摘要：國內(nèi)廠商由于仍處于起步階段，存儲器的研發(fā)能否成功，未來幾年將是關鍵期；研發(fā)成功后，良率能否提升到較高水平，成本控制是否能夠達到預期，知識產(chǎn)權能否做到有效保護等，仍然有一定的不確定性；從研發(fā)成功至量產(chǎn)并形成銷售，仍然需要長達幾年時間。

存儲器是半導體行業(yè)的重要分支，在經(jīng)歷了2015和2016年的持續(xù)走低后，2017年，全球存儲器市場迎來了爆發(fā)，增長率達到60%，銷售額超過1200億美元，占全球半導體市場總值的30.1%。

其中，由于供貨不足，2017年DRAM的價格（每Gb）增長了47%，市場規(guī)模到達722億美元，較2016年增長了74%，繼續(xù)（領先于NAND Flash等）保持半導體存儲器領域市占率第一的地位。

以下為整理呈現(xiàn)的干貨：

千億美元存儲市場

▲半導體產(chǎn)品分支銷售占比

存儲器的主要功能是存儲程序和各種數(shù)據(jù)，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數(shù)據(jù)的存取，是具有“記憶”功能的設備。

世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計協(xié)會報告顯示，2017年，存儲器銷售額為歷年來新高，超過1200億美元，占全球半導體市場總值的30.1%。其主要原因，是DRAM（最為常見的系統(tǒng)內(nèi)存）和NAND Flash從2016年下半年起缺貨并引發(fā)漲價。

▲存儲器的分類

▲半導體存儲器市場分類

2017年，DRAM平均售價同比上漲77%，銷售總值達720億美元，同比增長74%；NAND Flash平均售價同比上漲38%，銷售總額達498億美元，同比增長44%；NOR Flash為43億美元。

▲DRAM價格變動趨勢

三大存儲器的價格大幅上漲導致全球存儲器總體市場增長58%，存儲器也首次超越歷年占比最大的邏輯電路，成為全球半導體市場銷售額占比最高的分支，在產(chǎn)業(yè)中占據(jù)極為重要的地位。

▲半導體產(chǎn)品全球地區(qū)分布

從全球市場地區(qū)分布來看，2017年亞太及其他地區(qū)占比為60.6%，同比增長18.9%；北美地區(qū)占比為21.2%，同比增長31.9%；歐洲地區(qū)半導體產(chǎn)品市場占比為9.3%，同比增長16.3%；日本半導體產(chǎn)品市場占比為8.9%，同比增長12.6%。

東北證券指出，亞太地區(qū)成為全球最大的半導體消費市場主要有兩方面原因：一是中國產(chǎn)品規(guī)模在亞太地區(qū)的占比逐年提升，2016年占比更是創(chuàng)下92.4%的歷史新高；二是中國的產(chǎn)品規(guī)模逐年增加，且增長率連續(xù)幾年都高于亞太及其他地區(qū)整體水平，有效拉動了整個亞太地區(qū)的增長。

▲中國與亞太及其他地區(qū)對比

DRAM的技術演進

從市場規(guī)模來看，當下最主流的存儲器是 DRAM，NAND Flash，NOR Flash，尤其是前兩者，占據(jù)了所有半導體存儲器規(guī)模的 95%左右。

▲主流存儲器性能對比

在某些領域，新型存儲器已經(jīng)涌現(xiàn)，從目前的結果看，阻變存儲器（RRAM）容量大、速度快（讀寫時間<10ns）、能耗低，相比于其他新型存儲技術，與CMOS工藝兼容，被認為是代替 RAM的一個可能的選擇。

但是考慮到新型存儲器嚴重的器件級變化性，且DRAM的性價比高，技術成熟且具有規(guī)模優(yōu)勢，預計未來5-10年內(nèi)很難被替代。

▲SDRAM性能對比

在結構升級方面，SDRAM（同步動態(tài)隨機存儲器）作為DRAM的一種升級，已經(jīng)逐漸成為PC機的標準內(nèi)存配置。

SDRAM是通過在現(xiàn)有的標準動態(tài)存儲器中加入同步控制邏輯，利用一個單一的系統(tǒng)時鐘同步所有的地址數(shù)據(jù)和控制信號。使用SDRAM不但能提高系統(tǒng)表現(xiàn)，還能簡化設計、提供高速的數(shù)據(jù)傳輸。目前，SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了五代，實現(xiàn)了雙信道四次同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存。

▲全球最小的DRAM芯片

從制程工藝角度來看，DRAM存儲器已經(jīng)步入10nm階段。

目前，三星已大規(guī)模采用20nm工藝，并率先量產(chǎn)18nm工藝；SK海力士則以25nm工藝為主，已導入21nm工藝；美光目前以30nm工藝為主，20nm工藝進入良率提升階段。

