存储芯片是半导体产业第二细分市场，景气度主要受下游消费电子和服务器驱动。存储芯片是半导体产业第二细分市场，市场规模仅次于逻辑芯片，行业景气度受供需关系影响较大，呈现出较强的周期性。根据WSTS统计，2022年存储芯片市场规模为1297.67亿美元，预计2023年下半年市场加速筑底，随后迎来上行周期，WSTS预测2023、2024年市场规模分别为840.41、1203.26亿美元，同比增速分别为-35.2%、43.2%。存储芯片下游需求主要以消费电子和服务器为主，其中DRAM市场需求主要以手机、PC和服务器为主，2022年占比分别为34%/16%/33%；NANDFlash主要包括嵌入式存储、固态硬盘、移动存储等，其中嵌入式存储与固态硬盘是NANDFlash的主要产品类别，市场规模近两年占NANDFlash市场85%以上。整个存储行业目前主要驱动还是受下游消费电子类终端影响，一些新型的科技势力短期爆发式增长，对细分市场产品也有一定的驱动力。今年数据中心、AI等基础设施布局加快，全球AI服务器预计2023年增长15.30%，达211亿美元，算力需求爆发式增长需要搭载更大的存储容量以提升处理速度，从而带动存储芯片需求增长。
　　价格、库存拐点渐显，存储厂商削减资本开支以调配供需平衡。截至2023年8月，年初至今DRAM现货价格下跌30%左右，部分现货DDR颗粒供应过剩，原厂不断收缩供应过剩的DDR4转向利润更高的DDR5，市场供需状况在产能调动中持续变化，部分DRAM行情短期承压。NANDFlash方面，价格日益趋紧，8月渠道需求环比有所恢复，芯片供给端过剩现象将进一步改善，部分产品价格出现上扬趋势。目前存储行情位于底部横盘阶段，市场仍然处于争夺存量需求的阶段，在上游厂商减产、缩减资本开支和消费持续复苏的带动下，预计下半年存储行情将持续回暖。
　　存储市场呈现寡头垄断格局，国产化替代空间广阔。存储行业属于技术密集型产业，全球市场份额基本被韩国、日本以及美国等国家占据，近些年国内厂商积极布局，大型存储项目有合肥长鑫、长江存储、福建晋华等，还有众多企业布局利基型市场，但从当前总规模来看与国际巨头差距依然巨大。目前DRAM市场由三星、SK海力士和美光三家厂商主导，CR3市占率合计超过95%，市场高度集中，国内厂商对DRAM芯片议价能力很低，国内龙头合肥长鑫与福建晋华有小批量产能，但整体占有率依然较低。NANDFlash市场经过几十年的发展，逐渐形成了由三星电子、铠侠、西部数据、美光、SK海力士等组成的稳定市场格局，2023年Q2CR5合计市占率达95%，国内的长江存储也在积极NAND市场，整体规模较小。NOR行业经历二十多年演变，头部厂商经历多次洗牌，国际存储巨头相继退出NORFlash市场，2017年之后，全球NORFlash市场被旺宏、华邦、赛普拉斯、美光和兆易创新垄断。整体上，存储行业市场空间巨大，国内企业纷纷布局，但从产能与技术上依然有巨大的国产化空间。
　　建议关注存储芯片赛道优质标的。在存储市场加速筑底的背景下，叠加上游厂商减产、缩减资本开支，全球存储市场有望迎来基本面的触底反弹。展望2023年下半年，在下游需求逐渐复苏情形下，受制于价格、库存压力的存储市场需求有望得到充分释放，国内细分领域标杆企业或将迎来行业周期拐点、企业盈利拐点、估值修复拐点三重底部机遇。建议关注：NORFlash龙头厂商兆易创新、存储芯片设计领先厂商东芯股份、车载存储龙头北京君正、多品类存储厂商江波龙、非易失性存储新星普冉股份、EEPROM龙头聚辰股份。
　　风险提示：1）市场竞争加剧；2）下游需求复苏不及预期；3）存储价格恢复不及预期。
　　

研究报告全文：行业研究TableReportdate2023年09月06日tableinvestTableNewTitle超配存储市场柳暗花明国产替代未艾方兴行半导体行业深度报告二业tablemain深证券分析师TableAuthors投资要点方霁S0630523060001度fangjilongonecomcn存储芯片是半导体产业第二细分市场景气度主要受下游消费电子和服务器驱动存储tablestockTrend15芯片是半导体产业第二细分市场市场规模仅次于逻辑芯片行业景气度受供需关系影电8响较大呈现出较强的周期性根据WSTS统计2022年存储芯片市场规模为129767亿子2美元预计2023年下半年市场加速筑底随后迎来上行周期WSTS预测20232024年-5市场规模分别为84041120326亿美元同比增速分别为-352432存储芯片下-11游需求主要以消费电子和服务器为主其中DRAM市场需求主要以手机PC和服务器为-18主2022年占比分别为341633NANDFlash主要包括嵌入式存储固态硬-24盘移动存储等其中嵌入式存储与固态硬盘是NANDFlash的主要产品类别市场规22-0922-1223-0323-0623-08模近两年占NANDFlash市场85以上整个存储行业目前主要驱动还是受下游消费电申万行业指数电子0727沪深300子类终端影响一些新型的科技势力短期爆发式增长对细分市场产品也有一定的驱动力今年数据中心AI等基础设施布局加快全球AI服务器预计2023年增长1530达相关研究tableproduct211亿美元算力需求爆发式增长需要搭载更大的存储容量以提升处理速度从而带动存华为发售全球首款卫星通话手机1储芯片需求增长Mate60ProASML获高端DUV光刻机出口许可电子行业周报价格库存拐点渐显存储厂商削减资本开支以调配供需平衡截至2023年8月年初20230828-20230903至今DRAM现货价格下跌30左右部分现货DDR颗粒供应过剩原厂不断收缩供应过2宏微科技688711乘风新能源剩的DDR4转向利润更高的DDR5市场供需状况在产能调动中持续变化部分DRAM行创宏伟蓝图增添新产能以积微成著公司深度报告情短期承压NANDFlash方面价格日益趋紧8月渠道需求环比有所恢复芯片供给3AI芯片巨头业绩表现超预期面端过剩现象将进一步改善部分产品价格出现上扬趋势目前存储行情位于底部横盘阶板价格延续上涨趋势电子行业段市场仍然处于争夺存量需求的阶段在上游厂商减产缩减资本开支和消费持续复周报20230821-20230825苏的带动下预计下半年存储行