半導體存儲行業(yè)市場簡析

半導體存儲行業(yè)市場簡析一、存儲產(chǎn)業(yè)：現(xiàn)代文明傳承與延續(xù)的基石存儲的起源：文明的傳承與延續(xù)是需求基石，推動存儲介質(zhì)的發(fā)展文明的傳承與延續(xù)是信息存儲的需求基石，存儲需求的爆發(fā)增長，促進了存儲介質(zhì)的創(chuàng)新和發(fā)展。從文明誕生以來，人類就一直在尋求能夠更有效存儲信息的方式，從4萬年前洞穴壁畫、6000年前泥板上楔形文字、竹簽、書本，現(xiàn)代的存儲模式已經(jīng)主要為光盤、U盤、硬盤等等，存儲器的更新?lián)Q代從未停止。1970年10月，Intel發(fā)布了第一款商用DRAM，正式宣告了磁芯存儲器的滅亡。1970年，Intel發(fā)布了第一款商用DRAM“Intel1103”，其在惠普9800系列電腦上大量應用，至1972年Intel1103成為全球銷量最好的DRAM內(nèi)存芯片，擊敗了當時的磁芯DRAM內(nèi)存，它的誕生正式宣告了磁芯存儲器的滅亡，并最終成全了個人電腦革命。2030年全球每年新增數(shù)據(jù)量將突破1YB，存儲需求量級爆發(fā)式增長到2030年全球每年新增數(shù)據(jù)量將突破1YB量級，相當于4萬億臺256GB高端手機的存儲能力，存儲需求量級爆發(fā)成長。華為數(shù)據(jù)存儲與機器視覺產(chǎn)品線總裁周躍峰在2021創(chuàng)新數(shù)據(jù)基礎設施論壇中表示，到2030年全球每年新增數(shù)據(jù)量將突破1YB量級，相當于4萬億256GB高端手機的存儲能力，存儲需求量級爆發(fā)成長。IDC預計到2025年，中國數(shù)據(jù)圈將增至48.6ZB，占全球的27.8%，成為全球最大數(shù)據(jù)圈。據(jù)IDC預測，全球數(shù)據(jù)圈(每年被創(chuàng)建、采集或復制的數(shù)據(jù)集合)將從2018年的33ZB增至2025年的175ZB，增幅超5倍。其中，中國數(shù)據(jù)圈增速最為迅速。2018年，中國數(shù)據(jù)圈占全球數(shù)據(jù)圈的比例為23.4%，即7.6ZB；預計到2025年將增至48.6ZB，占全球數(shù)據(jù)圈的27.8%，中國將成為全球最大的數(shù)據(jù)圈。數(shù)字存儲的演進：存儲器尺寸不斷縮小至芯片，容量可達TB量級隨著技術的發(fā)展，存儲器尺寸逐漸縮小，存儲容量大幅提升。根據(jù)NIMBUS數(shù)據(jù)，1960年代，磁帶平均容量僅為2.3MB，1970年代軟盤開始流行，平均容量同樣僅MB量級。伴隨著硬盤技術的發(fā)展及普及，存儲器尺寸不斷下降，存儲容量大幅提升。1990年代，硬盤存儲容量已達到1GB量級。21世紀開始，DRAM、閃存進入人們視野，成為主流存儲方式，平均存儲容量從GB量級逐漸提升至TB量級。二、機械硬盤，雄風猶在機械硬盤雄風猶在，企業(yè)級應用成未來主戰(zhàn)場機械硬盤雄風猶在，位列數(shù)字存儲市場規(guī)模第三，市場集中度逐步提升。根據(jù)日本HDD協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年機械硬盤市場規(guī)模整體約183億美元，約占數(shù)字存儲的11.35%，位列第三。2008年以前，機械硬盤市場各廠商競爭激烈。伴隨著消費級市場的流失，廠商逐漸退出，市場集中度提升。2020年HDD市場主要玩家為希捷、西部數(shù)據(jù)和東芝，根據(jù)Trendfocus統(tǒng)計數(shù)據(jù)，希捷、西部數(shù)據(jù)、東芝的市場份額分別為42.70%、37.00%和20.30%，依次位列全球第一、全球第二、全球第三。機械硬盤是傳統(tǒng)普通硬盤，信息通過電磁鐵轉(zhuǎn)換成電流HDD(機械硬盤)是傳統(tǒng)普通硬盤，主要由盤頭、磁片、盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機、磁頭控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口和緩存等幾個部分組成。磁頭可沿盤片的半徑方向運動，加上盤片每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)，磁頭就可以定位在盤片的指定位置上進行數(shù)據(jù)的讀寫操作。