2017年底，三星已開發(fā)出全球最小的動態(tài)隨機存取記憶體（DRAM）芯片，采用10nm級工藝，繼續(xù)擴大對競爭對手的技術領先優(yōu)勢，同時將在2018年把多數(shù)現(xiàn)有DRAM生產(chǎn)轉(zhuǎn)為10nm級芯片。

▲3D DRAM與2D DRAM對比

封裝方面，3D DRAM技術正在崛起。

由于DRAM的平面微縮正在一步步接近極限并向垂直方向擴展，18/16nm之后，由于薄膜厚度無法繼續(xù)縮減，以及不適合采用高介電常數(shù)材料和電極等原因，繼續(xù)在二維方向縮減尺寸已不再具備成本和性能方面的優(yōu)勢。

3D DRAM技術，或者說3D封裝，采用TSV將多片芯片堆疊在一起，能夠在寬松尺寸下實現(xiàn)高密度容量，并減少寄生阻容和延時串擾問題。隨著電子產(chǎn)品對DRAM容量要求和性能的提升，未來3D DRAM比重將呈上升趨勢。

三巨頭的壟斷術

▲DRAM各廠家市場份額

DRAM價格飆漲帶動2017年全球半導體產(chǎn)值沖破4000億美元。從當前DRAM的全球市場份額來看，三星、SK海力士和美光為市場三巨頭，這仨最近還在美國被控涉操縱DRAM價格。

IHS Markit發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2017年三季度，韓國半導體行業(yè)兩大巨頭三星（44.5%）和SK海力士（27.9%），在全球DRAM市場份額合計達到72.4%，美光科技（22.9%）、南亞科技（2.2%）、華邦電子（0.8%）分列其后。

▲三星DRAM產(chǎn)能變化

從現(xiàn)階段的技術發(fā)展而言，韓國的三星電子依然領先于SK海力士、美光等競爭對手。三星除了積極擴大存儲器產(chǎn)量，發(fā)展先進制程（第二代10nm級8Gb DDR4），加速其下一代DRAM芯片和系統(tǒng)開發(fā)計劃，確保市場上的領先地位之外，也積極發(fā)展晶圓代工事業(yè)，將其視為半導體領域的新成長動力。

▲SK海力士營收占比

SK海力士受惠于全球服務器市場的強勁需求，以及移動產(chǎn)品價格上漲，2017年Q4市場表現(xiàn)良好。未來，SK海力士將通過在服務器和SSD產(chǎn)品導入新的技術與工藝來滿足日益增長的市場需求，將擴大1xnm DRAM產(chǎn)能，并應用于PC、移動設備和服務器產(chǎn)品。

▲SK海力士和美光DRAM收入占比

美光科技方面，考慮到存儲器市況優(yōu)于預期，將2018年Q2營收目標自原先的68億至72億美元，調(diào)高到72億至73.5億美元。此外，美光計劃利用先進的技術優(yōu)勢降低成本，加強在市場上的競爭力，預計在2018年底將提供1xnm DRAM產(chǎn)品。

市場趨勢：產(chǎn)能有限 量價齊增

▲2017-2018年芯片量預測

從供給端來看，DRAM的產(chǎn)能增長有限，摩爾定律放緩將會持續(xù)。

目前，三星、SK 海力士兩大韓系廠商在擴產(chǎn)腳步上是猛踩油門，包括三星在韓國平澤的P1廠房和Line 15生產(chǎn)線，以及SK 海力士的M14生產(chǎn)線；同時，美光在廣島的Fab 15和Fab 16也有DRAM擴產(chǎn)計劃，但產(chǎn)能的增加仍主要依靠兩大韓系廠商。

根據(jù)三家公司目前最新的建廠規(guī)模，2017年全球每季度芯片產(chǎn)能為1100K左右。DRAMeXchange預測，到2018年，三星和SK海力士將會有接近20%左右的產(chǎn)能提升，美光的產(chǎn)能增量為10%，預計全球每季度芯片產(chǎn)能為1200K左右。

▲DRAM廠商工藝進度

DRAM產(chǎn)能增速的放緩，主要原因在于，隨著工藝尺寸越來越小，DRAM良率無法得到有效控制。與此同時，EUV光刻設備年產(chǎn)能極其有限，這些問題使得DRAM工藝節(jié)點突破困難重重，各廠商工藝進度計劃也被迫一再推遲。再加上賣方主導DRAM市場和新型非易失性存儲器技術的出現(xiàn)，進一步造成了全球范圍內(nèi)DRAM龍頭企業(yè)技術升級和擴產(chǎn)意愿下降。