情将持续回暖4入空驭气奔如电电子气体国产进程有望加速半导体行业深度存储市场呈现寡头垄断格局国产化替代空间广阔存储行业属于技术密集型产业全报告一球市场份额基本被韩国日本以及美国等国家占据近些年国内厂商积极布局大型存储项目有合肥长鑫长江存储福建晋华等还有众多企业布局利基型市场但从当前总规模来看与国际巨头差距依然巨大目前DRAM市场由三星SK海力士和美光三家厂商主导CR3市占率合计超过95市场高度集中国内厂商对DRAM芯片议价能力很低国内龙头合肥长鑫与福建晋华有小批量产能但整体占有率依然较低NANDFlash市场经过几十年的发展逐渐形成了由三星电子铠侠西部数据美光SK海力士等组成的稳定市场格局2023年Q2CR5合计市占率达95国内的长江存储也在积极NAND市场整体规模较小NOR行业经历二十多年演变头部厂商经历多次洗牌国际存储巨头相继退出NORFlash市场2017年之后全球NORFlash市场被旺宏华邦赛普拉斯美光和兆易创新垄断整体上存储行业市场空间巨大国内企业纷纷布局但从产能与技术上依然有巨大的国产化空间建议关注存储芯片赛道优质标的在存储市场加速筑底的背景下叠加上游厂商减产缩减资本开支全球存储市场有望迎来基本面的触底反弹展望2023年下半年在下游需求逐渐复苏情形下受制于价格库存压力的存储市场需求有望得到充分释放国内细分领域标杆企业或将迎来行业周期拐点企业盈利拐点估值修复拐点三重底部机遇建议关注NORFlash龙头厂商兆易创新存储芯片设计领先厂商东芯股份车载存储龙头北京君正多品类存储厂商江波龙非易失性存储新星普冉股份EEPROM龙头聚辰股份风险提示1市场竞争加剧2下游需求复苏不及预期3存储价格恢复不及预期证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度正文目录1存储芯片是半导体产业的重要分支611存储芯片是市场规模巨大的集成电路产品之一612垂直分工和并购加速产业链整合813存储产业在空间上经历两次迁移1114存储芯片技术发展趋势132存储行业周期底部渐明1721存储芯片市场具有强周期属性1722消费类终端设备搭载存储容量持续增长1923AI汽车电子驱动下游景气复苏213存储厂商缩减资本开支以调配供需平衡2531存储芯片市场行业集中度较高2532国内外存储厂商业绩普遍承压2733头部存储厂商纷纷缩减资本开支304公司介绍3341兆易创新国内NORFlash龙头厂商多产品线多赛道布局3342东芯股份国内领先的存储芯片设计公司聚焦中小容量存储芯片3543北京君正国内车载存储龙头厂商计算存储模拟三线布局3844江波龙国内领先的多品类存储厂商双品牌四产线双轮驱动成长4045普冉股份非易失存储领域新星存储打开第二成长曲线4346聚辰股份国内EEPROM芯片龙头厂商汽车EEPROM持续发力465风险提示49证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN250请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图表目录图1半导体产品分类图6图2存储芯片分类图7图3存储器结构层次图7图4存储系统体系结构7图5存储芯片产业链8图6存储芯片制造全产业链图9图71950-2010年全球半导体产业链模式的变迁10图82003-2021年FablessIDM公司销售增长率11图92003-2021年全球Fabless公司销售额占集成电路总销售额比重11图10全球存储芯片发展历程12图11国内存储芯片发展历程12图12JEDEC定义了三类DRAM标准13图13三种主流内存技术的速度对比和应用场合13图14LPDDR演进路线14图15GDDR演进路线14图16国际三大存储厂商DRAM发展路线图14图17NAND颗粒SLCMLCTLCQLC对比15图18SLCMLCTLCQLC主要指标对比15图192DNAND到3DNAND进程15图20长江存储3DNAND架构Xtacking15图212015-2024年全球存储芯片行业市场规模及增速亿美元17图222018-2023年我国存储芯片行业市场规模及增速亿元18图232021年全球存储市场结构18图242021-2027年存储市场预测18图25全球DRAMNANDFlash市场规模季度变化亿美元19图262021年DRAM应用分布情况19图272021年NANDFlash应用分布情况19图282010-2023年全球智能手机出货量百万部20图292017-2022年全球PC出货量百万台21图30SSD与HDD优劣势21图31全球数据中心市场规模及增速亿美元22图32中国数据中心市场规模及增速亿元22图33东数西算8大枢纽主要承载业务类型22图34东数西算战略10大集群分布22图35全球AI服务器市场规模及增速亿美元23图36全球AI服务器出货量及增速万台23图372021-2027年汽车存储市场占比及增长情况23图382021-2027年汽车存储市场营收情况十亿美元23图39全球DRAM企业市场份额25图40全球NANDFlash企业市场份额25图41全球NORFlash市场主要厂商演变情况26图42全球NORFlash市场规模及增速亿美元26图43全球NORFlash市场份额占比26图44三星电子营收及存储业务收入万亿韩元27图45三星电子营业利润及增速万亿韩元27图46美光科技营收及存储业务收入亿美元28证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN350请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图47美光科技营业利润及增速亿美元28图48SK海力士营业收入及增速万亿韩元29图49SK海力士营业利润及增速万亿韩元29图50全球半导体行业资本支出情况十亿美元30图51各大存储原厂缩减资本开支30图522022年3月-2023年8月DRAM现货平均价美元30图532022年1月-2023年8月NANDFlash现货平均价美元31图54全球存储厂商市占率梯队情况32图552021-2022财年美光科技分产品收入亿美元32图562022年美光科技分地区营收情况亿