近日,存儲(chǔ)芯片大廠三星正式宣布已開(kāi)始量產(chǎn)96層堆疊、單Die 32GB容量的第五代V-NAND閃存芯片。同時(shí),三星還正式發(fā)布了首款LPDDR5內(nèi)存芯片??梢哉f(shuō),三星在存儲(chǔ)領(lǐng)域進(jìn)一步拉開(kāi)了與其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距。
相比之下,當(dāng)下的中國(guó)大陸的國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)仍處于剛剛起步階段。雖然,紫光旗下的西安紫光國(guó)芯之前就有DDR3、DDR4內(nèi)存顆粒生產(chǎn),不過(guò)技術(shù)來(lái)源還是已經(jīng)破產(chǎn)的奇夢(mèng)達(dá),并不能算是自主技術(shù)。
國(guó)內(nèi)目前有三大存儲(chǔ)芯片基地,紫光主導(dǎo)的長(zhǎng)江存儲(chǔ)以武漢為基地,主要生產(chǎn)3DNAND閃存,目前已開(kāi)始小規(guī)模量產(chǎn)32層3D NAND Flash。
根據(jù)最新的消息顯示,長(zhǎng)江存儲(chǔ)目前已經(jīng)獲得了第一個(gè)閃存芯片訂單,用于生產(chǎn)8GB容量的SD存儲(chǔ)卡,訂單規(guī)模為一萬(wàn)套32層3D NAND閃存芯片。消息人士稱(chēng),長(zhǎng)江存儲(chǔ)公司的閃存芯片月產(chǎn)能只有5000片晶圓(芯片的產(chǎn)量往往描述為原材料晶圓的消耗數(shù)量),產(chǎn)能還比較小。
而新一代的64層128G 3D NAND Flash存儲(chǔ)器,長(zhǎng)江存儲(chǔ)計(jì)劃在2018年年底前推出樣品。2019年才會(huì)進(jìn)入規(guī)模研發(fā)的階段。
預(yù)計(jì)到2020年,長(zhǎng)江存儲(chǔ)的閃存芯片產(chǎn)能將提高到月處理10萬(wàn)片晶圓。未來(lái)隨著三條生產(chǎn)線全部啟用,屆時(shí)月產(chǎn)能將提高到35萬(wàn)片到40萬(wàn)片晶圓。
而福建晉華和合肥長(zhǎng)鑫則選擇以DRAM內(nèi)存芯片作為突破口。
福建晉華集團(tuán)聯(lián)合臺(tái)聯(lián)電在晉江建設(shè)DRAM晶圓廠,此前與美光發(fā)生專(zhuān)利糾紛導(dǎo)致美光芯片被福州法院禁售的就是與聯(lián)電、晉江投資集團(tuán)有關(guān)。
另一個(gè)DRAM基地是合肥長(zhǎng)鑫,這個(gè)項(xiàng)目最初報(bào)道說(shuō)是跟前日本爾必達(dá)董事長(zhǎng)成立的公司合作,不過(guò)后者現(xiàn)在幾乎淡出,合肥長(zhǎng)鑫現(xiàn)在的合作方是兆易創(chuàng)新,去年10月份兆易創(chuàng)新宣布斥資180億元進(jìn)軍DRAM市場(chǎng),與合肥市產(chǎn)業(yè)投資控股有限公司合作,目標(biāo)是研發(fā)19nm工藝的DRAM內(nèi)存,預(yù)計(jì)在2018年12月31日前研發(fā)成功,即實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率(測(cè)試電性良好的芯片占整個(gè)晶圓的比例)不低于10%。
合肥長(zhǎng)鑫的DRAM項(xiàng)目投資超過(guò)72億美元(495億人民幣),項(xiàng)目建設(shè)三期工程,目前建設(shè)的是一期工程12英寸晶圓廠,建成后月產(chǎn)能為12.5萬(wàn)片晶圓,安徽商報(bào)表示這個(gè)產(chǎn)能將占到全球DRAM內(nèi)存產(chǎn)能的8%。
此前,合肥兆鑫CEO王寧國(guó)今年四月在出席合肥舉辦的“國(guó)家集成電路重大專(zhuān)項(xiàng)走進(jìn)安徽活動(dòng)”上表示,合肥長(zhǎng)鑫的一廠廠房已經(jīng)于2018年1月建設(shè)完成,設(shè)備也開(kāi)始安裝。根據(jù)計(jì)劃,長(zhǎng)鑫將于2018年年底推出8GbDDR4工程樣品,2019年三季度推出8GbLPDDR4,到2019年年底,產(chǎn)能將達(dá)到2萬(wàn)片一個(gè)月。從2020年開(kāi)始,公司則開(kāi)始規(guī)劃二廠,2021年則完成17nn的研發(fā)。
最新的消息顯示,目前合肥兆鑫的8Gb LPDDR4已經(jīng)正式投片,可以說(shuō)這是國(guó)產(chǎn)DRAM產(chǎn)業(yè)的一個(gè)里程碑。需要指出的是,從投片到真正量產(chǎn)這中間仍還有很長(zhǎng)的一段路要走,而良率則是重要難關(guān)。
不管怎么說(shuō),雖然國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)與國(guó)外三星等巨頭相比仍有較大差距,但是發(fā)展國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)器確實(shí)是刻不容緩的一件大事,因?yàn)榇鎯?chǔ)產(chǎn)業(yè)不僅關(guān)乎國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,更關(guān)乎國(guó)家信息存儲(chǔ)安全。而國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片廠商能夠在短時(shí)間內(nèi)取得一些成績(jī)也是非常值得肯定的。
一、大陸為什么要發(fā)展存儲(chǔ)芯片?
發(fā)展存儲(chǔ)芯片的必要性在于其大而重要。重要體現(xiàn)在存儲(chǔ)芯片是電子系統(tǒng)的糧倉(cāng),數(shù)據(jù)的載體,關(guān)乎數(shù)據(jù)的安全;大體現(xiàn)在其市場(chǎng)規(guī)模足夠大,約占半導(dǎo)體總體市場(chǎng)的三分之一。以行軍打仗作比喻,發(fā)展存儲(chǔ)芯片可謂是兵馬未動(dòng)糧草先行。
1.1、重要:電子系統(tǒng)的糧倉(cāng)
一個(gè)基本的電子系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:傳感器、處理器、存儲(chǔ)芯片和執(zhí)行器。傳感器負(fù)責(zé)獲取數(shù)據(jù),處理器負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù),存儲(chǔ)芯片負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),執(zhí)行器負(fù)責(zé)執(zhí)行處理器的結(jié)果。
我們通常對(duì)運(yùn)行速度更快、能夠運(yùn)行更大應(yīng)用軟件的電子產(chǎn)品有著更多的偏好,而決定這些電子設(shè)備性能高低的核心部件除了我們所熟悉的處理器以外,存儲(chǔ)芯片提供的讀取速度能力也是重要影響因素之一。
存儲(chǔ)芯片芯片可簡(jiǎn)單分為閃存和內(nèi)存,閃存包括 NAND FLASH和 NORFLASH,內(nèi)存主要為DRAM。為了更加方便的理解存儲(chǔ)芯片的作用,如果把執(zhí)行一段完整的程序比喻成制造一個(gè)產(chǎn)品,那么存儲(chǔ)芯片相當(dāng)于倉(cāng)庫(kù),而處理器相當(dāng)于加工車(chē)間。為了提高產(chǎn)品制造的速度,提升加工車(chē)間的效率是一個(gè)方法,也就是提高處理器的性能;還有一個(gè)方法就是縮短原材料從倉(cāng)庫(kù)到加工車(chē)間的時(shí)間,設(shè)置一個(gè)臨時(shí)的小倉(cāng)庫(kù),堆放目前專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)的產(chǎn)品的原材料,可以大大縮短制造時(shí)間。大倉(cāng)庫(kù)相當(dāng)于存儲(chǔ)芯片中的閃存,而小倉(cāng)庫(kù)則相當(dāng)于存儲(chǔ)芯片中的內(nèi)存,對(duì)于電子產(chǎn)品的運(yùn)行都不可或缺,因此它們?cè)诋a(chǎn)品的應(yīng)用范圍上有著很高的重合度。
內(nèi)存不同于閃存,雖然它們都是處理器處理所需數(shù)據(jù)的載體,但是內(nèi)存的作用是提供了一個(gè)處理當(dāng)前所需要數(shù)據(jù)的空間,它的空間容量較閃存小,但讀取數(shù)據(jù)的速度更快,就像 VIP通道一樣,它為當(dāng)前最需處理的數(shù)據(jù)提供了快速的通道,使得處理器能夠快速獲取到這些數(shù)據(jù)并執(zhí)行。
同為閃存的 NAND FLASH的 NOR FLASH的區(qū)別主要在于應(yīng)用領(lǐng)域不同, NAND FLASH 主要應(yīng)用于智能手機(jī)、SSD、SD 卡等高端大容量產(chǎn)品,而NOR FLASH 主要應(yīng)用于功能機(jī)、MP3、USBkey、DVD等低端產(chǎn)品。此外,在汽車(chē)電子、智能機(jī)手機(jī)中TDDI、AMOLED中也會(huì)用到 NOR FLASH。
隨著各種應(yīng)用程序的越來(lái)越復(fù)雜,各種新興場(chǎng)景的不斷落地應(yīng)用,例如:人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等,需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也越來(lái)越龐大。目前,信息數(shù)據(jù)已經(jīng)不僅僅是數(shù)字,而是一種資產(chǎn),大數(shù)據(jù)的運(yùn)用使得互聯(lián)網(wǎng)公司成為數(shù)據(jù)處理中心,互聯(lián)網(wǎng)公司之間的競(jìng)爭(zhēng)是流量的競(jìng)爭(zhēng),得數(shù)據(jù)者得天下。例如騰訊依靠其吸引流量的王牌:微信,打造了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的分析處理,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)億萬(wàn)用戶(hù)的精準(zhǔn)畫(huà)像,從而進(jìn)行精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo)。
1.2、龐大:半導(dǎo)體行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)
從全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額同比增速上看,全球半導(dǎo)體行業(yè)大致以 4-6年為一個(gè)周期,景氣周期與宏觀經(jīng)濟(jì)、下游應(yīng)用需求以及自身產(chǎn)能庫(kù)存等因素密切相關(guān)。自 2010年以來(lái),存儲(chǔ)芯片逐漸成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
據(jù) WSTS數(shù)據(jù),2017年世界半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為 4086.91億美元,同比增長(zhǎng)20.6%,首破4000 億美元大關(guān),創(chuàng)七年以來(lái)(2010 年為年增31.8%)的新高。
其中,集成電路產(chǎn)品市場(chǎng)銷(xiāo)售額為 3401.89億美元,同比增長(zhǎng) 22.9%,大出業(yè)界意料之外,占到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)總值的 83.2%的份額。存儲(chǔ)芯片電路(Memory)產(chǎn)品市場(chǎng)銷(xiāo)售額為 1229.18億美元,同比增長(zhǎng) 60.1%,占到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)總值的 30.1%,超越歷年占比最大的邏輯電路(1014.13億美元),也印證了業(yè)界所謂的存儲(chǔ)芯片是集成電路產(chǎn)業(yè)的溫度計(jì)和風(fēng)向標(biāo)之說(shuō)。
1.3、玩家:市場(chǎng)集中度高
存儲(chǔ)芯片整個(gè)市場(chǎng)中 DRAM產(chǎn)品占比約 53%,NAND Flash產(chǎn)品占比約 42%, Nor Flash 占比僅有3%左右。DRAM 根據(jù)下游需求不同主要分為:標(biāo)準(zhǔn)型(PC)、服務(wù)器(Server)、移動(dòng)式(mobile)、繪圖用(Graphic)和消費(fèi)電子類(lèi)(Consumer)。NAND Flash 根據(jù)下游需求不同主要分為:存儲(chǔ)卡/UFD、SSD、
嵌入式存儲(chǔ)和其他。
存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)集中度高,無(wú)論是 DRAM,還是 Nand Flash、Nor Flash都呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。
根據(jù) DRAMeXchange數(shù)據(jù),DRAM市場(chǎng)主要三星、海力士、美光三家廠商占據(jù),三星市占率約為 48%,三星+海力士+美光的市占率高達(dá) 90%以上。
根據(jù) DRAMeXchange數(shù)據(jù),NAND Flash市場(chǎng)的主要玩家有三星、東芝、閃迪、美光、海力士和英特爾,其中三星市占率約為 36%。
NOR Flash 經(jīng)過(guò)近幾年版圖大洗牌,2016 年賽普拉斯市占率約25%,旺宏市場(chǎng)占有率約 24%,美光科技市占率約 18%,華邦電市占率約 17%,大陸廠商兆易創(chuàng)新居第五,占有一席之地。2017年賽普拉斯和美光相繼宣布逐步退出中低端 Nor Flash市場(chǎng),專(zhuān)注于自產(chǎn)自用、高毛利率的車(chē)載電子和工控用 NOR Flash。
1.4、補(bǔ)充:存儲(chǔ)芯片與存儲(chǔ)控制器芯片是兩個(gè)芯片
本文主要重點(diǎn)研究存儲(chǔ)芯片,考慮到存儲(chǔ)芯片與存儲(chǔ)控制器芯片容易混淆,特在此對(duì)存儲(chǔ)控制器芯片作簡(jiǎn)單介紹,以便讀者區(qū)分。
通常我們所說(shuō)的存儲(chǔ)芯片主要是指存儲(chǔ)芯片,實(shí)際上存儲(chǔ)里面的芯片還包括存儲(chǔ)控制器芯片。以 SSD產(chǎn)品為例,SSD通常包括 PCB(含供電電路)、存儲(chǔ)芯片 NAND閃存、主控制芯片、接口等,還有一個(gè)并非必要但依然很重要的緩存芯片,即內(nèi)存芯片。如果存儲(chǔ)芯片是倉(cāng)庫(kù),那么存儲(chǔ)控制器芯片則是倉(cāng)庫(kù)的鑰匙,掌管著糧倉(cāng)的安全,存儲(chǔ)控制器芯片控制著處理器讀寫(xiě)存儲(chǔ)芯片信息的速度,因此存儲(chǔ)控制器芯片包含了計(jì)算機(jī)的接口技術(shù)和存儲(chǔ)芯片的管理技術(shù),在保護(hù)存儲(chǔ)芯片信息安全中有著舉足輕重的作用。
從成本上來(lái)說(shuō),存儲(chǔ)芯片 NAND閃存大概能占 SSD硬盤(pán)物料成本的 70%或更多。內(nèi)存芯片不是 SSD硬盤(pán)中必須的,這主要取決于主控類(lèi)型,但是配備緩存可以大大提升 SSD硬盤(pán)的性能,尤其是寫(xiě)入性能。主控芯片的成本占據(jù) SSD硬盤(pán) 10-15%的比例,不是最貴的部件,但也是非常重要的。
早期 SSD存儲(chǔ)控制器芯片主要由閃存原廠生產(chǎn),呈現(xiàn)英特爾、三星和美光三足鼎立格局。隨著獨(dú)立存儲(chǔ)控制器芯片廠商的發(fā)展,目前市場(chǎng)逐漸發(fā)展為全雄爭(zhēng)霸的局面,主要廠商有 Marvell、慧榮、群聯(lián)、SandForce、Realtek等。國(guó)內(nèi) SSD主控芯片領(lǐng)域近幾年涌現(xiàn)出了多家 SSD主控廠商,比較知名的有江波龍、國(guó)科微、憶芯、華瀾微電子,還有偏重軍工、企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的中勃、一方信息等公司,另外還有臺(tái)系廠商在大陸設(shè)立的子公司,比如群聯(lián)在合肥成立了兆芯電子,杭州聯(lián)蕓科技也有臺(tái)資參與。
二、大陸為什么能發(fā)展存儲(chǔ)芯片?