而需求端來看，DRAM的三大主要市場移動終端、服務器和PC結構性增長仍然存在。與此同時，5G商用的節(jié)點越來越近，將帶動需求加速提升。

▲全球國內(nèi)外手機廠商市場份額

移動終端方面，DRAM在手機中的平均存儲容量保持在每年10%-20%的增長速度，結合手機市場的增長（每年15億臺的穩(wěn)定換機周期），預計2018年移動終端的DRAM需求將增長18.7%，并繼續(xù)向國產(chǎn)機品牌集中。

2020年5G商用在即，未來云計算、IDC的發(fā)展都需要海量數(shù)據(jù)存儲，因此服務器未來無論從系統(tǒng)出貨量，還是單系統(tǒng)DRAM容量提升都具有長期的成長驅(qū)動力。預計2018年服務器對DRAM需求增長率為26.1%（出貨量增長率2.9%，單系統(tǒng)容量預計增至184GB），將成為增速最大的產(chǎn)品類型。

PC市場仍然保持穩(wěn)定，對DRAM的需求也將保持相對穩(wěn)定的小幅增長態(tài)勢，預計2018年PC領域的市場增長率為6.6%。

▲DRAM價格變動趨勢

總的來說，DRAM擴產(chǎn)受困于技術瓶頸和國際大廠的壟斷，2018-2020年全球bit growth將繼續(xù)徘徊在 20%左右的歷史低位水平。但是下游終端應用的市場需求將持續(xù)溫和上升，特別是終端品牌繼續(xù)向國產(chǎn)品牌集中，造成國產(chǎn)手機對于DRAM產(chǎn)品的需求出現(xiàn)區(qū)域性的增加，同時 5G、云計算、IDC 等將拉動服務器應用大幅增長。

東北證券判斷：2018-2020年階段DRAM產(chǎn)品將處于持續(xù)性的漲價周期。需要指出的是，大陸DRAM產(chǎn)能大部分將會在 2019 年以后開始量產(chǎn)，如果進程順利將有可能緩解DRAM供需缺口。

進擊的國產(chǎn)

▲IDM模式

不同于垂直分工模式，存儲器產(chǎn)業(yè)基本采用的是IDM模式，即擁有自己的晶圓制造廠與封測廠，實現(xiàn)資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢，具有較高的利潤率。存儲器產(chǎn)業(yè)競爭的核心要素在于制造工藝和規(guī)模化效應。

受限于晶圓規(guī)模，國內(nèi)廠商在DRAM領域一直處于空白，但有望于2018年實現(xiàn)突破。

設備方面，由于高端技術壁壘太強，國內(nèi)廠商選擇從中低端開始切入，目前已具備部分核心設備的制造能力，如光刻機、離子注入機、CMP、ECD等設備。

▲國內(nèi)廠商DRAM在建產(chǎn)能

目前，國產(chǎn)DRAM廠商已形成福建晉華和合肥長鑫兩大陣營。其中，福建晉華的是32nm的DRAM利基型產(chǎn)品，主攻消費型電子市場；合肥長鑫的是19nm DRAM，主攻行動式內(nèi)存產(chǎn)品，并且將在2018年底前實現(xiàn)試產(chǎn)，開通生產(chǎn)線。此外，長江存儲和兆易創(chuàng)新也對DRAM進行了布局。

▲2010-2018 DRAM產(chǎn)品份額及預測：預計到2018年，移動終端和服務器消費份額將繼續(xù)增長，PC 消費將繼續(xù)下降，到達歷史最低點

東北證券指出，國內(nèi)廠商由于仍處于起步階段，存儲器的研發(fā)能否成功，未來幾年將是關鍵期；研發(fā)成功后，良率能否提升到較高水平，成本控制是否能夠達到預期，知識產(chǎn)權能否做到有效保護等，仍然有一定的不確定性；從研發(fā)成功至量產(chǎn)并形成銷售，仍然需要長達幾年時間。

因此，預計國內(nèi)在建產(chǎn)能是個逐步釋放的過程，但隨著國內(nèi)在建產(chǎn)能陸續(xù)釋放，國家存儲器產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，有望逐步改變當前的產(chǎn)業(yè)格局，對全球DRAM產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到積極推動的作用。

時值大陸半導體發(fā)展的關鍵時期，DRAM作為性價比高，技術成熟且具有規(guī)模優(yōu)勢的重要產(chǎn)業(yè)分支，在國產(chǎn)終端的強勁需求下將進入發(fā)展機遇期，更是有分析稱明年將是中國內(nèi)存發(fā)展元年。屆時，面臨三巨頭的壟斷壓力，以及研發(fā)、生產(chǎn)等挑戰(zhàn)，本土廠商能否突圍，不僅依賴于自身的努力，與政策、資本、產(chǎn)業(yè)和市場環(huán)境亦緊密相關。