美元32图57兆易创新存储业务布局历程33图582018-2023H1兆易创新营收及增速亿元34图592018-2023H1兆易创新利润端情况亿元34图602018-2023H1兆易创新毛利率与净利率情况34图612018-2023H1兆易创新费用率情况34图622019-2023H1兆易创新营收结构亿元35图632022年兆易创新业务占比情况35图64东芯股份产品应用领域36图652018-2023H1东芯股份营收及增速亿元36图662018-2023H1东芯股份利润端情况亿元36图672018-2023H1东芯股份毛利率与净利率情况37图682018-2023H1东芯股份费用率情况37图692018-2022年东芯股份营收结构亿元37图702022年东芯股份业务占比情况37图71北京君正发展历程38图722018-2023H1北京君正营收及增速亿元38图732018-2023H1北京君正利润端情况亿元38图742018-2023H1北京君正毛利率与净利率情况39图752018-2023H1北京君正费用率情况39图762020-2023H1北京君正营收结构亿元39图772022年北京君正业务占比情况39图78江波龙发展历程40图79江波龙产品发展历程41图80江波龙四大产品线41图81江波龙两大品牌产品矩阵41图822018-2023H1江波龙营收及增速亿元42图832018-2023H1江波龙利润端情况亿元42图842018-2023H1江波龙毛利率与净利率情况42图852018-2023H1江波龙费用率情况42图862017-2022年江波龙营收结构亿元43图872022年江波龙业务占比情况43图88普冉股份发展历程44图892018-2023H1普冉股份营收及增速亿元44图902018-2023H1普冉股份利润端情况亿元44图912018-2023H1普冉股份毛利率与净利率情况45图922018-2023H1普冉股份费用率情况45图932018-2021年普冉股份营收结构亿元45图942022年普冉股份业务占比情况亿元45证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN450请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图95全球及中国EEPROM市场规模情况亿美元46图96全球EEPROM生产厂商营收梯队情况46图972018-2023H1聚辰股份营收及增速亿元46图982018-2023H1聚辰股份利润端情况亿元46图992018-2023H1聚辰股份毛利率与净利率情况47图1002018-2023H1聚辰股份费用率情况47图1012018-2023H1聚辰股份营收结构亿元47图1022022年聚辰股份业务占比情况47表1三类存储产品差异性8表2三种产业链经营模式优劣势10表3SDRAM-DDR5主要指标对比13表4NAND厂商最新层数进展16表52023年旗舰智能手机存储规格20表6智能座舱和ADASAD系统NAND需求24表72022年部分中国存储芯片公司业务布局及产销量情况27表8国内部分存储厂商2022年经营业绩情况亿元29证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN550请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度1存储芯片是半导体产业的重要分支11存储芯片是市场规模巨大的集成电路产品之一1存储芯片属于半导体中集成电路的范畴是目前应用面最广标准化程度最高的集成电路基础性产品之一半导体按照产品分类可分为光电器件传感器件分立器件和集成电路四大类占半导体价值量比例最高的为集成电路约占整个半导体行业市场规模的8264其主要包括模拟芯片微处理器芯片逻辑芯片和存储芯片等四种根据WSTS的数据2022年全球半导体市场规模为574084亿美元集成电路占比达83其中存储芯片市场规模为129767亿美元占整个半导体行业的23由此可以看出存储芯片和逻辑芯片在整个半导体产业链中贡献的价值量最大图1半导体产品分类图资料来源WSTS东海证券研究所整理2存储设备是计算机系统中用于存储和读取数据的硬件组件按存储介质不同可分为光学存储磁性存储和半导体存储光存储器是指用光学方法从光存储媒体上读取和存储数据的一种设备一般指光盘机光带机和光卡机等磁性存储是指利用磁能方式存储信息的磁介质设备其存储与读取过程需要磁性盘片的机械运动目前广泛应用于PC硬盘移动硬盘等领域存储芯片又称为半导体存储器是指利用电能方式存储信息的半导体介质设备其存储与读取过程体现为电子的存储或释放广泛应用于内存U盘消费电子智能终端固态存储硬盘等领域按照断电后是否保留存储的信息存储芯片主要可分为易失性存储芯片RAM和非易失性存储芯片ROMRAM为随机存储器断电后不会保存数据主要产品包括SRAM和DRAMDRAM即动态随机存储器使用电容存储DRAM的一个比特使用一个电容和一个晶体管存储由于电容会漏电因此需要定时刷新一次存储单元来保持数据SRAM即静态随机存储器其内部结构比DRAM复杂可以在不刷新电路下保存数据ROM是一种存储固定信息的存储器在正常工作状态下只能读取数据不能即时修改或重新写入数据在外部电源切断后仍能保存数据读取速度较慢但存储容量更大主要包括EEPROM带电可擦可编程只读存储器Flash闪存芯片PROM可编程只读存储器EPROM可擦除可编程只读存储器等证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN650请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图2存储芯片分类图资料来源CSDN半导体行业观察东海证券研究所整理3根据具体的功能可以将计算机中的存储器细分为寄存器高速缓存主存储器磁盘缓存固定磁盘可移动存储介质等6层从CPUCache内存到SSD和HDD构成了计算机的存储体系各层只和相邻的层交换数据随着层级由高到低设备容量变大离CPU距离变远访问速度变慢传输时间变长并且每字节的造价成本也越来越便宜CPU中的寄存器位于最顶部记为L0它使用SRAM芯片