存儲(chǔ)芯片是一個(gè)技術(shù)、資本、人才密集型的產(chǎn)業(yè),發(fā)展存儲(chǔ)芯片的充分性在于天時(shí)地利人和。天時(shí):①品牌化程度低;②摩爾定律放緩;③重IP和制造。地利:①制造向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移;②國(guó)家大力支持。人和:①長(zhǎng)江存儲(chǔ)、①合
肥長(zhǎng)鑫、③福建晉華三大存儲(chǔ)項(xiàng)目進(jìn)展順利。天時(shí)地利人和,大陸存儲(chǔ)芯片發(fā)展進(jìn)入加速階段,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化指日可待。
2.1、天時(shí):存儲(chǔ)芯片自身屬性
2.1.1、品牌化程度低
存儲(chǔ)芯片產(chǎn)品不同于大部分的消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品,而是具有典型的大宗商品屬性,差異化競(jìng)爭(zhēng)較小,不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)基本相同,標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,因此品牌化程度較弱,用戶(hù)粘性低。
我們以智能手機(jī)為例,用戶(hù)在選購(gòu)智能手機(jī)時(shí)基本都會(huì)考慮處理器的品牌和型號(hào)是高通的還是聯(lián)發(fā)科的,但很少有人會(huì)考慮屏幕是 LG的還是 BOE的,而只是會(huì)考慮屏幕的大小和分辨率等參數(shù)。這一點(diǎn)存儲(chǔ)芯片和面板是類(lèi)似的,用戶(hù)一般只會(huì)考慮存儲(chǔ)芯片的容量,是 64G還是 128G,而很少會(huì)有人考慮存儲(chǔ)芯片是海力士產(chǎn)的還是東芝產(chǎn)的。因此,對(duì)于存儲(chǔ)芯片行業(yè),只要技術(shù)參數(shù)上達(dá)到要求,不同品牌的產(chǎn)品可替代率很高,這也為后入者提供了彎道超車(chē)的可能。面板行業(yè)中 BOE的成功也印證了這一點(diǎn)。
2.1.2、摩爾定律放緩
摩爾定律是指在集成電路價(jià)格不變的情況下,所容納的晶體管數(shù)量每 18-24個(gè)月增加一倍,性能也因此增加一倍。但隨著集成電路制程工藝逐漸逼近物理極限,先進(jìn)制程的芯片研發(fā)速度也逐漸放緩,摩爾定律面臨失效。
目前國(guó)際巨頭的先進(jìn)制程已進(jìn)入 7納米的量產(chǎn)階段,Tech Insights預(yù)計(jì)到 2020 年將會(huì)達(dá)到5 納米,不過(guò)這種尖端工藝的應(yīng)用主要是集中在邏輯電路處理器芯片的制造上。
存儲(chǔ)芯片的制程路線雖然與邏輯電路的路線不太一樣,但同樣面臨著摩爾定律趨近極限的瓶頸,甚至比邏輯電路來(lái)的更早一些。目前,存儲(chǔ)芯片制程發(fā)展到 1x,1y,1z(20nm-10nm之間)階段很難再進(jìn)一步縮小,因?yàn)殡S著制程工藝的提高,在到達(dá)一定水平之后,存儲(chǔ)芯片的穩(wěn)定性會(huì)下降,而一般認(rèn)為 10nm是臨界點(diǎn)。DRAM目前還在 1x、1y水平,有望在 2020年進(jìn)入 1z階段。NAND目前制程基本已經(jīng)達(dá)到極限,另辟蹊徑從 2D轉(zhuǎn)向 3D發(fā)展。隨著摩爾定律放緩,使得國(guó)內(nèi)的技術(shù)與國(guó)際大廠的差距有望逐漸縮小。3DNAND 國(guó)際上目前通用的為64 層,而國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)32 層,差距只有一代。
2.1.3、重IP 和制造
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從一體化 IDM模式發(fā)展到了今天的設(shè)計(jì)-制造-封測(cè)代工模式,但是對(duì)于存儲(chǔ)芯片,目前主流的廠商還是一體化 IDM模式,主要是由存儲(chǔ)芯片重 IP和制造的特點(diǎn)決定的。
模擬芯片的難點(diǎn)在于設(shè)計(jì),因?yàn)槟M芯片無(wú)法像數(shù)字芯片一樣通過(guò)仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì),只能通過(guò)一次次的流片出成品測(cè)試結(jié)果,再反饋進(jìn)行改進(jìn),因此模擬芯片的研發(fā)周期長(zhǎng),成本高,企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積累非常重要,主要廠商 TI、ADI都有幾十年的歷史。
處理器的難點(diǎn)在于架構(gòu) IP、生態(tài)系統(tǒng)和制造,每一塊集中度都非常高,架構(gòu)主要有電腦端的 X86和手機(jī)端的 ARM,分別對(duì)應(yīng) windows和 Android系統(tǒng),而處理器的制造也是半導(dǎo)體制造中最先進(jìn)的。對(duì)于 CPU和模擬芯片,進(jìn)入門(mén)檻很高,后發(fā)者劣勢(shì)明顯。
存儲(chǔ)芯片的難點(diǎn)在于 IP和制造,實(shí)際上,任何芯片設(shè)計(jì)都要突破 IP的封鎖,存儲(chǔ)芯片的 IP集中度要比處理器低一些,通過(guò)合作授權(quán)和自主研發(fā)相結(jié)合的方式獲得存儲(chǔ)芯片的 IP難度略小一點(diǎn)。
DRAM 的IP 方面,國(guó)內(nèi)廠商由于起步較晚,因此專(zhuān)利的積累相對(duì)薄弱,不過(guò)由于 DRAM領(lǐng)域發(fā)展已相對(duì)成熟,因此國(guó)際間的資本投入已經(jīng)有所減少,這就給國(guó)內(nèi)繼續(xù)提高資本投入實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代提供了機(jī)會(huì),國(guó)內(nèi)廠商必須加快技術(shù)的迭代,盡快在更高的技術(shù)領(lǐng)域取得突破并奪取知識(shí)產(chǎn)權(quán),才能獲得對(duì)下游廠商更強(qiáng)的議價(jià)能力,提高產(chǎn)品毛利率。
NAND 的IP 方面,3D NAND 堆疊技術(shù)是從2D 平面技術(shù)升級(jí)而來(lái),我國(guó)3D NAND 堆疊技術(shù)與國(guó)際各大廠商的差距相對(duì)DRAM 領(lǐng)域較小,原因是DRAM 已經(jīng)相對(duì)成熟,而 3D NAND堆疊技術(shù)為近年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù),因此我國(guó)的技術(shù)與世界領(lǐng)先技術(shù)差距不是太大。不過(guò)在 IP儲(chǔ)備上,國(guó)內(nèi)廠商依舊是處于弱勢(shì),存儲(chǔ)芯片巨頭廠商仍然具有壓倒性的專(zhuān)利儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)。
結(jié)合上文提到的存儲(chǔ)芯片的品牌化程度較低,屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,對(duì)上層的生態(tài)系統(tǒng)依賴(lài)低;存儲(chǔ)芯片廠商的主要工作是在制造環(huán)節(jié)上,規(guī)?;瘍?yōu)勢(shì)非常明顯;隨著摩爾定律放緩,國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距有所縮小,給了國(guó)內(nèi)廠商追趕上的機(jī)會(huì)。
2.2、地利:國(guó)內(nèi)發(fā)展機(jī)遇
2.2.1、制造向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移
在半導(dǎo)體向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)下,國(guó)際大廠紛紛到大陸地區(qū)設(shè)廠或者增大國(guó)內(nèi)建廠的規(guī)模。根據(jù) SEMI數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì) 2017年至 2020年間,全球投產(chǎn)的晶圓廠約 62座,其中 26座位于中國(guó)大陸,占全球總數(shù)的 42%。
隨著大量晶圓廠在國(guó)內(nèi)建成,將有利于推動(dòng)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展,同時(shí)帶動(dòng)設(shè)計(jì)、封測(cè)、材料、設(shè)備等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,促進(jìn)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建立。而制造正是存儲(chǔ)芯片最重要的環(huán)節(jié),因此制造向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移,也將有利于促進(jìn)國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2.2.2、國(guó)家大力支持
2014 年6 月,國(guó)務(wù)院頒布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,提出設(shè)立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金(簡(jiǎn)稱(chēng)“大基金”),將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新技術(shù)研發(fā)提升至國(guó)家戰(zhàn)略高度。且明確提出,到 2020年,集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷(xiāo)售收入年均增速超過(guò) 20%,企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng);到 2030年,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。
據(jù)集邦咨詢(xún)統(tǒng)計(jì),截至 2017年 11月 30日,大基金累計(jì)有效決策 62個(gè)項(xiàng)目,涉及 46家企業(yè),累計(jì)有效承諾額 1,063億元,實(shí)際出資 794億元,分別占首期總規(guī)模的 77%和 57%,投資范圍涵蓋 IC產(chǎn)業(yè)上、下游。大基金在制造、設(shè)計(jì)、封測(cè)、設(shè)備材料等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行投資布局全覆蓋,各環(huán)節(jié)承諾投資占總投資的比重分別是 63%、20%、10%、7%。
在國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金之外,多個(gè)省市也相繼成立或準(zhǔn)備成立集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金,目前包括北京、上海、廣東等在內(nèi)的十幾個(gè)省市已成立專(zhuān)門(mén)扶植半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地方政府性基金。根據(jù)國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金的統(tǒng)計(jì),截止 2017年 6月,由“大基金”撬動(dòng)的地方集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(包括籌建中)達(dá) 5145億元。
目前大基金二期已經(jīng)啟動(dòng),募集金額有望超過(guò)一期,一期規(guī)模為 1387億元。大基金總經(jīng)理丁文武透露,大基金將提高對(duì)設(shè)計(jì)業(yè)的投資比例,并將圍繞國(guó)家戰(zhàn)略和新興行業(yè)進(jìn)行投資規(guī)劃,比如智能汽車(chē)、智能電網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等,并盡量對(duì)設(shè)備和材料給予支持,推動(dòng)其加快發(fā)展。此外,我們預(yù)計(jì)大基金二期將重點(diǎn)關(guān)注存儲(chǔ)芯片、集成電路設(shè)計(jì)和化合物半導(dǎo)體等領(lǐng)域。
2.3、人和:人才集聚下三大項(xiàng)目進(jìn)展順利
在天時(shí)的條件下,摩爾定律放緩,大陸廠商技術(shù)逐漸追趕;在地利的條件下,國(guó)家大力支持存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè),資本不再成為瓶頸;而在人和方面,也就是人才方面,大陸項(xiàng)目也是取得可喜進(jìn)展。
在天時(shí)地利人和的條件下,國(guó)內(nèi)三大存儲(chǔ)項(xiàng)目長(zhǎng)江存儲(chǔ)(NAND),合肥長(zhǎng)鑫(DRAM),福建晉華(DRAM)進(jìn)展順利,預(yù)計(jì)將于 2018年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),2018年也將有望成為國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片主流化發(fā)展元年。
2.3.1、長(zhǎng)江存儲(chǔ)
長(zhǎng)江存儲(chǔ)是由紫光集團(tuán)與武漢新芯合作成立的國(guó)家存儲(chǔ)芯片基地項(xiàng)目,專(zhuān)注于 12寸 3D NAND閃存的研發(fā)與制造。
人和:紫光國(guó)芯全球執(zhí)行副總裁暨長(zhǎng)江存儲(chǔ)代行董事長(zhǎng)為***DRAM教父、前華亞科董事長(zhǎng)高啟全。2017年 4月,高啟全表示已齊聚 500名研發(fā)人員在武漢投入 3D NAND開(kāi)發(fā),也考慮研發(fā) 20/18納米 DRAM。2018年 5月,前工信部電子信息司司長(zhǎng)刁石京入職紫光集團(tuán),出任聯(lián)席總裁。在此之前,前電子信息司副司長(zhǎng)彭紅兵已經(jīng)出任大基金副總裁兼長(zhǎng)江存儲(chǔ)監(jiān)事會(huì)主席。
項(xiàng)目進(jìn)展:首期投入超過(guò)240億美元,預(yù)計(jì)未來(lái)還將追加300億美元。2017年 9月長(zhǎng)江存儲(chǔ)新建的國(guó)家存儲(chǔ)芯片基地項(xiàng)目(一期)一號(hào)生產(chǎn)及動(dòng)力廠房實(shí)現(xiàn)提前封頂,2018年 2月份進(jìn)行廠內(nèi)潔凈室裝修和空調(diào)、消防等系統(tǒng)安裝。2018年 4月 11日長(zhǎng)江存儲(chǔ)正式啟動(dòng)入廠裝機(jī)儀式,北方華創(chuàng)的設(shè)備已成功打入長(zhǎng)江存儲(chǔ)產(chǎn)線。2018年 5月,長(zhǎng)江存儲(chǔ)從荷蘭阿斯麥(ASML)公司訂購(gòu)的一臺(tái)光刻機(jī)已抵達(dá)武漢。這臺(tái)光刻機(jī)價(jià)值高達(dá) 7200萬(wàn)美元,約合人民幣 4.6億元。未來(lái)兩年內(nèi),長(zhǎng)江存儲(chǔ)的存儲(chǔ)芯片基地還將從全球各地進(jìn)口近 3萬(wàn)噸精密儀器至武漢。
長(zhǎng)江存儲(chǔ) 2017年 2月宣布 32層 3D NAND Flash芯片順利通過(guò)測(cè)試,有望 2018 年底順利投產(chǎn),預(yù)計(jì)2020 年月產(chǎn)能將達(dá)30 萬(wàn)片。同時(shí),長(zhǎng)江存儲(chǔ)還在推進(jìn) 64層堆疊 3D閃存,力爭(zhēng) 2019年底實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),將與世界領(lǐng)先水平差距縮短到 2年之內(nèi)。
紫光還計(jì)劃在成都和南京投資兩條總產(chǎn)能 50萬(wàn)/月的 12寸生產(chǎn)線,同時(shí)也在推進(jìn) 20/18nm的 DRAM開(kāi)發(fā),DRAM進(jìn)度慢于 NAND FLASH,預(yù)計(jì) DRAM最快將于 2020年量產(chǎn)。
2.3.2、合肥長(zhǎng)鑫
合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)由兆易創(chuàng)新、中芯國(guó)際前 CEO王寧國(guó)與合肥產(chǎn)投簽訂協(xié)議成立,項(xiàng)目預(yù)算金額為 180億元人民幣。
人和:根據(jù)2018年4月在“國(guó)家集成電路重大專(zhuān)項(xiàng)走進(jìn)安徽活動(dòng)”中長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)、睿力集成電路有限公司首席執(zhí)行官王寧國(guó)的介紹,合肥存儲(chǔ)項(xiàng)目的實(shí)施主體之一的睿力集成于 2016年 7月 13日成立,當(dāng)時(shí)只有 1個(gè)人,經(jīng)過(guò) 21個(gè)月 630天之后,目前員工已達(dá)到 1539人,相當(dāng)于每一天有 2.5個(gè)人報(bào)道,在不到兩年的時(shí)間里這是一個(gè)非常快的成長(zhǎng)。目前公司員工中,***同胞有 447位,中國(guó)大陸員工有 1013人,占比達(dá)三分之二。
芯智訊注:另外值得一提的是,就在合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)及睿力傳出將進(jìn)入量產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn),兆易創(chuàng)新原董事長(zhǎng)朱一明,宣布辭去兆易創(chuàng)新CEO,從王寧國(guó)手上正式接任合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)及睿力CEO。這也預(yù)示著合肥長(zhǎng)鑫及睿力即將進(jìn)入一個(gè)新的階段。
項(xiàng)目進(jìn)展:兆易創(chuàng)新負(fù)責(zé)研發(fā)19nm工藝制程的12英寸晶圓移動(dòng)型DRAM,目標(biāo)于 2018年底前研發(fā)成功,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率不低于 10%,預(yù)計(jì) 2019年投產(chǎn)。屆時(shí),合肥長(zhǎng)鑫將成為中國(guó)第一家自主化大規(guī)模 DRAM工廠,將是世界第四家突破 20nm以下 DRAM生產(chǎn)技術(shù)的公司。合肥長(zhǎng)鑫 2018年 1月已經(jīng)完成一廠廠房建設(shè)并開(kāi)始設(shè)備安裝,有望年底推出 19nm工程樣品。
公司當(dāng)前技術(shù)水平距世界領(lǐng)先水平差距在 5年左右。如果 2021年公司能夠按進(jìn)度實(shí)現(xiàn) 17nm技術(shù)的研發(fā),技術(shù)差距將會(huì)縮短到 3年左右。
2.3.3、福建晉華
福建晉華主要從事利基型 DRAM的研發(fā)和生產(chǎn)工作,主要應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域,這些行業(yè)雖然已經(jīng)進(jìn)入存量博弈階段,但市場(chǎng)規(guī)模龐大。
人和:福建晉華的掌舵者陳正坤原是爾必達(dá)與***力晶合資公司瑞晶的掌舵者,之后爾必達(dá)破產(chǎn)被美光并購(gòu)后,他從日本半導(dǎo)體企業(yè)走入美國(guó)體系。晉華集成電路在人才團(tuán)隊(duì)方面,采取海內(nèi)外人才招聘與人才培訓(xùn)相結(jié)合的方式。計(jì)劃 2018年人才隊(duì)伍將達(dá) 1200人,目前已招募人員 800多人。由于晉江集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較薄弱,晉江市以晉華項(xiàng)目為龍頭,構(gòu)建“三園一區(qū)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間載體,打造設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、裝備與材料、終端應(yīng)用的集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈,其目標(biāo)是到 2025年可形成 1000億產(chǎn)業(yè)規(guī)模。據(jù)悉,***矽品、***芝奇、美國(guó)空氣化工等 20多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目已落地晉江,總投資近 600億元,產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈正逐步形成。正在建設(shè)的***矽品位于晉華集成電路對(duì)面,將以 DRAM封測(cè)業(yè)務(wù)為主。
項(xiàng)目進(jìn)展:福建晉華的制造技術(shù)工作主要交由聯(lián)電進(jìn)行,制程工藝由32納米切入,規(guī)劃產(chǎn)能為每月 6萬(wàn)片,預(yù)計(jì) 2018年 9月開(kāi)始試產(chǎn)。公司目標(biāo)最終推出 20納米產(chǎn)品,規(guī)劃到 2025年四期建成月產(chǎn)能 24萬(wàn)片。
三、大陸發(fā)展存儲(chǔ)芯片有什么影響?