信息通過離磁性表面很近的磁頭，由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁盤上，信息可以通過相反的方式讀取。1956~1979年：硬盤確立溫氏架構機械硬盤誕生于1956年，“溫氏架構”于1973年問世?，F(xiàn)代硬盤雛形誕生于1956年，由IBM制造，存儲容量僅為5MB。1973年，采用“溫氏架構”的IBM3340問世，標志著硬盤基本架構的確立。這種硬盤擁有幾個同軸金屬盤片，盤片上涂有磁性材料。他們與能夠移動的磁頭共同密封在一個盒子中，磁頭從旋轉(zhuǎn)的盤片讀出磁信號的變化。1970-1979年，IBM先后發(fā)明了Merlin技術、ThinFilm磁頭，驅(qū)動硬盤數(shù)據(jù)定位準確性、硬盤密度都大幅提升。三、DRAM戰(zhàn)場硝煙彌漫DRAM硝煙彌漫，“百花齊放”到“三國鼎立”根據(jù)CFM閃存市場數(shù)據(jù)，2022年DRAM市場規(guī)模整體約791億美元，位列數(shù)字存儲市場第一。近年來受益于數(shù)據(jù)資料中心、智能手機、加密貨幣等市場需求，DRAM市場規(guī)?？傮w呈現(xiàn)上升趨勢，2019年由于前期擴產(chǎn)能和去庫存等因素，市場規(guī)模有所下降。從“百花齊放”到“三國鼎立”，三星、鎂光、SK海力士成DRAM領域最終玩家，據(jù)Statista，2022年三家合計市場份額達94%，分別為43.10%，27.72%和24.50%?？v觀DRAM發(fā)展歷史，產(chǎn)品以成本、技術、品質(zhì)等為核心競爭要素，背后需要企業(yè)在融資能力、產(chǎn)業(yè)鏈配套及人才梯隊等全方位儲備，考驗企業(yè)系統(tǒng)性的資源調(diào)動能力。DRAM搏殺慘烈，王朝幾經(jīng)更替DRAM行業(yè)早期競爭激烈，歷經(jīng)美、日、韓的幾代王朝更替，最終形成三星電子、SK海力士、美光三足鼎立格局。70年代，Intel憑借1KDRAM研發(fā)成功迅速占領市場，IBM和德州儀器也開始入局。80年代，日本廠商憑借低價的優(yōu)勢份額持續(xù)提升，韓國三星也在此時開始布局DRAM。90年代以來，開創(chuàng)DRAM產(chǎn)業(yè)的三大元老——英特爾、德州儀器和IBM陸續(xù)退出DRAM市場。近10年來DRAM市場集中度逐漸上升，形成了三星電子、SK海力士、美光三足鼎立的格局。半導體存儲器DRAM，基本操作機制分為讀和寫動態(tài)隨機存取存儲器(DynamicRandomAccessMemory)DRAM是一種半導體存儲器，通常以一個電容和晶體管為一個單元排成二維矩陣。DRAM利用電容內(nèi)存儲電荷情況來代表二進制比特是1或0。由于晶體管電路會有漏電電流，導致電容上所存儲的電荷數(shù)量并不足以正確地識別。因此DRAM需要周期性地充電，因此被稱為“動態(tài)”存儲器。四、FLASH為新一代存儲主力FLASH市場規(guī)模約638億美元，位列數(shù)字存儲市場規(guī)模第二2022年FLASHMEMORY市場規(guī)模整體約638億美元，占總體存儲市場規(guī)模約40%，位列數(shù)字存儲市場規(guī)模第二。其中據(jù)CFM閃存市場數(shù)據(jù)，2022年NANDFLASH市場規(guī)模約為601億美元，據(jù)CINNO數(shù)據(jù)，2022年NorFLASH市場規(guī)模約為37億美元。Flash成為兵家必爭之地FLASHMEMORY作為新一代存儲主力，近年來快速發(fā)展，已成為兵家必爭之地。FLASH市場規(guī)模近年來呈現(xiàn)快速增長趨勢，特別是NANDFLASH已成為手機、筆記本等主力存儲介質(zhì)，而可穿戴設備、IOT等應用興起驅(qū)動NORFLASH成長。內(nèi)存器件FLASH(閃存)具有非易失性閃存(Flash)是屬于內(nèi)存器件的一種，其具有非易失性(Non-Volatile)。在沒有電流供應的條件下也能夠長久地保持數(shù)據(jù)，其存儲特性相當于硬盤，這項特性正是閃存得以成為各類便攜型數(shù)字設備的存儲介質(zhì)的基礎。閃存是一種電壓控制型器件。其存儲單元類似MOSFET(金屬-氧化物半導體場效應管)的三端器件，有源極、漏極和柵極。