做成集成在CPU的内部其容量有限速度极快和CPU同步缓存是一种小而快的存储器一般作为DRAM的缓冲采用SRAM技术实现通常也会被集成在CPU内部主存一般由DRAM组成和SRAM不同其存储密度更高容量更大价格更低速度也更慢综合来看SRAM价格贵速度快DRAM价格便宜容量更大SSD和HDD硬盘作为外部存储设备容量更大成本更低离CPU更远访问速度更慢图3存储器结构层次图图4存储系统体系结构资料来源CSDN东海证券研究所资料来源CSDN东海证券研究所4DRAM和FLASH是目前市场上最为主要的存储芯片FLASH可分为NOR和NAND两种两者区别在于存储单元连接方式不同导致两者读取方式不同NAND由于引脚上复用因此读取速度比NOR慢一点但是擦除和写入速度比NOR快很多NAND内部电路更简单因此数据密度大体积小成本也低市场上一些大容量的FLASH都采用NAND型例如SSDU盘SD卡EMMC小容量的212M的FLASH多是NOR型NOR比较适合频繁随机读写的场合通常用于存储程序代码并直接在闪存内运证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN750请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度行相比于Flash与NorDRAM具有较高读写速度存储时间短等优势但单位成本更高主要用于PC内存如DDR手机内存如LPDDR和服务器等设备等表1三类存储产品差异性比较类别NANDFLASHNORFLASHDRAM挥发性非易失性非易失性易失性存储原理浮栅型浮栅型电子俘获型电容充放电型读取速度较慢较快极快擦除写入速度快较慢极快无擦除存储容量高GbTb中MbGb低MbGb擦写次数百万级别十万级别不限制造成本低中高资料来源东芯股份招股说明书公开资料整理东海证券研究所12垂直分工和并购加速产业链整合1存储芯片是半导体产业的重要分支下游应用空间广阔存储芯片行业产业链上游参与者包括硅片光刻胶靶材抛光材料电子特种气体等半导体材料供应商和光刻机PVDCVD刻蚀设备清洗设备封测设备等半导体设备供应商产业链中游为存储芯片制造商主要负责存储芯片的设计制造和封测常见的存储芯片包括DRAMNAND闪存芯片和NOR闪存芯片等产业链下游为消费电子汽车电子信息通信人工智能等应用领域内的企业各类电子化和智能化设备都离不开存储芯片应用图5存储芯片产业链资料来源中商产业研究院东海证券研究所整理2存储芯片按照制造流程又可细分为一条完整的产业链存储芯片产业链主要由集成电路设计晶圆制造封装和测试模组厂商集成等环节组成从经营模式来看主要分为IDM和垂直分工模式IDM模式指企业业务覆盖IC设计制造封装和测试的所有环节大部分国际存储芯片大厂均为IDM模式例如东芝半导体三星半导体飞索半导体美光科技等大型跨国企业另一种模式为垂直分工模式即Fabless无晶圆制造的证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN850请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度设计公司Foundry晶圆代工厂OSAT封装测试企业Fabless模式是指无晶圆生产线集成电路设计模式即企业只进行集成电路的设计和销售将制造封装和测试等生产环节外包例如高通联发科AMD华大半导体等Foundry即晶圆代工厂它是一种只负责芯片制造不负责芯片设计环节的一种产业运作模式这类企业典型代表为台积电联电中芯国际等OSAT指专门从事半导体封装和测试的企业比如日月光Amkor长电通富微电等图6存储芯片制造全产业链图资料来源兆易创新招股说明书东海证券研究所整理3垂直分工模式进一步深化降低成本同时显著提升产业运作效率IDM模式下企业投入大量资金用于晶圆制造设备和生产线的建设内部各环节协同生产整体规模效应显著毛利率也会上升但IDM模式下企业内部管理成本增加因此IDM模式适合规模巨大的企业Fabless模式注重轻资产运营更为灵活可以充分利用半导体产业链资源集中主要精力用于产品研发和技术迭代适应激烈的市场竞争环境快速发展缺点是无法实现工艺协同同时需要承担各种市场风险相对来说适合小企业经营存储芯片标准化程度较高国际巨头大部分采取IDM模式运行国内存储企业由于规模较小刚开始从小众市场切入多数采用Fabless模式随着企业规模的扩大长期或将向IDM模式转型近些年国内大型存储项目长江存储合肥长鑫福建晋华均是IDM模式的大型晶圆厂布局证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN950请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度表2三种产业链经营模式优劣势主要模式IDMFablessFoundry集芯片设计制造封装和测试等多个产业只负责芯片的电路设计与销只负责制造环节不负责芯模式特点链环节于一身早期多数集成电路企业采用售将生产测试封装等片设计可以同时为多家设的模式目前大型芯片企业主要模式环节外包计公司提供服务资产较轻初始投资规模设计制造等环节协同优化有助于充分发小创业难度相对较小企不承担由于市场调研不准模式优势掘技术潜力能有条件率先实验并推行新的业运行费用较低转型相对产品设计缺陷等决策风险半导体技术灵活与IDM相比无法与工艺协同投资规模较大维持生产线公司规模庞大管理成本较高运营费用较优化因此难以完成指标严模式劣势正常运作费用较高需要持高资本回报率偏低苛的设计与Foundry相比续投入维持工艺水平需要承担各种市场风险资料来源CSDN东海证券研究所4行业发展和技术升级驱动产业链模式变化并购加速产业链整合在台积电成立以前半导体行业只有IDM一种模式经过半个多世纪发展全球半导体产业链逐步朝向分工和整合趋势发展1产业链分工摩尔定律推动半导体行业技术不断更新迭代同时带动生产制造设备的升级改造先进工艺晶圆厂资金投入增加Foundry模式能最大化的分摊技术升级成本和利用产能提高资本支出的收益率IDM企业为了减少投资风险轻资产化逐渐采取Fablite轻晶圆厂策略将部分非核心和高难度工艺制造业务转为第三方代工自身保留其余制造业务2产业链整合半导体行业进入新的发展