3.1、價(jià)格:降價(jià)或成必然趨勢(shì)
受益于下游智能手機(jī)、AI、數(shù)據(jù)中心、汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)等多極應(yīng)用的驅(qū)動(dòng),存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)有望繼續(xù)保持高增長(zhǎng)。美光預(yù)計(jì) 2017年至 2021年,DRAM需求復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá) 20%,NAND位需求復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá) 40-45%。
存儲(chǔ)芯片的漲價(jià)由供不應(yīng)求開(kāi)始,是否持續(xù)還得看供需。需求是緩慢增長(zhǎng),而供給會(huì)突然增加,隨著國(guó)際大廠產(chǎn)能釋放以及大陸存儲(chǔ)項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),存儲(chǔ)芯片價(jià)格下降或成必然趨勢(shì)。
DRAM
需求端:下游智能手機(jī)運(yùn)行內(nèi)存不斷從1G到2G、3G、4G升級(jí)導(dǎo)致移動(dòng)式DRAM 需求快速增長(zhǎng),同時(shí)數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展促進(jìn)服務(wù)器內(nèi)存需求增長(zhǎng)。
供給端:DRAM主要掌握在三星、海力士、美光等幾家手中,呈現(xiàn)寡頭壟斷格局,三星市占率約為 45%。2016年 Q3之前,DRAM價(jià)格一路走低,所有 DRAM廠商都不敢貿(mào)然擴(kuò)產(chǎn)。
價(jià)格:供不應(yīng)求導(dǎo)致DRAM價(jià)格從2016年Q2/Q3開(kāi)始一路飆升,DXI指數(shù)從 6000點(diǎn)最高上漲到 30000點(diǎn)。DXI指數(shù)是集邦咨詢(xún)于 2013年創(chuàng)建反映主流 DRAM價(jià)格的指數(shù),目前仍維持在高位。從現(xiàn)貨價(jià)格上看,4G產(chǎn)品價(jià)格從 2018Q1開(kāi)始回落,但 2G產(chǎn)品價(jià)格依舊堅(jiān)挺。
短期看,在大陸智能手機(jī)出貨疲弱的大環(huán)境影響下,移動(dòng)式內(nèi)存的需求有所下降。同時(shí),DRAM三大廠 2018年新增 5-7%的產(chǎn)能將于下半年開(kāi)出。需求減弱,供給增加,供需緊張關(guān)系得到緩解,移動(dòng)式內(nèi)存的價(jià)格有所下降。但隨著全球數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,服務(wù)器內(nèi)存需求仍然旺盛,我們預(yù)計(jì) 2018年服務(wù)器內(nèi)存價(jià)格仍然會(huì)延續(xù)漲價(jià)的走勢(shì)。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),在不考慮大陸廠商的情況下,4Gb DARM價(jià)格將從 2017年的 4.71美元降到2018 年的4.39 元,降幅為6.8%。
長(zhǎng)期看,隨著三大廠商產(chǎn)能釋放以及大陸合肥長(zhǎng)鑫、福建晉華的 DRAM項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),產(chǎn)能開(kāi)出后將較快地增加供給,而需求是緩慢增長(zhǎng),屆時(shí)供過(guò)于求或?qū)⒁l(fā)價(jià)格戰(zhàn)導(dǎo)致 DRAM價(jià)格大幅下降。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),4Gb DARM價(jià)格到 2019將大幅下降至 3.53美元;由于受到大陸廠商的影響,估計(jì)韓國(guó) 5年后減少的 DRAM收入為 67億美元。
NAND Flash
需求端:下游智能手機(jī)閃存存不斷從16G到32G、64G、128G甚至256G升級(jí)導(dǎo)致嵌入式存儲(chǔ)快速需求增長(zhǎng),同時(shí)隨著 SSD在 PC中滲透率提升以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器數(shù)量增加導(dǎo)致 SSD需求快速增長(zhǎng)。
供給端:NAND主要廠商有三星、東芝、美光和海力士,三星同樣是產(chǎn)業(yè)龍頭,市占率約為 37%。2016和 2017年為 NAND Flash從 2D到 3D NAND制程轉(zhuǎn)化年,產(chǎn)能存在逐漸釋放的過(guò)程,供給緩慢增加。
價(jià)格:供不應(yīng)求導(dǎo)致NAND價(jià)格從2016年Q2/Q3開(kāi)始一路飆升,最高漲幅超過(guò) 50%。隨著供給端產(chǎn)能逐漸開(kāi)出,NAND價(jià)格從 2017H2至今已下降
20%左右。
短期看,智能手機(jī)銷(xiāo)售增速疲軟,2018年上半年 NAND需求恐不如預(yù)期,隨著 3D產(chǎn)能不斷開(kāi)出,市況將轉(zhuǎn)變成供過(guò)于求,導(dǎo)致 NAND Flash價(jià)格持續(xù)走跌的機(jī)率升高。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),在不考慮大陸廠商的情況下,32Gb NAND價(jià)格將從 2017年的 2.8美元降到 2018年的 1.93元,降幅高達(dá) 31%。
長(zhǎng)期看,隨著國(guó)際大廠產(chǎn)能釋放以及大陸長(zhǎng)江存儲(chǔ)的 NAND項(xiàng)目產(chǎn)能開(kāi)出后將較快地增加供給,而需求是緩慢增長(zhǎng),屆時(shí)供過(guò)于求或?qū)⒁l(fā)價(jià)格戰(zhàn)導(dǎo)致 NAND 價(jià)格持續(xù)大幅下降。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),32Gb NAND 價(jià)格 2020年將大幅下降至 0.65美元;由于受到大陸廠商的影響,估計(jì)韓國(guó) 5年后減少的 NAND收入為 11億美元。
NOR Flash
需求端:雖然NOR FLASH市場(chǎng)份額較小,但是由于代碼可在芯片內(nèi)執(zhí)行,仍然常常用于存儲(chǔ)啟動(dòng)代碼和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智慧應(yīng)用(智能家居、智慧城市、智能汽車(chē))、無(wú)人機(jī)等廠商導(dǎo)入 NOR Flash作為儲(chǔ)存裝置和微控制器搭配開(kāi)發(fā),同時(shí)智能手機(jī)搭載 OLED面板需外掛 NOR Flash來(lái)儲(chǔ)存程序代碼,NOR Flash需求持續(xù)增長(zhǎng)。
供給端:一方面上游硅片原材料供不應(yīng)求漲價(jià);另一方面,巨頭美光及Cypress 紛紛宣布淡出,關(guān)停部分生產(chǎn)線等,產(chǎn)生供給缺口,導(dǎo)致價(jià)格上漲。
價(jià)格:2017年由于NOR Flash市場(chǎng)供不應(yīng)求且價(jià)格大漲。2018Q1因智能手機(jī)生產(chǎn)鏈進(jìn)入庫(kù)存調(diào)整階段,NOR Flash市場(chǎng)供需平衡,價(jià)格基本穩(wěn)定,只有部份低容量 NOR Flash市場(chǎng)因大陸產(chǎn)能開(kāi)出而有降價(jià)現(xiàn)象。
短期看,2018Q2安卓陣營(yíng)智能型手機(jī)開(kāi)始進(jìn)入零組件備貨旺季,隨著 AMOLED 面板市場(chǎng)滲透率提升,NOR Flash 需求已見(jiàn)回升。英特爾在第八代 Core處理器平臺(tái)中,將儲(chǔ)存 BIOS的 NOR Flash容量由 64Mb/128Mb一舉拉高至 256Mb,中高容量 NOR Flash因此供貨吃緊。但是,2017年以來(lái)國(guó)際大廠都沒(méi)有大規(guī)模擴(kuò)充產(chǎn)能動(dòng)作,隨著市場(chǎng)需求由淡季進(jìn)入旺季,缺貨問(wèn)題再度浮上臺(tái)面,價(jià)格或?qū)⒃俅紊蠞q。
長(zhǎng)期看,高端 NOR Flash隨著汽車(chē)智能化電動(dòng)化發(fā)展需求旺盛,低端 NORFlash 隨著物聯(lián)網(wǎng)IOT、智慧音箱、AMOLED 等新應(yīng)用的發(fā)展同樣需求旺盛。
3.2、安全:逐步實(shí)現(xiàn)自主可控
大陸產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)姓悸收w低下,國(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。我國(guó)核心芯片如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的 CPUMPU、通用電子統(tǒng)中的 FPGA/EPLD和 DSP、通信裝備中的嵌入式 MPU和 DSP、存儲(chǔ)設(shè)備中的 DRAM和 Nand Flash、顯示及視頻系統(tǒng)中的 Display Driver,國(guó)產(chǎn)芯片占有率都幾乎為零。制造環(huán)節(jié),雖然 28nm以上的成熟工藝大陸已站穩(wěn)腳跟,但是 28nm及以下的先進(jìn)工藝、化合物半導(dǎo)體等市占率仍然很低。高端設(shè)備、材料、EDA工具、核心 IP等市占率同樣非常低。
這種情況對(duì)于國(guó)家和企業(yè)而言都是非常不利的,不管是從國(guó)家安全還是電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言,全力推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)成為了全國(guó)上下的一致共識(shí),整個(gè)行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力非常充足。
隨著三大存儲(chǔ)項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),大陸存儲(chǔ)芯片自給率將有望逐步提升,從而實(shí)現(xiàn)自主可控。
四、相關(guān)上市公司
4.1、兆易創(chuàng)新:國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)龍頭
4.1.1、高成長(zhǎng)的存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)稀缺標(biāo)的
公司是國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的龍頭企業(yè),經(jīng)營(yíng)模式為典型的 fabless模式。公司主要產(chǎn)品包括存儲(chǔ)芯片和 MCU,其中存儲(chǔ)芯片約占營(yíng)收的 85%。
股權(quán)結(jié)構(gòu)方面,第一大股東為實(shí)際控制人朱一明,持股比例為 13.58%;第二大股東為大基金,持股比例為 11.0%。
4.1.2、營(yíng)收凈利高速增長(zhǎng),NOR Flash 漲價(jià)有望持續(xù)