而其在柵極與硅襯底之間有額外一層柵極，用以存儲電荷，名稱為“浮置柵極”其外部包裹二氧化硅絕緣層，因此電荷不會泄漏，所以閃存具有記憶能力。五、半導體風向標：存儲市場近況及預判半導體存儲市場占半導體市場23%左右，是半導體行業(yè)一大分支據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，半導體存儲器市場占半導體市場23%左右，是半導體行業(yè)一大分支。半導體行業(yè)可以細分為存儲芯片、邏輯芯片、模擬芯片、傳感器、分立器件等。存儲器是半導體行業(yè)的一大分支，2003年以來，全球存儲器市場占半導體市場的份額維持在20%-25%，其中2017年和2018年高達30.07%和33.70%。2022年，根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球存儲器市場規(guī)模占據(jù)半導體市場的23.17%。半導體存儲分為易失性存儲芯片(RAM)、非易失性存儲芯片(ROM)和其他。常見的易失性存儲芯片有SRAM和DRAM，非易失性存儲芯片包括FLASH(閃存)和ROM(只讀存儲器)，其中FLASH分為NANDFLASH和NORFLASH兩種。存儲是半導體風向標：與半導體行業(yè)變化基本一致，波動性更強半導體存儲器市場變化與半導體行業(yè)變化基本一致，但具有更強波動性。存儲器作為半導體的子行業(yè)，其周期變化基本和半導體行業(yè)周期變化一致，但存儲器的波動性更強。因此，當半導體行業(yè)處于景氣周期時，存儲器市場表現(xiàn)更佳，以2017年為例，半導體行業(yè)規(guī)模同比增長21.62%，存儲規(guī)模同比增長高達61.49%。而當半導體行業(yè)處于不景氣狀態(tài)時，存儲市場亦會表現(xiàn)更不理想，以2019年為例，半導體行業(yè)規(guī)模同比下降12.05%，但存儲市場下降高達32.62%。DRAM和NANDFLASH是半導體存儲器市場規(guī)模中最大的存儲器，2022年DRAM和NANDFlash占比分別達55%和42%。根據(jù)CFM閃存市場數(shù)據(jù)，2022年，DRAM占半導體存儲器市場的55%，NANDFLASH占42%。此外，NORFLASH隨著新興市場的崛起，市場空間將逐步恢復。六、中國存儲企業(yè)整裝待發(fā)國內(nèi)存儲芯片設計公司兆易創(chuàng)新：NorFlash領先企業(yè)。公司2022年營業(yè)收入為81.30億元，同比下降4%，歸母凈利潤為20.53億元，同比下降12%。2022年存儲業(yè)務占比59.36%，其中NORFlash產(chǎn)品占絕大比例，MCU占比已達34.80%。并購思立微后拓展的傳感器業(yè)務占比5.35%。聚辰股份：SPD+車規(guī)級EEPROM動能強勁。公司目前擁有EEPROM等非易失性存儲芯片、音圈馬達驅(qū)動芯片和智能卡芯片三條主要產(chǎn)品線，2022年營收占比分別為87.12%、5.83%和7.04%。據(jù)web-feet統(tǒng)計，2019年聚辰EEPROM市占率國內(nèi)第一、全球第三。2022年公司營收9.8億元，同比增長80%；歸母凈利潤3.54億元，同比增長227%。國內(nèi)存儲涉及設備類公司中微公司：國產(chǎn)ICP&CCP刻蝕龍頭。2022年公司實現(xiàn)營收47.40億元，同比+53%，歸母凈利潤11.70億元，同比+16%。2022年公司的ICP刻蝕設備在超過20個客戶的邏輯、DRAM和3DNAND等器件的生產(chǎn)線上進行超過100多個ICP刻蝕工藝的量產(chǎn)，并持續(xù)擴展到更多刻蝕應用的驗證。北方華創(chuàng)：半導體設備平臺型龍頭。2022年公司實現(xiàn)營收146.88億元，同比+52%，歸母凈利潤23.53億元，同比+118%。2022年公司在刻蝕裝備方面，面向12吋邏輯、存儲、功率、先進封裝等客戶，已完成數(shù)百道工藝的量產(chǎn)驗證，ICP刻蝕產(chǎn)品出貨累計超過2000腔。國內(nèi)存儲涉及封測端公司長電科技：國內(nèi)先進封測龍頭。2022年，公司實現(xiàn)營收337.6億元，同比+11%，歸母凈利潤32.3億元，同比+9%。在半導體存儲領域，公司封測服務覆蓋DRAM，F(xiàn)lash等各種存儲芯片產(chǎn)品，擁有20多