阶段通过并购企业间可以基于业务层面的协同互补扩展产品条线和客户群体缩减成本的同时实现更强的供应链溢价提升行业市占率因此随着技术进步全球分工模式越来越多同时大企业不断成长又不断合并为IDM模式产业循环往复推动全球技术不断推进图71950-2010年全球半导体产业链模式的变迁资料来源TNOandCWTS东海证券研究所5近些年随着技术难度不断升级Fabless公司在全球IC销售额中的份额持续提升根据ICInsights数据在销售增长率方面过去20年里采取Fabless模式的公司IC销售额增长率显著高于采取IDM模式的公司个别年份例如20172018年Fabless公司份额增长低于IDM公司而且相较于IDM公司Fabless公司受市场环境波动幅度更小在销售份额占比方面2003-2021年全球Fabless公司销售份额占IC销售额比重稳定增长2019年IC市场的Fabless份额较去年同期提高41个百分点至299证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1050请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度随后持续增长并在2021年达到348的峰值Fabless模式的轻资产化更为灵活在市场周期下行的阶段能更好适应激烈的市场竞争环境我国国产化空间巨大大部分的存储芯片企业成立之初均以Fabless模式为主图82003-2021年FablessIDM公司销售增长率3634Fabless销售增长率IDM销售增长率352735292225193127141316111215992171555508-19676-3432-50-1-15-8-8-15-20-252008200320042005200620072009201020112012201320142015201620172018201920202021资料来源ICInsights东海证券研究所图92003-2021年全球Fabless公司销售额占集成电路总销售额比重Fabless收入占比403482582002004200320052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021资料来源ICInsights东海证券研究所13存储产业在空间上经历两次迁移1存储芯片产业发源于美国此后经历过两次大的产业转移进入1960年代后随着计算机技术的发展电子行业开始了将集成电路技术用于计算机存储领域的尝试存储芯片产业链从垂直整合到垂直化分工越来越明确并经历了两次空间上的产业迁移迁移路径由美国至日本再到韩国1美国行业市占率居前的主要厂商也随着产业迁移发生了明显的变化最开始由美国加州的AdvancedMemorySystem公司生产出了世界上第一款DRAM芯片容量仅有1KB随后英特尔德州仪器TI莫斯泰克Mostek美光等存储厂商逐渐发展壮大2日本1976年为了发展半导体技术领域日本通过举国体制成立了VLSI联合研发体随后成功研制出64KDRAM追平了美国研发进度到了1980年代日本厂商凭借质量和价格优势开始反超美国市占率逐渐达到全球第一1985年美苏冷战气氛不断减弱日美贸易摩擦不断增加美国开始对日本经济实施打压在陆续的施压下日本存储芯片市场份额一落千丈很快丧失了主导权3韩国证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1150请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度韩国企业抓住了美日半导体竞争的契机在美国的技术转让和市场准入扶持下三星电子脱颖而出逐渐赶超日本图10全球存储芯片发展历程资料来源工业电子市场网21IC电子网东海证券研究所整理2存储市场加速发展国内厂商异军突起2016年之前国内没有生产DRAMFlash的能力直到合肥长鑫长江存储成立2019年中国大陆公司开始全面进军存储器市场长江存储64层3DNANDFlash进入量产阶段紧接着合肥长鑫宣布中国大陆第一座12英寸DRAM工厂投产并宣布首个19纳米工艺制造的8GbDDR4三年时间里国内相继攻克了3DNANDFlash和DRAM技术在一定程度上打破了内存和闪存制造国际寡头垄断的局面国内存储芯片起步晚要实现全球领先任重道远先进制造技术仍掌握在国际大厂的手里因此存储芯片产业发展需要长期的资金投入和技术革新解决生产制造中不良率的下降以及产能的上升提高性能指标图11国内存储芯片发展历程资料来源中商产业研究院东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1250请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度14存储芯片技术发展趋势1DDRLPDDRGDDR是基于DRAM的三种内存规范或标准固态技术协会JEDEC定义了三种DRAM标准类别帮助设计人员满足目标应用的功耗性能和规格要求标准DDR面向服务器云计算网络笔记本电脑台式机和消费类应用支持更宽的通道宽度更高的密度和不同的形状尺寸其发展路线通过提升核心频率来提高性能移动DDRLPDDR面向移动式电子产品和汽车这些对规格和功耗非常敏感的领域提供更窄的通道宽度和多种低功耗运行状态四代之前是基于同代DDR发展四代之后是基于应用端独自发展通过提高Prefetch预读取位数来提升性能图形DDRGDDR面向需要极高吞吐量的数据密集型应用程序例如图形相关应用程序数据中心加速和AI是应用于高端显卡的高性能DDR存储器侧重于数据位宽远超同期DDR的运行频率图12JEDEC定义了三类DRAM标准图13三种主流内存技术的速度对比和应用场合资料来源CSDN东海证券研究所资料来源电子发烧友东海证券研究所2DDR因其性能和成本优势成为目前PC和服务器端主流内存SDRAM也可称为SDRSDRAM即单倍数据传输率SDRSDRAM的核心IO等效频率皆相同在1个周期内只能读写1次若需要同时写入与读取必须等到先前的指令执行完毕才能接着存取DDR是用于系统的RAM技术规范名称为DDRSDRAM即双倍速率同步动态随机存储器其特点是高带宽低延时DDR总线每个通