公司業(yè)績(jī)始終保持快速增長(zhǎng),從 2011年到 2017年公司營(yíng)業(yè)收入復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 35.92%,凈利潤(rùn)復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 67.70%。2017年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 20.30億元,同比增長(zhǎng) 36.32%,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn) 3.98億元,同比增長(zhǎng) 127.56%; 2018 年一季度公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入5.42 億元,同比增長(zhǎng)19.71%,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn) 0.90億元,同比增長(zhǎng) 28.65%。
公司 2017年業(yè)績(jī)高速增長(zhǎng)的主要原因?yàn)?2016年四季度起 NOR Flash市場(chǎng)供不應(yīng)求,供給端美光、賽普拉斯宣布退出低容量市場(chǎng),專(zhuān)注汽車(chē)、工業(yè)和 IOT高細(xì)分市場(chǎng);需求端 AMOLED屏幕需要帶一塊 NOR Flash來(lái)做電學(xué)補(bǔ)償, AMOLED 顯示屏的滲透率正在加速,尤其是蘋(píng)果的采用直接帶動(dòng)了其需求。
2018 年下半年,隨著安卓手機(jī)進(jìn)入備貨旺季,OLED 面板市場(chǎng)滲透率進(jìn)一步提升,另外汽車(chē)電子和物聯(lián)網(wǎng)對(duì) NOR Flash的需求也在加強(qiáng),如今年各廠推車(chē)的新款車(chē)均搭載光達(dá)(LiDAR)及自動(dòng)緊急煞車(chē)系統(tǒng)(AEB)、胎壓偵測(cè)器(TPMS)、道路偏移警示等 ADAS系統(tǒng),帶動(dòng)車(chē)規(guī) NOR Flash需求急速升溫,NOR Flash漲價(jià)有望持續(xù)。
目前公司 NOR Flash高容量 256Mb產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),55nm和 45nm技術(shù)的研發(fā)正在加速推進(jìn)。公司在 2016年全球 NOR Flash市場(chǎng)排名第五位,市場(chǎng)占有率達(dá)到 7%。隨著美光和賽普拉斯逐漸退出中低端市場(chǎng),我們預(yù)計(jì) 2017 年公司市場(chǎng)占有率有望突破10%。
4.1.3、研發(fā)投入持續(xù)加大,NAND/DARM 打開(kāi)廣闊新空間
公司在技術(shù)與人才方面壁壘顯著,2017年底研發(fā)人員達(dá)到 253人,相比 2016年底增長(zhǎng) 42.94%;主要管理技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)自美國(guó)、加拿大、中國(guó)***等先進(jìn)產(chǎn)業(yè)地區(qū),2017年研發(fā)費(fèi)用支出 1.67億元,同比增長(zhǎng) 63.31%,2011到 2017年研發(fā)費(fèi)用復(fù)合增速達(dá)到 51.66%。技術(shù)研發(fā)核心人員來(lái)自清華、北大、復(fù)旦、中科院等國(guó)內(nèi)微電子領(lǐng)域頂尖院校,截止 2017年底,公司已申請(qǐng) 718項(xiàng)專(zhuān)利,獲得 261項(xiàng)專(zhuān)利,上述專(zhuān)利涵蓋 NOR Flash、NAND Flash、MCU等芯片關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。
目前,公司 NAND Flash產(chǎn)品容量最高可到 32GB,自研 38nm產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),24nm研發(fā)推進(jìn)順利。此外,公司 2017年 10月與合肥產(chǎn)投簽署共同開(kāi)發(fā) DARM存儲(chǔ)芯片協(xié)議,項(xiàng)目預(yù)算約為 180億元,雙方根據(jù) 1:4的比例籌集。項(xiàng)目研發(fā)目標(biāo)是在2018年年底前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率不低于 10%。
NANDFlash和DRAM作為主流存儲(chǔ)器,全球市場(chǎng)規(guī)模約為NOR Flash 的20倍,目前國(guó)內(nèi)嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口,未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。
4.1.4、入股中芯國(guó)際形成虛擬IDM,并購(gòu)思立微實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展
對(duì)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō),晶圓代工廠由于對(duì)資金和規(guī)模的要求較高,產(chǎn)能相對(duì)集中,制造工藝和設(shè)計(jì)的協(xié)同性需要較長(zhǎng)時(shí)間的積累,同時(shí)工藝節(jié)點(diǎn)的配合直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞,往往設(shè)計(jì)企業(yè)與晶圓廠商的合作成為了其業(yè)務(wù)能否發(fā)展的重要壁壘。公司于 2017年 11月通過(guò)境外全資子公司芯枝佳易參與認(rèn)購(gòu)中芯國(guó)際發(fā)行配售股份,投資總額不超過(guò) 7000萬(wàn)美元,進(jìn)一步加強(qiáng)戰(zhàn)略關(guān)系,形成虛擬 IDM,同時(shí)有利于保證公司產(chǎn)能。
2018 年7 月,公司公告擬以發(fā)行股份及支付現(xiàn)金的方式收購(gòu)上海思立微100% 股權(quán),同時(shí)擬采取非公開(kāi)發(fā)行股份募集配套資金,用于支付本次交易現(xiàn)金對(duì)價(jià)、14nm工藝嵌入式異構(gòu) AI推理信號(hào)處理器芯片研發(fā)項(xiàng)目、30MHz主動(dòng)式超聲波 CMEMS工藝及換能傳感器研發(fā)項(xiàng)目、智能化人機(jī)交互研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目以及支付本次交易相關(guān)的中介費(fèi)用。
思立微的產(chǎn)品以觸控芯片和指紋芯片等新一代智能移動(dòng)終端傳感器 SoC芯片為主。本次交易將一定程度上補(bǔ)足公司在傳感器、信號(hào)處理、算法和人機(jī)交互方面的研發(fā)技術(shù),提升相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品化能力,在整體上形成完整的 MCU+存儲(chǔ)+交互系統(tǒng)解決方案,為公司進(jìn)一步快速發(fā)展注入動(dòng)力。
相比之下,當(dāng)下的中國(guó)大陸的國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)仍處于剛剛起步階段。雖然,紫光旗下的西安紫光國(guó)芯之前就有DDR3、DDR4內(nèi)存顆粒生產(chǎn),不過(guò)技術(shù)來(lái)源還是已經(jīng)破產(chǎn)的奇夢(mèng)達(dá),并不能算是自主技術(shù)。
國(guó)內(nèi)目前有三大存儲(chǔ)芯片基地,紫光主導(dǎo)的長(zhǎng)江存儲(chǔ)以武漢為基地,主要生產(chǎn)3DNAND閃存,目前已開(kāi)始小規(guī)模量產(chǎn)32層3D NAND Flash。
根據(jù)最新的消息顯示,長(zhǎng)江存儲(chǔ)目前已經(jīng)獲得了第一個(gè)閃存芯片訂單,用于生產(chǎn)8GB容量的SD存儲(chǔ)卡,訂單規(guī)模為一萬(wàn)套32層3D NAND閃存芯片。消息人士稱(chēng),長(zhǎng)江存儲(chǔ)公司的閃存芯片月產(chǎn)能只有5000片晶圓(芯片的產(chǎn)量往往描述為原材料晶圓的消耗數(shù)量),產(chǎn)能還比較小。
而新一代的64層128G 3D NAND Flash存儲(chǔ)器,長(zhǎng)江存儲(chǔ)計(jì)劃在2018年年底前推出樣品。2019年才會(huì)進(jìn)入規(guī)模研發(fā)的階段。
預(yù)計(jì)到2020年,長(zhǎng)江存儲(chǔ)的閃存芯片產(chǎn)能將提高到月處理10萬(wàn)片晶圓。未來(lái)隨著三條生產(chǎn)線全部啟用,屆時(shí)月產(chǎn)能將提高到35萬(wàn)片到40萬(wàn)片晶圓。
而福建晉華和合肥長(zhǎng)鑫則選擇以DRAM內(nèi)存芯片作為突破口。
福建晉華集團(tuán)聯(lián)合臺(tái)聯(lián)電在晉江建設(shè)DRAM晶圓廠,此前與美光發(fā)生專(zhuān)利糾紛導(dǎo)致美光芯片被福州法院禁售的就是與聯(lián)電、晉江投資集團(tuán)有關(guān)。
另一個(gè)DRAM基地是合肥長(zhǎng)鑫,這個(gè)項(xiàng)目最初報(bào)道說(shuō)是跟前日本爾必達(dá)董事長(zhǎng)成立的公司合作,不過(guò)后者現(xiàn)在幾乎淡出,合肥長(zhǎng)鑫現(xiàn)在的合作方是兆易創(chuàng)新,去年10月份兆易創(chuàng)新宣布斥資180億元進(jìn)軍DRAM市場(chǎng),與合肥市產(chǎn)業(yè)投資控股有限公司合作,目標(biāo)是研發(fā)19nm工藝的DRAM內(nèi)存,預(yù)計(jì)在2018年12月31日前研發(fā)成功,即實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率(測(cè)試電性良好的芯片占整個(gè)晶圓的比例)不低于10%。
合肥長(zhǎng)鑫的DRAM項(xiàng)目投資超過(guò)72億美元(495億人民幣),項(xiàng)目建設(shè)三期工程,目前建設(shè)的是一期工程12英寸晶圓廠,建成后月產(chǎn)能為12.5萬(wàn)片晶圓,安徽商報(bào)表示這個(gè)產(chǎn)能將占到全球DRAM內(nèi)存產(chǎn)能的8%。
此前,合肥兆鑫CEO王寧國(guó)今年四月在出席合肥舉辦的“國(guó)家集成電路重大專(zhuān)項(xiàng)走進(jìn)安徽活動(dòng)”上表示,合肥長(zhǎng)鑫的一廠廠房已經(jīng)于2018年1月建設(shè)完成,設(shè)備也開(kāi)始安裝。根據(jù)計(jì)劃,長(zhǎng)鑫將于2018年年底推出8GbDDR4工程樣品,2019年三季度推出8GbLPDDR4,到2019年年底,產(chǎn)能將達(dá)到2萬(wàn)片一個(gè)月。從2020年開(kāi)始,公司則開(kāi)始規(guī)劃二廠,2021年則完成17nn的研發(fā)。
最新的消息顯示,目前合肥兆鑫的8Gb LPDDR4已經(jīng)正式投片,可以說(shuō)這是國(guó)產(chǎn)DRAM產(chǎn)業(yè)的一個(gè)里程碑。需要指出的是,從投片到真正量產(chǎn)這中間仍還有很長(zhǎng)的一段路要走,而良率則是重要難關(guān)。
