 图18：2016-2022年全球DRAM市场规模情况15 图19：2021年全球DRAM颗粒市场竞争格局情况16 图20：2018-2021年全球DRAM下游市场占比情况16 图21：2010-2022年全球主要DRAM晶圆原厂年度固定资产投资及预测（亿美元/年）.17 图22：全球前三大DRAM晶圆原厂工艺制程技术发展路线图17 图23：DRAM内部结构图18 图24：DRAM工艺制程微缩发展及预测18 图25：基于浮栅技术和电荷俘获技术的NANDFlash存储单元内部结构图19 图26：2013-2022年NANDFlash价格趋势情况19 图27：2014-2032年NANDFlash存储密度及预测情况19 图28：NANDFlash扩展存储容量的四种途径20 图29：NANDFlash根据工艺技术的分类情况20 图30：NANDFlash根据空间结构的分类情况21 图31：美光3DNANDFlash规划不断提升堆叠层数21 图32：2012-2022年全球NANDFlash市场规模情况21 图33：2021年全球NANDFlash颗粒市场竞争格局情况22 图34：2018-2021年全球NANDFlash市场下游应用领域情况22 图35：2017-2024年全球SLCNANDFlash市场规模及预测情况23 图36：2010-2022年全球主要NANDFlash晶圆原厂年度固定资产投资及预测（亿美元/年） .....................................................................................................................................