道是64bit宽度每根Data的管脚可以进行读操作或写操作不同时目前已推出的DDR1-DDR5是由JEDEC制定的产品标准从DDR1到DDR5的演进路线来看DDR的能耗越来越低传输速度越来越快存储容量也越来越大目前的最新标准是DDR5起步速率为4800MTS最高可达6400MTS电压则从12V降至11V功耗减少30目前三星已经率先开始了下一代DDR6内存的早期开发预计其DDR6设计将在2024年之前完成在2025年之后开始商业应用表3SDRAM-DDR5主要指标对比产品标准SDRAMDDR1DDR2DDR3DDR4DDR5标准发布时间199320002003200720122020工作电压33V25V18V15V12V11VPrefetch1n2n4n8n8n16n速度MTS100-166266-400533-8001066-16002133-32003200-6400BUS频率MHz100-166133-200266-400533-8001066-16001600-3200资料来源全球半导体观察东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1350请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度3受益于终端需求快速发展LPDDR和GDDR步入高速迭代期LPDDR即低功率双倍速率同步动态随机存储器是DDRSDRAM的一种又被称为mDDRMobileDDRSDRAM拥有比同代DDR内存更低的功耗和更小的体积目前智能手机普遍使用的LPDDR5内存标准是2019年2月由JEDEC协会正式发布相较于上一代LPDDR4标准LPDDR5的IO速度提升到6400MTs是LPDDR4速度的两倍比LPDDR4X的4266MTS快了50GDDR是用于显示的RAM技术其特点是高带宽高延时目前最新的标准是GDDR62022年7月三星推出了首款具有24Gbps处理速度的GDDR6显存图14LPDDR演进路线图15GDDR演进路线资料来源闪德资讯东海证券研究所资料来源闪德资讯东海证券研究所4DRAM的先进制程工艺已经缩小到15nm以下各大厂商继续向10nm逼近从制程工艺的进展来看早前DRAM产品的更新时间大致在3到5年更新一代在步入20nm以内突破进展呈现放缓趋势10nm20nm系列制程至少包括六代大约每两年实现一次突破由于电路结构是三维的使用线性的衡量方式并不适合存储行业通常使用1X1Y1Z111之类的术语表达制程国际存储大厂三星电子SK海力士和美光相继在2020年后进入1Znm阶段美光1nmDRAM在2022年11月实现量产并率先应用在智能手机端的LPDDR5X三星在2022年12月底推出12nmDRAM功耗较前一代降低23SK海力士最新一代DRAM为1anm预计2023年将会实现1bnm即12nmDRAM的量产中国本土DRAM厂商主要有合肥长鑫紫光国芯兆易创新东芯股份和福建晋华等兆易创新依托合肥长鑫的代工资源2021年推出首款自研4GbDRAM采用19nm制程工艺目前即将推出17nm产品北京君正采用中国台湾力晶南亚科技的25nm工艺平台紫光国芯东芯股份等最新工艺制程为25nm图16国际三大存储厂商DRAM发展路线图资料来源CFM闪存市场东海证券研究所5按存储单元密度来分NANDFlash可分为SLCMLCTLCQLC四种SLC为单级单元每单元可存储1比特数据产品性能好耐久度高提供高达10万个PE周期但容量低成本高常应用于对读写耐久度要求很高的行业如服务器军工证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1450请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度等MLC属于多级单元每单元可存储2比特数据数据密度比SLC要高可以有更大的存储容量拥有1万个PE周期耐久性比SLC低MLC在服务器工规级应用较多TLC为三级单元每单元可存储3比特数据性能和耐久性下降PE周期降至最高3000个但是容量可以做得更大成本也可以更低广泛用于消费类产品是性价比最高的存储方案性能价格容量等多个方面达到了较好的平衡QLC为四级单元每单元可存储4比特数据性能耐久度进一步变差PE周期只有1000个但价格便宜单元空间内的存储容量更高消费级的大容量SSD就采用QLCNAND闪存颗粒目前NANDFlash主要以TLC为主QLC比重正在逐步提高QLC的性能和耐久度的不足可以通过增大容量来弥补在消费类产品中有取代TCL的趋势图17NAND颗粒SLCMLCTLCQLC对比图18SLCMLCTLCQLC主要指标对比规格SLCMLCTLCQLC速度高较高较低低耐用度PE10000-1000003000-100001500-30001000容量低较低较高高功耗高较高较低低成本高较高较低低资料来源与非网东海证券研究所整理资料来源与非网东海证券研究所整理6NAND经历了2DNAND时期现在迈入3DNAND时期2DNAND将存储数据的单元水平并排地放置放置单元的空间量有限缩小单元则会降低可靠性3DNAND在纵向上增加叠放单元加大单位面积内的晶体管数量从而获得更高存储密度实现更高的存储容量此外耐久度更高功耗更小同时不会导致价格大幅上升16nm制程以上的闪存多属于2DNAND其制程工艺不断发展向1Znm逼近不断缩小的光刻技术在扩展上局限性越来越强平面微缩工艺的难度也越来越大无限接近物理极限16nm制程后继续采用2D微缩工艺的难度和成本已超过3D技术因此3DNAND开始成为主流市场上的3DNAND主要分为传统并列式架构和CuACMOSunderArray架构2018年长江存储公布了其突破性3DNAND架构Xtacking将晶圆键合这一关键技术在3DNAND闪存上得以实现随着层数的不断增高基于Xtacking所研发制造的3DNAND闪存将更具成本和创新优势图192DNAND到3DNAND进程图20长江存储3DNAND架构Xtacking资料来源CSDN东海证券研究所资料来源长江存储官网东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1550请