不管怎么說(shuō),雖然國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)與國(guó)外三星等巨頭相比仍有較大差距,但是發(fā)展國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)器確實(shí)是刻不容緩的一件大事,因?yàn)榇鎯?chǔ)產(chǎn)業(yè)不僅關(guān)乎國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,更關(guān)乎國(guó)家信息存儲(chǔ)安全。而國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片廠商能夠在短時(shí)間內(nèi)取得一些成績(jī)也是非常值得肯定的。
一、大陸為什么要發(fā)展存儲(chǔ)芯片?
發(fā)展存儲(chǔ)芯片的必要性在于其大而重要。重要體現(xiàn)在存儲(chǔ)芯片是電子系統(tǒng)的糧倉(cāng),數(shù)據(jù)的載體,關(guān)乎數(shù)據(jù)的安全;大體現(xiàn)在其市場(chǎng)規(guī)模足夠大,約占半導(dǎo)體總體市場(chǎng)的三分之一。以行軍打仗作比喻,發(fā)展存儲(chǔ)芯片可謂是兵馬未動(dòng)糧草先行。
1.1、重要:電子系統(tǒng)的糧倉(cāng)
一個(gè)基本的電子系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:傳感器、處理器、存儲(chǔ)芯片和執(zhí)行器。傳感器負(fù)責(zé)獲取數(shù)據(jù),處理器負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù),存儲(chǔ)芯片負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),執(zhí)行器負(fù)責(zé)執(zhí)行處理器的結(jié)果。
我們通常對(duì)運(yùn)行速度更快、能夠運(yùn)行更大應(yīng)用軟件的電子產(chǎn)品有著更多的偏好,而決定這些電子設(shè)備性能高低的核心部件除了我們所熟悉的處理器以外,存儲(chǔ)芯片提供的讀取速度能力也是重要影響因素之一。
存儲(chǔ)芯片芯片可簡(jiǎn)單分為閃存和內(nèi)存,閃存包括 NAND FLASH和 NORFLASH,內(nèi)存主要為DRAM。為了更加方便的理解存儲(chǔ)芯片的作用,如果把執(zhí)行一段完整的程序比喻成制造一個(gè)產(chǎn)品,那么存儲(chǔ)芯片相當(dāng)于倉(cāng)庫(kù),而處理器相當(dāng)于加工車(chē)間。為了提高產(chǎn)品制造的速度,提升加工車(chē)間的效率是一個(gè)方法,也就是提高處理器的性能;還有一個(gè)方法就是縮短原材料從倉(cāng)庫(kù)到加工車(chē)間的時(shí)間,設(shè)置一個(gè)臨時(shí)的小倉(cāng)庫(kù),堆放目前專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)的產(chǎn)品的原材料,可以大大縮短制造時(shí)間。大倉(cāng)庫(kù)相當(dāng)于存儲(chǔ)芯片中的閃存,而小倉(cāng)庫(kù)則相當(dāng)于存儲(chǔ)芯片中的內(nèi)存,對(duì)于電子產(chǎn)品的運(yùn)行都不可或缺,因此它們?cè)诋a(chǎn)品的應(yīng)用范圍上有著很高的重合度。
內(nèi)存不同于閃存,雖然它們都是處理器處理所需數(shù)據(jù)的載體,但是內(nèi)存的作用是提供了一個(gè)處理當(dāng)前所需要數(shù)據(jù)的空間,它的空間容量較閃存小,但讀取數(shù)據(jù)的速度更快,就像 VIP通道一樣,它為當(dāng)前最需處理的數(shù)據(jù)提供了快速的通道,使得處理器能夠快速獲取到這些數(shù)據(jù)并執(zhí)行。
同為閃存的 NAND FLASH的 NOR FLASH的區(qū)別主要在于應(yīng)用領(lǐng)域不同, NAND FLASH 主要應(yīng)用于智能手機(jī)、SSD、SD 卡等高端大容量產(chǎn)品,而NOR FLASH 主要應(yīng)用于功能機(jī)、MP3、USBkey、DVD等低端產(chǎn)品。此外,在汽車(chē)電子、智能機(jī)手機(jī)中TDDI、AMOLED中也會(huì)用到 NOR FLASH。
隨著各種應(yīng)用程序的越來(lái)越復(fù)雜,各種新興場(chǎng)景的不斷落地應(yīng)用,例如:人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等,需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也越來(lái)越龐大。目前,信息數(shù)據(jù)已經(jīng)不僅僅是數(shù)字,而是一種資產(chǎn),大數(shù)據(jù)的運(yùn)用使得互聯(lián)網(wǎng)公司成為數(shù)據(jù)處理中心,互聯(lián)網(wǎng)公司之間的競(jìng)爭(zhēng)是流量的競(jìng)爭(zhēng),得數(shù)據(jù)者得天下。例如騰訊依靠其吸引流量的王牌:微信,打造了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的分析處理,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)億萬(wàn)用戶(hù)的精準(zhǔn)畫(huà)像,從而進(jìn)行精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo)。
1.2、龐大:半導(dǎo)體行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)
從全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額同比增速上看,全球半導(dǎo)體行業(yè)大致以 4-6年為一個(gè)周期,景氣周期與宏觀經(jīng)濟(jì)、下游應(yīng)用需求以及自身產(chǎn)能庫(kù)存等因素密切相關(guān)。自 2010年以來(lái),存儲(chǔ)芯片逐漸成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
據(jù) WSTS數(shù)據(jù),2017年世界半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為 4086.91億美元,同比增長(zhǎng)20.6%,首破4000 億美元大關(guān),創(chuàng)七年以來(lái)(2010 年為年增31.8%)的新高。
其中,集成電路產(chǎn)品市場(chǎng)銷(xiāo)售額為 3401.89億美元,同比增長(zhǎng) 22.9%,大出業(yè)界意料之外,占到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)總值的 83.2%的份額。存儲(chǔ)芯片電路(Memory)產(chǎn)品市場(chǎng)銷(xiāo)售額為 1229.18億美元,同比增長(zhǎng) 60.1%,占到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)總值的 30.1%,超越歷年占比最大的邏輯電路(1014.13億美元),也印證了業(yè)界所謂的存儲(chǔ)芯片是集成電路產(chǎn)業(yè)的溫度計(jì)和風(fēng)向標(biāo)之說(shuō)。
1.3、玩家:市場(chǎng)集中度高
存儲(chǔ)芯片整個(gè)市場(chǎng)中 DRAM產(chǎn)品占比約 53%,NAND Flash產(chǎn)品占比約 42%, Nor Flash 占比僅有3%左右。DRAM 根據(jù)下游需求不同主要分為:標(biāo)準(zhǔn)型(PC)、服務(wù)器(Server)、移動(dòng)式(mobile)、繪圖用(Graphic)和消費(fèi)電子類(lèi)(Consumer)。NAND Flash 根據(jù)下游需求不同主要分為:存儲(chǔ)卡/UFD、SSD、
嵌入式存儲(chǔ)和其他。
存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)集中度高,無(wú)論是 DRAM,還是 Nand Flash、Nor Flash都呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。
根據(jù) DRAMeXchange數(shù)據(jù),DRAM市場(chǎng)主要三星、海力士、美光三家廠商占據(jù),三星市占率約為 48%,三星+海力士+美光的市占率高達(dá) 90%以上。
根據(jù) DRAMeXchange數(shù)據(jù),NAND Flash市場(chǎng)的主要玩家有三星、東芝、閃迪、美光、海力士和英特爾,其中三星市占率約為 36%。
NOR Flash 經(jīng)過(guò)近幾年版圖大洗牌,2016 年賽普拉斯市占率約25%,旺宏市場(chǎng)占有率約 24%,美光科技市占率約 18%,華邦電市占率約 17%,大陸廠商兆易創(chuàng)新居第五,占有一席之地。2017年賽普拉斯和美光相繼宣布逐步退出中低端 Nor Flash市場(chǎng),專(zhuān)注于自產(chǎn)自用、高毛利率的車(chē)載電子和工控用 NOR Flash。
1.4、補(bǔ)充:存儲(chǔ)芯片與存儲(chǔ)控制器芯片是兩個(gè)芯片
本文主要重點(diǎn)研究存儲(chǔ)芯片,考慮到存儲(chǔ)芯片與存儲(chǔ)控制器芯片容易混淆,特在此對(duì)存儲(chǔ)控制器芯片作簡(jiǎn)單介紹,以便讀者區(qū)分。
通常我們所說(shuō)的存儲(chǔ)芯片主要是指存儲(chǔ)芯片,實(shí)際上存儲(chǔ)里面的芯片還包括存儲(chǔ)控制器芯片。以 SSD產(chǎn)品為例,SSD通常包括 PCB(含供電電路)、存儲(chǔ)芯片 NAND閃存、主控制芯片、接口等,還有一個(gè)并非必要但依然很重要的緩存芯片,即內(nèi)存芯片。如果存儲(chǔ)芯片是倉(cāng)庫(kù),那么存儲(chǔ)控制器芯片則是倉(cāng)庫(kù)的鑰匙,掌管著糧倉(cāng)的安全,存儲(chǔ)控制器芯片控制著處理器讀寫(xiě)存儲(chǔ)芯片信息的速度,因此存儲(chǔ)控制器芯片包含了計(jì)算機(jī)的接口技術(shù)和存儲(chǔ)芯片的管理技術(shù),在保護(hù)存儲(chǔ)芯片信息安全中有著舉足輕重的作用。
從成本上來(lái)說(shuō),存儲(chǔ)芯片 NAND閃存大概能占 SSD硬盤(pán)物料成本的 70%或更多。內(nèi)存芯片不是 SSD硬盤(pán)中必須的,這主要取決于主控類(lèi)型,但是配備緩存可以大大提升 SSD硬盤(pán)的性能,尤其是寫(xiě)入性能。主控芯片的成本占據(jù) SSD硬盤(pán) 10-15%的比例,不是最貴的部件,但也是非常重要的。
早期 SSD存儲(chǔ)控制器芯片主要由閃存原廠生產(chǎn),呈現(xiàn)英特爾、三星和美光三足鼎立格局。隨著獨(dú)立存儲(chǔ)控制器芯片廠商的發(fā)展,目前市場(chǎng)逐漸發(fā)展為全雄爭(zhēng)霸的局面,主要廠商有 Marvell、慧榮、群聯(lián)、SandForce、Realtek等。國(guó)內(nèi) SSD主控芯片領(lǐng)域近幾年涌現(xiàn)出了多家 SSD主控廠商,比較知名的有江波龍、國(guó)科微、憶芯、華瀾微電子,還有偏重軍工、企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的中勃、一方信息等公司,另外還有臺(tái)系廠商在大陸設(shè)立的子公司,比如群聯(lián)在合肥成立了兆芯電子,杭州聯(lián)蕓科技也有臺(tái)資參與。
二、大陸為什么能發(fā)展存儲(chǔ)芯片?
