一、儲存器晶片概述
儲存器晶片是半導體儲存產品的核心,是電子系統中負責資料儲存的核心硬體單元,其儲存量與讀取速度直接影響電子裝置效能。半導體儲存按照掉電後是否儲存資料,分為易失性儲存和非易失性儲存。易失性儲存主要以隨機存取器RAM為主,使用量最大的為動態隨機儲存DRAM。非易失性儲存中最常見的為NOR Flash與NAND Flash,其中NOR Flash因其讀取速度快且可擦除寫入,被作為程式碼儲存的主要器件,NAND Flash在高容量時具有成本優勢,且讀寫速度比傳統的光學、磁性儲存器快,是現在主流的大容量資料儲存器件。
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二、儲存器晶片行業發展現狀
近五年來,受PC及移動端電子裝置記憶體容量不斷擴大,以TWS為代表的可穿戴裝置新型消費級市場快速擴張,以及大資料雲計算技術不斷釋放對企業級儲存的需求等多方因素的影響,中國儲存器晶片行業整體不斷髮展,市場規模(以銷售額計)從2015年的45.2億美元增長到了2020年183.5億美元。
由於當前儲存器晶片應用廣泛,同時下游消費電子市場份額逐年擴大,且未來5G及物聯網技術將進一步為中國儲存器晶片的整體發展賦能,預計未來中國儲存器晶片還將繼續保持穩定增長的態勢。到2022年,中國儲存器晶片市場份額有望突破300億美元。
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在眾多的儲存晶片中,應用最為廣泛的為記憶體DRAM和快閃記憶體NAND FLASH、NOR FLASH。DRAM一般作為計算機CPU實時處理資料時的儲存介質,佔整個儲存器晶片市場的53%;NAND一般用作大容量儲存介質,佔整個儲存器晶片市場的42%;Nor一般用作物聯網裝置中的小容量儲存介質,僅佔整個儲存器晶片市場的3%。
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三、儲存器晶片細分市場現狀
1、DRAM
DRAM下游領域中,智慧終端及其他移動裝置領域佔比最大,2018-2020年佔比均超過35%,伺服器為DRAM的第二大應用領域,2018-2020年佔比約為25%-30%,第三大領域為消費電子市場,2018-2020年佔比約為15-18%。PC領域佔比約為12%-14%。繪圖用DRAM市場佔比較小。
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相關報告:華經產業研究院釋出的《2021-2026年中國儲存器晶片市場深度分析及投資戰略諮詢報告》
DRAM市場規模在2017-2018年呈快速上漲趨勢,市場規模從2016-2018年的721億美元增長到2018年的999億美元,2019年因半導體整體處於下行週期,DRAM市場規模下降到622億美元,2020年DRAM市場規模恢復到659億美元。未來DRAM市場成長空間很大,預計到2022年DRAM市場規模將突破1100億美元。
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2、NAND Flash
NAND Flash下游應用眾多,從分佈領域看,SSD佔比最大,佔比將近50%,其次是移動終端,主要是智慧手機和平板電腦中的eMMC、eMCP等,佔比約40%,第三是移動儲存,包括USB和快閃記憶體卡,目前市場份額較低。
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NAND Flash主要為大資料量的非易失性儲存裝置,其三大下游領域中嵌入式儲存和快閃記憶體卡儲存相較於SSD,儲存量相對偏小,SSD產品多用在伺服器等領域,未來將隨著資料中心的大量建設,推動NAND Flash需求快速增長。根據資料顯示,2016年SSD市場規模約為140億美元,預計到2021年SSD行業市場規模將達到360億美元,複合年增長率為20.8%。SSD市場規模增長拉動NAND Flash快速增長,預計至2022年,NAND市場收入將達到845億美元。
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四、中國儲存器晶片行業相關政策法規
積體電路在電子資訊產業的地位促使國家近二十年來不斷出臺政策鼓勵行業發展,其中最直接的政策是2011年《國務院關於印發進一步鼓勵軟體產業和積體電路產業發展若干政策的通知》中明確對IC設計和軟體企業實施所得稅“兩免三減半”優惠政策,該政策一直延續至今。儲存器晶片作為重要的分立器件細分應用領域,其行業的穩定發展與中國分立器件的整體發展密切相關。
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五、中國儲存器晶片行業發展趨勢
1、儲存晶片迎來黃金髮展期
全球記憶體及快閃記憶體產品在國際競爭市場上,基本均被韓國、日本、美國等國壟斷。在DRAM領域,三星、海力士及美光為行業龍頭,在NAND領域,三星、東芝、新帝,海力士以及美光、英特爾共同掌握全球話語權。
當前,中國已初步完成在儲存晶片領域的戰略佈局,但由於中國起步晚,且受到技術封鎖,市場份額較少,距離全面國產替代還有較大的發展空間。儲存晶片良好的發展態勢將為中國在這一領域的發展提供源源不斷的需求保障。
2、IP創新與自主製造
對於儲存器晶片,由於儲存器晶片製程的難點在於IP和製造,頭部廠商的主流經營模式為IDM模式,受制於歐美日韓對中國半導體行業的限制,中方獲得IP的主要方式為合作授權與自主研發相結合的方式。
由於在DRAM領域中國廠商總體起步較晚,專利積累相對薄弱。但由於DRAM總體來說技術發展相對成熟,國際領先企業在研發領域資本投入已有所減少,這為中國廠商繼續提高資本投入已實現國產替代提供了良好的機會。在此基礎上中國廠商加快IP自主研發,降低成本的同時提高產品效能,從而在議價能力及定價彈性達到國際領先水平。
NAND Flash的IP方面,3D NAND Flash堆疊技術自2D平面技術升級而來,由於3D堆疊技術為近年來出現的新技術,中國頭部企業長江儲存與國際大廠的技術差距相對較小。但在IP儲備領域,中國廠商仍處於弱勢地位,三星、東芝、閃迪、海力士等儲存器晶片巨頭廠商仍具有壓倒性優勢。
在半導體產業向中國轉移的大趨勢下,國際大廠紛紛在大陸地區設廠或增大中國大陸建廠規模。據SEMI資料顯示,近四年來全球投產晶圓廠超60座,其中26座位於中國大陸,佔全球晶圓廠比例超40%。
製造業是積體電路的核心環節,製造環節向大陸的遷移直接促進中國儲存器晶片產業的發展。隨著大量晶圓廠在中國的建成,中國儲存器晶片將迎來先進製程技術的突破與成熟。
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