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度7国内外存储厂商3DNAND层数已经发展到200层未来将持续拓展更高层数未来三星电子最早在3DNAND领域拓展2013年8月三星推出24层128Gb第一代V-NAND闪存这是全球首个3D单元结构V-NAND后陆续推出32层48层64层96层128层176层236层V-NAND韩国第二大存储厂商SK海力士在2014年研发出24层3DNAND产品之后陆续按照3248层72层76层96层128层176层的顺序陆续推出闪存新产品2022年8月SK海力士将层数突破到238层的新高度是目前全球最高层数NAND闪存此外美国公司美光推出232层3DNAND凯侠和西部数据共同推出218层国内厂商长江存储也将3DNAND层数推至232层未来存储厂商会向更具竞争力的300层400层数堆叠的3DNANDFlash迈进表4NAND厂商最新层数进展存储厂商时间NAND层数进展存储厂商时间NAND层数进展2013年24层128Gb第一代V-NAND2016年32层第一代3DNAND2014年32层128Gb第二代V-NAND2017年64层第二代3DNAND2015年48层128Gb第三代V-NAND2018年96层第三代3DNAND三星电子2016年64层128Gb第四代V-NAND2019年128层第四代3DNANDV-美光CuA2018年96层128Gb第五代V-NAND2020年176层第五代3DNANDNAND2019年128层128Gb第六代V-NAND2022年232层第六代3DNAND2020年176层128Gb第七代V-NAND2022年236层128Gb第八代V-NAND2014年24层第一代3DNAND201224层BiCS13DNAND2015年36层第二代3DNAND201548层BiCS23DNAND2016年48层第三代3DNAND201764层BiCS33DNANDSK海力2017年72层第四代3DNAND201896层BiCS43DNAND士4D凯侠BiCS2018年96层第五代3DNAND2020112层BiCS53DNANDPUC2019年128层第六代4DNAND2021162层BiCS63DNAND2020年176层第七代4DNAND2023218层BiCS73DNAND2022年238层第八代4DNAND资料来源全球半导体观察东海证券研究所整理证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1650请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度2存储行业周期底部渐明21存储芯片市场具有强周期属性1存储芯片是半导体标准化程度最高的市场周期性表现显著市场弹性较强半导体产业中存储芯片的市场规模仅次于逻辑芯片行业景气度受供需关系影响较大呈现出较强的周期性被视为半导体产业周期的风向标根据WSTS统计2015-2022年全球存储芯片市场规模呈周期性波动2018年全球存储芯片市场规模为1580亿美元2019年受贸易摩擦和价格下降影响全球存储芯片市场下降326至1064亿美元2021年存储芯片市场达到短期峰值随后两年市场景气持续下行WSTS预测20232024年存储芯片市场规模分别为84041120326亿美元根据历史数据表现来看半导体和存储市场周期性趋同但存储行业整体波动性较大弹性较强我们预计2023年下半年市场加速筑底有望迎来上行周期且随着人工智能物联网大数据等领域的发展行业需求将得到持续扩张图212015-2024年全球存储芯片行业市场规模及增速亿美元半导体市场规模亿美元存储市场规模亿美元半导体增速右轴存储增速右轴57408457599760005558938051509550004687786044038941222141230740262400021633516833893113711868203000-021133-120-10302000157967153838123974129767-20106441174821203267720576767840411000-400-60201520162017201820192020202120222023E2024E资料来源WSTS东海证券研究所2国内存储芯片市场近年来持续扩大随着人工智能物联网和云计算技术的推进国内电子制造水平不断提升对存储芯片的需求逐步攀升国内存储芯片制造商积极投入存储芯片研发和制造领域努力实现技术自主创新提升本土产业竞争力降低进口依赖根据中商产业研究院数据显示2018-2022年中国存储芯片行业市场规模总体呈现上涨态势2019年受全球存储器行业的影响市场规模有所下降2022年国内存储芯片行业市场规模约为5938亿元预测2023年将达到6492亿元随着国内消费电子市场高速发展未来存储芯片的需求空间也会越来越广阔证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1750请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图222018-2023年我国存储芯片行业市场规模及增速亿元市场规模亿元增速右轴6492650015937281106000593855775-18054945500-5-9652205127-105000-15201820192020202120222023E资料来源中商产业研究院东海证券研究所3从全球存储市场结构来看DRAM和NANDFlash占据绝对主导地位根据YoleGroup调查机构的数据显示2021年存储芯片整体市场规模达到了1665亿美元其中DRAM占比为563NAND占比为40剩下的NORNVSRAMFRAMEEPROM新型非易失存储等占比37同时Yole预测在2021-2027年存储市场平均每年将会有8的增长到2027年市场规模将达到2630亿美元其中DRAM和NAND依然占据绝对地位预计在2027年DRAM达到60NAND市场稍微有所下降到36其他存储器占剩余4的市场份额图232021年全球存储市场结构图242021-2027年存储市场预测225