存儲(chǔ)芯片是一個(gè)技術(shù)、資本、人才密集型的產(chǎn)業(yè),發(fā)展存儲(chǔ)芯片的充分性在于天時(shí)地利人和。天時(shí):①品牌化程度低;②摩爾定律放緩;③重IP和制造。地利:①制造向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移;②國(guó)家大力支持。人和:①長(zhǎng)江存儲(chǔ)、①合
肥長(zhǎng)鑫、③福建晉華三大存儲(chǔ)項(xiàng)目進(jìn)展順利。天時(shí)地利人和,大陸存儲(chǔ)芯片發(fā)展進(jìn)入加速階段,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化指日可待。
2.1、天時(shí):存儲(chǔ)芯片自身屬性
2.1.1、品牌化程度低
存儲(chǔ)芯片產(chǎn)品不同于大部分的消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品,而是具有典型的大宗商品屬性,差異化競(jìng)爭(zhēng)較小,不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)基本相同,標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,因此品牌化程度較弱,用戶(hù)粘性低。
我們以智能手機(jī)為例,用戶(hù)在選購(gòu)智能手機(jī)時(shí)基本都會(huì)考慮處理器的品牌和型號(hào)是高通的還是聯(lián)發(fā)科的,但很少有人會(huì)考慮屏幕是 LG的還是 BOE的,而只是會(huì)考慮屏幕的大小和分辨率等參數(shù)。這一點(diǎn)存儲(chǔ)芯片和面板是類(lèi)似的,用戶(hù)一般只會(huì)考慮存儲(chǔ)芯片的容量,是 64G還是 128G,而很少會(huì)有人考慮存儲(chǔ)芯片是海力士產(chǎn)的還是東芝產(chǎn)的。因此,對(duì)于存儲(chǔ)芯片行業(yè),只要技術(shù)參數(shù)上達(dá)到要求,不同品牌的產(chǎn)品可替代率很高,這也為后入者提供了彎道超車(chē)的可能。面板行業(yè)中 BOE的成功也印證了這一點(diǎn)。
2.1.2、摩爾定律放緩
摩爾定律是指在集成電路價(jià)格不變的情況下,所容納的晶體管數(shù)量每 18-24個(gè)月增加一倍,性能也因此增加一倍。但隨著集成電路制程工藝逐漸逼近物理極限,先進(jìn)制程的芯片研發(fā)速度也逐漸放緩,摩爾定律面臨失效。
目前國(guó)際巨頭的先進(jìn)制程已進(jìn)入 7納米的量產(chǎn)階段,Tech Insights預(yù)計(jì)到 2020 年將會(huì)達(dá)到5 納米,不過(guò)這種尖端工藝的應(yīng)用主要是集中在邏輯電路處理器芯片的制造上。
存儲(chǔ)芯片的制程路線雖然與邏輯電路的路線不太一樣,但同樣面臨著摩爾定律趨近極限的瓶頸,甚至比邏輯電路來(lái)的更早一些。目前,存儲(chǔ)芯片制程發(fā)展到 1x,1y,1z(20nm-10nm之間)階段很難再進(jìn)一步縮小,因?yàn)殡S著制程工藝的提高,在到達(dá)一定水平之后,存儲(chǔ)芯片的穩(wěn)定性會(huì)下降,而一般認(rèn)為 10nm是臨界點(diǎn)。DRAM目前還在 1x、1y水平,有望在 2020年進(jìn)入 1z階段。NAND目前制程基本已經(jīng)達(dá)到極限,另辟蹊徑從 2D轉(zhuǎn)向 3D發(fā)展。隨著摩爾定律放緩,使得國(guó)內(nèi)的技術(shù)與國(guó)際大廠的差距有望逐漸縮小。3DNAND 國(guó)際上目前通用的為64 層,而國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)32 層,差距只有一代。
2.1.3、重IP 和制造
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從一體化 IDM模式發(fā)展到了今天的設(shè)計(jì)-制造-封測(cè)代工模式,但是對(duì)于存儲(chǔ)芯片,目前主流的廠商還是一體化 IDM模式,主要是由存儲(chǔ)芯片重 IP和制造的特點(diǎn)決定的。
模擬芯片的難點(diǎn)在于設(shè)計(jì),因?yàn)槟M芯片無(wú)法像數(shù)字芯片一樣通過(guò)仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì),只能通過(guò)一次次的流片出成品測(cè)試結(jié)果,再反饋進(jìn)行改進(jìn),因此模擬芯片的研發(fā)周期長(zhǎng),成本高,企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積累非常重要,主要廠商 TI、ADI都有幾十年的歷史。
處理器的難點(diǎn)在于架構(gòu) IP、生態(tài)系統(tǒng)和制造,每一塊集中度都非常高,架構(gòu)主要有電腦端的 X86和手機(jī)端的 ARM,分別對(duì)應(yīng) windows和 Android系統(tǒng),而處理器的制造也是半導(dǎo)體制造中最先進(jìn)的。對(duì)于 CPU和模擬芯片,進(jìn)入門(mén)檻很高,后發(fā)者劣勢(shì)明顯。
存儲(chǔ)芯片的難點(diǎn)在于 IP和制造,實(shí)際上,任何芯片設(shè)計(jì)都要突破 IP的封鎖,存儲(chǔ)芯片的 IP集中度要比處理器低一些,通過(guò)合作授權(quán)和自主研發(fā)相結(jié)合的方式獲得存儲(chǔ)芯片的 IP難度略小一點(diǎn)。
DRAM 的IP 方面,國(guó)內(nèi)廠商由于起步較晚,因此專(zhuān)利的積累相對(duì)薄弱,不過(guò)由于 DRAM領(lǐng)域發(fā)展已相對(duì)成熟,因此國(guó)際間的資本投入已經(jīng)有所減少,這就給國(guó)內(nèi)繼續(xù)提高資本投入實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代提供了機(jī)會(huì),國(guó)內(nèi)廠商必須加快技術(shù)的迭代,盡快在更高的技術(shù)領(lǐng)域取得突破并奪取知識(shí)產(chǎn)權(quán),才能獲得對(duì)下游廠商更強(qiáng)的議價(jià)能力,提高產(chǎn)品毛利率。
NAND 的IP 方面,3D NAND 堆疊技術(shù)是從2D 平面技術(shù)升級(jí)而來(lái),我國(guó)3D NAND 堆疊技術(shù)與國(guó)際各大廠商的差距相對(duì)DRAM 領(lǐng)域較小,原因是DRAM 已經(jīng)相對(duì)成熟,而 3D NAND堆疊技術(shù)為近年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù),因此我國(guó)的技術(shù)與世界領(lǐng)先技術(shù)差距不是太大。不過(guò)在 IP儲(chǔ)備上,國(guó)內(nèi)廠商依舊是處于弱勢(shì),存儲(chǔ)芯片巨頭廠商仍然具有壓倒性的專(zhuān)利儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)。
結(jié)合上文提到的存儲(chǔ)芯片的品牌化程度較低,屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,對(duì)上層的生態(tài)系統(tǒng)依賴(lài)低;存儲(chǔ)芯片廠商的主要工作是在制造環(huán)節(jié)上,規(guī)?;瘍?yōu)勢(shì)非常明顯;隨著摩爾定律放緩,國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距有所縮小,給了國(guó)內(nèi)廠商追趕上的機(jī)會(huì)。
2.2、地利:國(guó)內(nèi)發(fā)展機(jī)遇
2.2.1、制造向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移
在半導(dǎo)體向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)下,國(guó)際大廠紛紛到大陸地區(qū)設(shè)廠或者增大國(guó)內(nèi)建廠的規(guī)模。根據(jù) SEMI數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì) 2017年至 2020年間,全球投產(chǎn)的晶圓廠約 62座,其中 26座位于中國(guó)大陸,占全球總數(shù)的 42%。
隨著大量晶圓廠在國(guó)內(nèi)建成,將有利于推動(dòng)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展,同時(shí)帶動(dòng)設(shè)計(jì)、封測(cè)、材料、設(shè)備等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,促進(jìn)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建立。而制造正是存儲(chǔ)芯片最重要的環(huán)節(jié),因此制造向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移,也將有利于促進(jìn)國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2.2.2、國(guó)家大力支持
2014 年6 月,國(guó)務(wù)院頒布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,提出設(shè)立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金(簡(jiǎn)稱(chēng)“大基金”),將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新技術(shù)研發(fā)提升至國(guó)家戰(zhàn)略高度。且明確提出,到 2020年,集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷(xiāo)售收入年均增速超過(guò) 20%,企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng);到 2030年,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。
據(jù)集邦咨詢(xún)統(tǒng)計(jì),截至 2017年 11月 30日,大基金累計(jì)有效決策 62個(gè)項(xiàng)目,涉及 46家企業(yè),累計(jì)有效承諾額 1,063億元,實(shí)際出資 794億元,分別占首期總規(guī)模的 77%和 57%,投資范圍涵蓋 IC產(chǎn)業(yè)上、下游。大基金在制造、設(shè)計(jì)、封測(cè)、設(shè)備材料等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行投資布局全覆蓋,各環(huán)節(jié)承諾投資占總投資的比重分別是 63%、20%、10%、7%。
在國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金之外,多個(gè)省市也相繼成立或準(zhǔn)備成立集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金,目前包括北京、上海、廣東等在內(nèi)的十幾個(gè)省市已成立專(zhuān)門(mén)扶植半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地方政府性基金。根據(jù)國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金的統(tǒng)計(jì),截止 2017年 6月,由“大基金”撬動(dòng)的地方集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(包括籌建中)達(dá) 5145億元。
目前大基金二期已經(jīng)啟動(dòng),募集金額有望超過(guò)一期,一期規(guī)模為 1387億元。大基金總經(jīng)理丁文武透露,大基金將提高對(duì)設(shè)計(jì)業(yè)的投資比例,并將圍繞國(guó)家戰(zhàn)略和新興行業(yè)進(jìn)行投資規(guī)劃,比如智能汽車(chē)、智能電網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等,并盡量對(duì)設(shè)備和材料給予支持,推動(dòng)其加快發(fā)展。此外,我們預(yù)計(jì)大基金二期將重點(diǎn)關(guān)注存儲(chǔ)芯片、集成電路設(shè)計(jì)和化合物半導(dǎo)體等領(lǐng)域。
2.3、人和:人才集聚下三大項(xiàng)目進(jìn)展順利
在天時(shí)的條件下,摩爾定律放緩,大陸廠商技術(shù)逐漸追趕;在地利的條件下,國(guó)家大力支持存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè),資本不再成為瓶頸;而在人和方面,也就是人才方面,大陸項(xiàng)目也是取得可喜進(jìn)展。
在天時(shí)地利人和的條件下,國(guó)內(nèi)三大存儲(chǔ)項(xiàng)目長(zhǎng)江存儲(chǔ)(NAND),合肥長(zhǎng)鑫(DRAM),福建晉華(DRAM)進(jìn)展順利,預(yù)計(jì)將于 2018年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),2018年也將有望成為國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片主流化發(fā)展元年。
2.3.1、長(zhǎng)江存儲(chǔ)
長(zhǎng)江存儲(chǔ)是由紫光集團(tuán)與武漢新芯合作成立的國(guó)家存儲(chǔ)芯片基地項(xiàng)目,專(zhuān)注于 12寸 3D NAND閃存的研發(fā)與制造。
人和:紫光國(guó)芯全球執(zhí)行副總裁暨長(zhǎng)江存儲(chǔ)代行董事長(zhǎng)為***DRAM教父、前華亞科董事長(zhǎng)高啟全。2017年 4月,高啟全表示已齊聚 500名研發(fā)人員在武漢投入 3D NAND開(kāi)發(fā),也考慮研發(fā) 20/18納米 DRAM。2018年 5月,前工信部電子信息司司長(zhǎng)刁石京入職紫光集團(tuán),出任聯(lián)席總裁。在此之前,前電子信息司副司長(zhǎng)彭紅兵已經(jīng)出任大基金副總裁兼長(zhǎng)江存儲(chǔ)監(jiān)事會(huì)主席。
項(xiàng)目進(jìn)展:首期投入超過(guò)240億美元,預(yù)計(jì)未來(lái)還將追加300億美元。2017年 9月長(zhǎng)江存儲(chǔ)新建的國(guó)家存儲(chǔ)芯片基地項(xiàng)目(一期)一號(hào)生產(chǎn)及動(dòng)力廠房實(shí)現(xiàn)提前封頂,2018年 2月份進(jìn)行廠內(nèi)潔凈室裝修和空調(diào)、消防等系統(tǒng)安裝。2018年 4月 11日長(zhǎng)江存儲(chǔ)正式啟動(dòng)入廠裝機(jī)儀式,北方華創(chuàng)的設(shè)備已成功打入長(zhǎng)江存儲(chǔ)產(chǎn)線。2018年 5月,長(zhǎng)江存儲(chǔ)從荷蘭阿斯麥(ASML)公司訂購(gòu)的一臺(tái)光刻機(jī)已抵達(dá)武漢。這臺(tái)光刻機(jī)價(jià)值高達(dá) 7200萬(wàn)美元,約合人民幣 4.6億元。未來(lái)兩年內(nèi),長(zhǎng)江存儲(chǔ)的存儲(chǔ)芯片基地還將從全球各地進(jìn)口近 3萬(wàn)噸精密儀器至武漢。
長(zhǎng)江存儲(chǔ) 2017年 2月宣布 32層 3D NAND Flash芯片順利通過(guò)測(cè)試,有望 2018 年底順利投產(chǎn),預(yù)計(jì)2020 年月產(chǎn)能將達(dá)30 萬(wàn)片。同時(shí),長(zhǎng)江存儲(chǔ)還在推進(jìn) 64層堆疊 3D閃存,力爭(zhēng) 2019年底實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),將與世界領(lǐng)先水平差距縮短到 2年之內(nèi)。
紫光還計(jì)劃在成都和南京投資兩條總產(chǎn)能 50萬(wàn)/月的 12寸生產(chǎn)線,同時(shí)也在推進(jìn) 20/18nm的 DRAM開(kāi)發(fā),DRAM進(jìn)度慢于 NAND FLASH,預(yù)計(jì) DRAM最快將于 2020年量產(chǎn)。
2.3.2、合肥長(zhǎng)鑫
合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)由兆易創(chuàng)新、中芯國(guó)際前 CEO王寧國(guó)與合肥產(chǎn)投簽訂協(xié)議成立,項(xiàng)目預(yù)算金額為 180億元人民幣。
人和:根據(jù)2018年4月在“國(guó)家集成電路重大專(zhuān)項(xiàng)走進(jìn)安徽活動(dòng)”中長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)、睿力集成電路有限公司首席執(zhí)行官王寧國(guó)的介紹,合肥存儲(chǔ)項(xiàng)目的實(shí)施主體之一的睿力集成于 2016年 7月 13日成立,當(dāng)時(shí)只有 1個(gè)人,經(jīng)過(guò) 21個(gè)月 630天之后,目前員工已達(dá)到 1539人,相當(dāng)于每一天有 2.5個(gè)人報(bào)道,在不到兩年的時(shí)間里這是一個(gè)非常快的成長(zhǎng)。目前公司員工中,***同胞有 447位,中國(guó)大陸員工有 1013人,占比達(dá)三分之二。
芯智訊注:另外值得一提的是,就在合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)及睿力傳出將進(jìn)入量產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn),兆易創(chuàng)新原董事長(zhǎng)朱一明,宣布辭去兆易創(chuàng)新CEO,從王寧國(guó)手上正式接任合肥長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)及睿力CEO。這也預(yù)示著合肥長(zhǎng)鑫及睿力即將進(jìn)入一個(gè)新的階段。
項(xiàng)目進(jìn)展:兆易創(chuàng)新負(fù)責(zé)研發(fā)19nm工藝制程的12英寸晶圓移動(dòng)型DRAM,目標(biāo)于 2018年底前研發(fā)成功,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率不低于 10%,預(yù)計(jì) 2019年投產(chǎn)。屆時(shí),合肥長(zhǎng)鑫將成為中國(guó)第一家自主化大規(guī)模 DRAM工廠,將是世界第四家突破 20nm以下 DRAM生產(chǎn)技術(shù)的公司。合肥長(zhǎng)鑫 2018年 1月已經(jīng)完成一廠廠房建設(shè)并開(kāi)始設(shè)備安裝,有望年底推出 19nm工程樣品。
公司當(dāng)前技術(shù)水平距世界領(lǐng)先水平差距在 5年左右。如果 2021年公司能夠按進(jìn)度實(shí)現(xiàn) 17nm技術(shù)的研發(fā),技術(shù)差距將會(huì)縮短到 3年左右。
2.3.3、福建晉華
福建晉華主要從事利基型 DRAM的研發(fā)和生產(chǎn)工作,主要應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域,這些行業(yè)雖然已經(jīng)進(jìn)入存量博弈階段,但市場(chǎng)規(guī)模龐大。
人和:福建晉華的掌舵者陳正坤原是爾必達(dá)與***力晶合資公司瑞晶的掌舵者,之后爾必達(dá)破產(chǎn)被美光并購(gòu)后,他從日本半導(dǎo)體企業(yè)走入美國(guó)體系。晉華集成電路在人才團(tuán)隊(duì)方面,采取海內(nèi)外人才招聘與人才培訓(xùn)相結(jié)合的方式。計(jì)劃 2018年人才隊(duì)伍將達(dá) 1200人,目前已招募人員 800多人。由于晉江集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較薄弱,晉江市以晉華項(xiàng)目為龍頭,構(gòu)建“三園一區(qū)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間載體,打造設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、裝備與材料、終端應(yīng)用的集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈,其目標(biāo)是到 2025年可形成 1000億產(chǎn)業(yè)規(guī)模。據(jù)悉,***矽品、***芝奇、美國(guó)空氣化工等 20多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目已落地晉江,總投資近 600億元,產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈正逐步形成。正在建設(shè)的***矽品位于晉華集成電路對(duì)面,將以 DRAM封測(cè)業(yè)務(wù)為主。
項(xiàng)目進(jìn)展:福建晉華的制造技術(shù)工作主要交由聯(lián)電進(jìn)行,制程工藝由32納米切入,規(guī)劃產(chǎn)能為每月 6萬(wàn)片,預(yù)計(jì) 2018年 9月開(kāi)始試產(chǎn)。公司目標(biāo)最終推出 20納米產(chǎn)品,規(guī)劃到 2025年四期建成月產(chǎn)能 24萬(wàn)片。
三、大陸發(fā)展存儲(chǔ)芯片有什么影響?