640DRAMNANDFlashNORFlashOther资料来源Yole东海证券研究所资料来源Yole东海证券研究所4分季度来看2022年成为拐点存储市场规模增长步入尾声三年疫情期间存储市场需求上升市场规模增长较快据CFM闪存市场预计2021年Q3DRAM市场规模增长9至264亿美元NANDFlash市场规模增长15达到186亿美元之后DRAMNAND市场规模开始下降到2022年Q4存储市场规模已经回到2019年Q1Q2的周期底部水平在淡季效应下2023年一季度环比续跌二季度或为2023年最低点预计从2023年下半年起存储市场规模将逐季增长在需求改善的前提下有望回到之前的增长速度和市场规模证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1850请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图25全球DRAMNANDFlash市场规模季度变化亿美元DRAM亿美元NANDFlash亿美元3002642482522432391961861832001731731801781801781621491451461471341421381221051079591100860资料来源CFM闪存市场东海证券研究所22消费类终端设备搭载存储容量持续增长1存储下游应用空间广泛主要以消费电子和服务器为主存储器产业链下游涵盖智能手机平板电脑计算机网络通信设备汽车电子等行业以及个人移动存储等领域不同应用场景对存储器的参数要求复杂多样涉及容量读写速度功耗尺寸稳定性兼容性等多项内容由此也形成了不同的产品形态DRAM中LPDDR主要与嵌入式存储配合应用于智能手机平板等消费电子产品近年来亦应用于功耗限制严格的个人电脑产品DDR主要应用于服务器个人电脑等DRAM市场需求主要以手机PC和服务器为主2021年占比分别为351633NANDFlash包括嵌入式存储用于电子移动终端低功耗场景固态硬盘大容量存储场景和移动存储便携式存储场景等其中嵌入式存储市场主要受智能手机平板等消费电子行业驱动固态硬盘下游市场包括服务器个人电脑移动存储广泛应用于各类消费者领域2021年应用于mobile端的嵌入式存储产品应用于PC端的cSSD和应用于服务器端的eSSD产品分别占比3422和26图262021年DRAM应用分布情况图272021年NANDFlash应用分布情况3534916926331622MobilePCServer其他MobilecSSDeSSD存储卡UFS其他资料来源CFM闪存市场东海证券研究所资料来源CFM闪存市场东海证券研究所2作为存储芯片下游重要的细分市场智能手机景气度成为存储市场发展的核心驱动力之一随着移动通信技术的发展和移动互联网的普及手机ROM和RAM分别成为嵌证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1950请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度入式NANDFlash和DRAM的核心市场得益于3G4G通信网络的建设全球智能手机市场出货量从2010年的305亿台迅速递增至2016年的1473亿台2017年开始智能手机市场趋向饱和主要是4G智能手机增量市场触及天花板智能手机整体出货量主要受存量市场手机单位存储容量增长驱动2019年是5G商用化元年随着5G逐渐普及新一轮的换机周期开启智能手机终端新需求进一步打开图282010-2023年全球智能手机出货量百万部出货量百万部增速右轴14731500143721465513719075113949135481301112922801205562111669705531019460100046740550725340276211301514945500105202548305-05-1710-48-57-32174201514-110125-100-20资料来源IDCWind东海证券研究所3存储芯片价格下跌助推终端厂商容量配置升级智能手机对于存储芯片需求不只取决于手机出货量同时取决于单台手机的存储容量目前主流智能手机的存储容量为256GB至512GB缓存容量为8GB至12GB随着5G手机渗透率的逐步提升智能手机的性能进一步升级单台智能手机的RAM模块LPDDR和ROM模块嵌入式NANDFlash均在经历持续大幅地提升RAM扩容是CPU提升处理速率的必要条件功能更为强大的移动终端将允许手机搭载功能更为复杂占据存储容量更大的软件程序且消费者通过移动终端欣赏更高画质音质内容物的消费习惯亦会进一步持续推动智能手机ROM扩容2023年智能手机在生产数量上增长平缓平均搭载容量增加为移动端NAND需求增长的主要驱动力集邦咨询预计随着UFS价格回调2023年Q4256GB占比有望突破30表52023年旗舰智能手机存储规格型号处理器内存规格容量闪存规格容量价格上市时间12GB256GB6499HUAWEImateUFS40256GB51麒麟9000SLPDDR5X12GB12GB512GB69992023年8月60Pro2GB1TB12GB1TB79998GB256GB3999天玑9200旗LPDDR5X四通道UFS40vivoX90s12GB256GB42992023年6月舰芯片8GB12GB256GB512GB12GB512GB46998GB256GB3099UFS31vivoS17Pro天玑8200LPDDR58GB12GB12GB256GB32992023年5月256GB512GB12GB512GB349912GB256GB3999第二代骁龙8LPDDR5X满血版UFS40256GB一加1116GB256GB43992023年1月移动平台12GB16GB512GB16GB512GB4899小米13第二代骁龙88GB12GBLPDDR5X高UFS40128GB8GB128GB39992022年12月证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN2050请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明