3.1、價(jià)格:降價(jià)或成必然趨勢(shì)
受益于下游智能手機(jī)、AI、數(shù)據(jù)中心、汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)等多極應(yīng)用的驅(qū)動(dòng),存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)有望繼續(xù)保持高增長(zhǎng)。美光預(yù)計(jì) 2017年至 2021年,DRAM需求復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá) 20%,NAND位需求復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá) 40-45%。
存儲(chǔ)芯片的漲價(jià)由供不應(yīng)求開(kāi)始,是否持續(xù)還得看供需。需求是緩慢增長(zhǎng),而供給會(huì)突然增加,隨著國(guó)際大廠產(chǎn)能釋放以及大陸存儲(chǔ)項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),存儲(chǔ)芯片價(jià)格下降或成必然趨勢(shì)。
DRAM
需求端:下游智能手機(jī)運(yùn)行內(nèi)存不斷從1G到2G、3G、4G升級(jí)導(dǎo)致移動(dòng)式DRAM 需求快速增長(zhǎng),同時(shí)數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展促進(jìn)服務(wù)器內(nèi)存需求增長(zhǎng)。
供給端:DRAM主要掌握在三星、海力士、美光等幾家手中,呈現(xiàn)寡頭壟斷格局,三星市占率約為 45%。2016年 Q3之前,DRAM價(jià)格一路走低,所有 DRAM廠商都不敢貿(mào)然擴(kuò)產(chǎn)。
價(jià)格:供不應(yīng)求導(dǎo)致DRAM價(jià)格從2016年Q2/Q3開(kāi)始一路飆升,DXI指數(shù)從 6000點(diǎn)最高上漲到 30000點(diǎn)。DXI指數(shù)是集邦咨詢(xún)于 2013年創(chuàng)建反映主流 DRAM價(jià)格的指數(shù),目前仍維持在高位。從現(xiàn)貨價(jià)格上看,4G產(chǎn)品價(jià)格從 2018Q1開(kāi)始回落,但 2G產(chǎn)品價(jià)格依舊堅(jiān)挺。
短期看,在大陸智能手機(jī)出貨疲弱的大環(huán)境影響下,移動(dòng)式內(nèi)存的需求有所下降。同時(shí),DRAM三大廠 2018年新增 5-7%的產(chǎn)能將于下半年開(kāi)出。需求減弱,供給增加,供需緊張關(guān)系得到緩解,移動(dòng)式內(nèi)存的價(jià)格有所下降。但隨著全球數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,服務(wù)器內(nèi)存需求仍然旺盛,我們預(yù)計(jì) 2018年服務(wù)器內(nèi)存價(jià)格仍然會(huì)延續(xù)漲價(jià)的走勢(shì)。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),在不考慮大陸廠商的情況下,4Gb DARM價(jià)格將從 2017年的 4.71美元降到2018 年的4.39 元,降幅為6.8%。
長(zhǎng)期看,隨著三大廠商產(chǎn)能釋放以及大陸合肥長(zhǎng)鑫、福建晉華的 DRAM項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),產(chǎn)能開(kāi)出后將較快地增加供給,而需求是緩慢增長(zhǎng),屆時(shí)供過(guò)于求或?qū)⒁l(fā)價(jià)格戰(zhàn)導(dǎo)致 DRAM價(jià)格大幅下降。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),4Gb DARM價(jià)格到 2019將大幅下降至 3.53美元;由于受到大陸廠商的影響,估計(jì)韓國(guó) 5年后減少的 DRAM收入為 67億美元。
NAND Flash
需求端:下游智能手機(jī)閃存存不斷從16G到32G、64G、128G甚至256G升級(jí)導(dǎo)致嵌入式存儲(chǔ)快速需求增長(zhǎng),同時(shí)隨著 SSD在 PC中滲透率提升以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器數(shù)量增加導(dǎo)致 SSD需求快速增長(zhǎng)。
供給端:NAND主要廠商有三星、東芝、美光和海力士,三星同樣是產(chǎn)業(yè)龍頭,市占率約為 37%。2016和 2017年為 NAND Flash從 2D到 3D NAND制程轉(zhuǎn)化年,產(chǎn)能存在逐漸釋放的過(guò)程,供給緩慢增加。
價(jià)格:供不應(yīng)求導(dǎo)致NAND價(jià)格從2016年Q2/Q3開(kāi)始一路飆升,最高漲幅超過(guò) 50%。隨著供給端產(chǎn)能逐漸開(kāi)出,NAND價(jià)格從 2017H2至今已下降
20%左右。
短期看,智能手機(jī)銷(xiāo)售增速疲軟,2018年上半年 NAND需求恐不如預(yù)期,隨著 3D產(chǎn)能不斷開(kāi)出,市況將轉(zhuǎn)變成供過(guò)于求,導(dǎo)致 NAND Flash價(jià)格持續(xù)走跌的機(jī)率升高。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),在不考慮大陸廠商的情況下,32Gb NAND價(jià)格將從 2017年的 2.8美元降到 2018年的 1.93元,降幅高達(dá) 31%。
長(zhǎng)期看,隨著國(guó)際大廠產(chǎn)能釋放以及大陸長(zhǎng)江存儲(chǔ)的 NAND項(xiàng)目產(chǎn)能開(kāi)出后將較快地增加供給,而需求是緩慢增長(zhǎng),屆時(shí)供過(guò)于求或?qū)⒁l(fā)價(jià)格戰(zhàn)導(dǎo)致 NAND 價(jià)格持續(xù)大幅下降。根據(jù)韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興院預(yù)測(cè),32Gb NAND 價(jià)格 2020年將大幅下降至 0.65美元;由于受到大陸廠商的影響,估計(jì)韓國(guó) 5年后減少的 NAND收入為 11億美元。
NOR Flash
需求端:雖然NOR FLASH市場(chǎng)份額較小,但是由于代碼可在芯片內(nèi)執(zhí)行,仍然常常用于存儲(chǔ)啟動(dòng)代碼和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智慧應(yīng)用(智能家居、智慧城市、智能汽車(chē))、無(wú)人機(jī)等廠商導(dǎo)入 NOR Flash作為儲(chǔ)存裝置和微控制器搭配開(kāi)發(fā),同時(shí)智能手機(jī)搭載 OLED面板需外掛 NOR Flash來(lái)儲(chǔ)存程序代碼,NOR Flash需求持續(xù)增長(zhǎng)。
供給端:一方面上游硅片原材料供不應(yīng)求漲價(jià);另一方面,巨頭美光及Cypress 紛紛宣布淡出,關(guān)停部分生產(chǎn)線等,產(chǎn)生供給缺口,導(dǎo)致價(jià)格上漲。
價(jià)格:2017年由于NOR Flash市場(chǎng)供不應(yīng)求且價(jià)格大漲。2018Q1因智能手機(jī)生產(chǎn)鏈進(jìn)入庫(kù)存調(diào)整階段,NOR Flash市場(chǎng)供需平衡,價(jià)格基本穩(wěn)定,只有部份低容量 NOR Flash市場(chǎng)因大陸產(chǎn)能開(kāi)出而有降價(jià)現(xiàn)象。
短期看,2018Q2安卓陣營(yíng)智能型手機(jī)開(kāi)始進(jìn)入零組件備貨旺季,隨著 AMOLED 面板市場(chǎng)滲透率提升,NOR Flash 需求已見(jiàn)回升。英特爾在第八代 Core處理器平臺(tái)中,將儲(chǔ)存 BIOS的 NOR Flash容量由 64Mb/128Mb一舉拉高至 256Mb,中高容量 NOR Flash因此供貨吃緊。但是,2017年以來(lái)國(guó)際大廠都沒(méi)有大規(guī)模擴(kuò)充產(chǎn)能動(dòng)作,隨著市場(chǎng)需求由淡季進(jìn)入旺季,缺貨問(wèn)題再度浮上臺(tái)面,價(jià)格或?qū)⒃俅紊蠞q。
長(zhǎng)期看,高端 NOR Flash隨著汽車(chē)智能化電動(dòng)化發(fā)展需求旺盛,低端 NORFlash 隨著物聯(lián)網(wǎng)IOT、智慧音箱、AMOLED 等新應(yīng)用的發(fā)展同樣需求旺盛。
3.2、安全:逐步實(shí)現(xiàn)自主可控
大陸產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)姓悸收w低下,國(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。我國(guó)核心芯片如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的 CPUMPU、通用電子統(tǒng)中的 FPGA/EPLD和 DSP、通信裝備中的嵌入式 MPU和 DSP、存儲(chǔ)設(shè)備中的 DRAM和 Nand Flash、顯示及視頻系統(tǒng)中的 Display Driver,國(guó)產(chǎn)芯片占有率都幾乎為零。制造環(huán)節(jié),雖然 28nm以上的成熟工藝大陸已站穩(wěn)腳跟,但是 28nm及以下的先進(jìn)工藝、化合物半導(dǎo)體等市占率仍然很低。高端設(shè)備、材料、EDA工具、核心 IP等市占率同樣非常低。
這種情況對(duì)于國(guó)家和企業(yè)而言都是非常不利的,不管是從國(guó)家安全還是電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言,全力推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)成為了全國(guó)上下的一致共識(shí),整個(gè)行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力非常充足。
隨著三大存儲(chǔ)項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),大陸存儲(chǔ)芯片自給率將有望逐步提升,從而實(shí)現(xiàn)自主可控。
四、相關(guān)上市公司
4.1、兆易創(chuàng)新:國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)龍頭
4.1.1、高成長(zhǎng)的存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)稀缺標(biāo)的
公司是國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的龍頭企業(yè),經(jīng)營(yíng)模式為典型的 fabless模式。公司主要產(chǎn)品包括存儲(chǔ)芯片和 MCU,其中存儲(chǔ)芯片約占營(yíng)收的 85%。
股權(quán)結(jié)構(gòu)方面,第一大股東為實(shí)際控制人朱一明,持股比例為 13.58%;第二大股東為大基金,持股比例為 11.0%。
4.1.2、營(yíng)收凈利高速增長(zhǎng),NOR Flash 漲價(jià)有望持續(xù)
公司業(yè)績(jī)始終保持快速增長(zhǎng),從 2011年到 2017年公司營(yíng)業(yè)收入復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 35.92%,凈利潤(rùn)復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 67.70%。2017年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 20.30億元,同比增長(zhǎng) 36.32%,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn) 3.98億元,同比增長(zhǎng) 127.56%; 2018 年一季度公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入5.42 億元,同比增長(zhǎng)19.71%,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn) 0.90億元,同比增長(zhǎng) 28.65%。
公司 2017年業(yè)績(jī)高速增長(zhǎng)的主要原因?yàn)?2016年四季度起 NOR Flash市場(chǎng)供不應(yīng)求,供給端美光、賽普拉斯宣布退出低容量市場(chǎng),專(zhuān)注汽車(chē)、工業(yè)和 IOT高細(xì)分市場(chǎng);需求端 AMOLED屏幕需要帶一塊 NOR Flash來(lái)做電學(xué)補(bǔ)償, AMOLED 顯示屏的滲透率正在加速,尤其是蘋(píng)果的采用直接帶動(dòng)了其需求。
2018 年下半年,隨著安卓手機(jī)進(jìn)入備貨旺季,OLED 面板市場(chǎng)滲透率進(jìn)一步提升,另外汽車(chē)電子和物聯(lián)網(wǎng)對(duì) NOR Flash的需求也在加強(qiáng),如今年各廠推車(chē)的新款車(chē)均搭載光達(dá)(LiDAR)及自動(dòng)緊急煞車(chē)系統(tǒng)(AEB)、胎壓偵測(cè)器(TPMS)、道路偏移警示等 ADAS系統(tǒng),帶動(dòng)車(chē)規(guī) NOR Flash需求急速升溫,NOR Flash漲價(jià)有望持續(xù)。
目前公司 NOR Flash高容量 256Mb產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),55nm和 45nm技術(shù)的研發(fā)正在加速推進(jìn)。公司在 2016年全球 NOR Flash市場(chǎng)排名第五位,市場(chǎng)占有率達(dá)到 7%。隨著美光和賽普拉斯逐漸退出中低端市場(chǎng),我們預(yù)計(jì) 2017 年公司市場(chǎng)占有率有望突破10%。
4.1.3、研發(fā)投入持續(xù)加大,NAND/DARM 打開(kāi)廣闊新空間
公司在技術(shù)與人才方面壁壘顯著,2017年底研發(fā)人員達(dá)到 253人,相比 2016年底增長(zhǎng) 42.94%;主要管理技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)自美國(guó)、加拿大、中國(guó)***等先進(jìn)產(chǎn)業(yè)地區(qū),2017年研發(fā)費(fèi)用支出 1.67億元,同比增長(zhǎng) 63.31%,2011到 2017年研發(fā)費(fèi)用復(fù)合增速達(dá)到 51.66%。技術(shù)研發(fā)核心人員來(lái)自清華、北大、復(fù)旦、中科院等國(guó)內(nèi)微電子領(lǐng)域頂尖院校,截止 2017年底,公司已申請(qǐng) 718項(xiàng)專(zhuān)利,獲得 261項(xiàng)專(zhuān)利,上述專(zhuān)利涵蓋 NOR Flash、NAND Flash、MCU等芯片關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。
目前,公司 NAND Flash產(chǎn)品容量最高可到 32GB,自研 38nm產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),24nm研發(fā)推進(jìn)順利。此外,公司 2017年 10月與合肥產(chǎn)投簽署共同開(kāi)發(fā) DARM存儲(chǔ)芯片協(xié)議,項(xiàng)目預(yù)算約為 180億元,雙方根據(jù) 1:4的比例籌集。項(xiàng)目研發(fā)目標(biāo)是在2018年年底前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率不低于 10%。
NANDFlash和DRAM作為主流存儲(chǔ)器,全球市場(chǎng)規(guī)模約為NOR Flash 的20倍,目前國(guó)內(nèi)嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口,未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。
4.1.4、入股中芯國(guó)際形成虛擬IDM,并購(gòu)思立微實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展
對(duì)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō),晶圓代工廠由于對(duì)資金和規(guī)模的要求較高,產(chǎn)能相對(duì)集中,制造工藝和設(shè)計(jì)的協(xié)同性需要較長(zhǎng)時(shí)間的積累,同時(shí)工藝節(jié)點(diǎn)的配合直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞,往往設(shè)計(jì)企業(yè)與晶圓廠商的合作成為了其業(yè)務(wù)能否發(fā)展的重要壁壘。公司于 2017年 11月通過(guò)境外全資子公司芯枝佳易參與認(rèn)購(gòu)中芯國(guó)際發(fā)行配售股份,投資總額不超過(guò) 7000萬(wàn)美元,進(jìn)一步加強(qiáng)戰(zhàn)略關(guān)系,形成虛擬 IDM,同時(shí)有利于保證公司產(chǎn)能。
2018 年7 月,公司公告擬以發(fā)行股份及支付現(xiàn)金的方式收購(gòu)上海思立微100% 股權(quán),同時(shí)擬采取非公開(kāi)發(fā)行股份募集配套資金,用于支付本次交易現(xiàn)金對(duì)價(jià)、14nm工藝嵌入式異構(gòu) AI推理信號(hào)處理器芯片研發(fā)項(xiàng)目、30MHz主動(dòng)式超聲波 CMEMS工藝及換能傳感器研發(fā)項(xiàng)目、智能化人機(jī)交互研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目以及支付本次交易相關(guān)的中介費(fèi)用。
思立微的產(chǎn)品以觸控芯片和指紋芯片等新一代智能移動(dòng)終端傳感器 SoC芯片為主。本次交易將一定程度上補(bǔ)足公司在傳感器、信號(hào)處理、算法和人機(jī)交互方面的研發(fā)技術(shù),提升相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品化能力,在整體上形成完整的 MCU+存儲(chǔ)+交互系統(tǒng)解決方案,為公司進(jìn)一步快速發(fā)展注入動(dòng)力。
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