存储芯片千亿市场规模, DRAM和NAND为主流品类。
1.信息储存媒介不断变化,NAND和DRAM为当前主流
上世纪60年代,ICT产业不断发展,存储芯片行业萌芽。当时主要产品是超低容量DRAM芯片,用于计算机内存。70年代, EPROM和EEPROM芯片问世。这一阶段信息产业呈现“低基数高增速”发展,数据存储需求较小,仅数十亿美元市场规模。 90年代开始,NOR Flash芯片崛起,用于存储固件和数据。NOR Flash与DRAM形成存储芯片市场的两大支柱。总体市场规模 达数百亿美元。 21世纪以来,NAND Flash迅猛发展,用于固态硬盘等大容量存储。NAND Flash与DRAM并驾齐驱,共同主导存储芯片市场。 同时,NOR Flash市场地位被NAND Flash取代,存储芯片市场规模已达到近千亿美元。
在存储行业产品的市场占有率方面,DRAM以超过50%的份额稳居第一,紧随其后的是NAND,占比约为35%。Nor产品则 保持稳定,维持着约2%左右的市场份额。其他产品如EEPROM和SRAM等则各自占据约1%的市场份额。 DRAM:是一种动态随机存取存储器,它使用电容来存储数据。DRAM需要周期性地刷新数据 。 FLASH:是一种非易失性存储器,它使用浮动栅电容来存储数据。
在存储行业,市场集中度较高。主要是由于几家大型半导体公司掌握了大部分市场份额。DRAM(动态随机存取存储器) 和NAND FLASH是存储行业的两个主要细分市场。 2023年的DRAM市场中,三星和SK海力士合计共占比约67%的市场份额,美光占比28.5%,剩余不到10%的市场份额由南 亚、华邦等厂商占据。 2023年的NAND FLASH市场中,三星和SK海力士共占比49.5%的市场份额,铠侠占比21.6%,美光占比10.3%。

DRAM发展路径:向传输高速、低功耗演进
DRAM自上世纪六十年代问世以来,一直在电子行业中扮演着至关重要的角色。这种存储技术通过存储托盘在电容器 的状态来实现存储数据,具有高密度和相对密度的优势。 在发展过程中,按照应用场景,DRAM分成标准DDR、LPDDR、GDDR三类。JEDEC定义并开发了这三类标准,以帮助 设计人员满足其目标应用的功率、性能和尺寸要求。 同时,多年来各类型内存技术随着市场需求创新迭代,同时也在这个过程中不断衍生出新的技术品类,比如HBM、 LPCAMM等,驱动DRAM行业持续向前。
高传输速率和低功耗是未来DRAM发展的方向。可以看到,最新一代DDR5拥有超高频宽及低功耗优势,不仅传输速率能增加50%, 工作电压亦由DDR4的1.2V下降至DDR5的1.1V,能够提高整体系统能源效率。此外,DDR5模块配置电源管理IC,直接单独在DIMM模 块上执行电源控制,能够获得更加稳定的电源,并具备较佳的讯号完整性,进而优化能源效率。
在技术节点上,厂商正逐步极限物理制程演进。在DRAM技术方面,美光推出1β(1-beta)制程技术应用于16Gb容量版本的 DDR5内 存。美光1β DDR5 DRAM在系统内的速率高达7,200 MT/s,现已面向数据中心及PC市场的所有客户出货。基于1β节点的美光DDR5内 存采用先进的High-K CMOS器件工艺、四相时钟和时钟同步技术,相比上一代产品,性能提升高达50%,每瓦性能提升33%。
NAND发展路径:高密度存储和3D堆叠为主要趋势
HDD存储是“磁头+马达+磁盘”的机械结构,SSD则为“闪存介质+主控”的半导体存储结构。相比HDD早期发展,SSD是最近10年才呈现出 爆发式增长的存储方式,SSD存储方式在功耗和性能上相较HDD均有较好表现。
最早的RAM SSD可追溯至1976年,Dataram公司出售名为Bulk Core的SSD。随后几十年间,HDD在存储数据方面仍是主流选择,从20世纪90年 代末开始,部分厂商开始进入SSD的制造。三星为第一家选择进入SSD的巨头厂商,于2005年宣布进入SSD,随后东芝、美光、希捷、WD相 继宣布进入SSD领域,SSD市场于2010年进入繁盛阶段,2013年起,Pcle SSD进入消费者市场,2014年SDD软件生态并购企业级存储,2015年, 英特尔宣布开发出新型处理器3D Xpoint,2018年QLC开始应用于企业级市场,2019年,YMTC推出32层的Xtacking NAND样品,随后几年3D NAND开始不断演进。
2.多轮周期嵌套,AI需求正在创造行业第五轮周期起点
观历史周期之轮回,存储芯片现底部回暖趋势
2000年到2023年,全球的半导体销售额不断增长,从最初的约180亿美元的规模上升至2023年的约400亿美元的市 场规模,期间的年复合增长率平均保持在20%左右。在2009年随着智能手机的出现,改变了人们的生活方式,全 球半导体行业也迎来了爆发式的增长。2014年,4G手机元年的到来和通讯技术的升级,云计算、可穿戴设备、 VR/AR等更多种新型人机交互方式的出现,使得行业对各类半导体需求快速增长。
从存储芯片来看,3-4年时间约为一个周期,当前处于第五轮周期起点。从2000年之后,存储行业周期表现明显,电 子消费品的创新能快速提升存储芯片的整体需求,以2000、2009、2017年为例,是互联网时代、移动互联网、云计算 大规模投入的三个重要窗口期。而2004年和2020年的PC迭代与手机的换机周期导致市场反弹较为疲软,同时在各个 周期环节中,供给端的缩量增价等行为往往滞后于需求的快速爆发,因此在价格周期底部布局能够获得较大弹性。
存储公司的股价、存储合约价格和库存存在着一定的相关性。2001年-2022年区间,美光公司的股价和库存整体呈现向上的趋 势。将美光公司股价、存储合约价和库存水平三组数据在Eviews进行相关性分析,股价和合约价的相关性呈现中等相关 (0.46),股价和库存的相关性为较强相关(0.59)。仅将股价和库存两组数据拟合为强相关(0.75)。股价的攀升先于库存 最高点,在库存达到高点后,股价持续反弹,接着存储合约价微跌或者横盘、基本企稳。之后存储价格和股价共同处于缓慢上 升。

供需格局逐步改善,存储芯片价值稳步提升
23年上半年存储行业整体处于下行区间,三星、SK海力士、美光、西部数据和铠侠等厂商纷纷宣布减少 产能,厂商降低关于存储业务的资本性支出。各大厂商不约而同的减产计划促使存储周期提前,在存储 需求不断扩大的前提下,存储芯片的价格将会上升,提前进入复苏周期。
供给端减产持续,供应缺口预期在24Q2到来。目前根据测算,自2023年起,海外厂商的产能利用率和资本支出已显著减少。 预计2023年DRAM市场整体供给减少3.4%;NAND Falsh整体供应减少7.7%,其中23Q3-Q4季度为原厂减产窗口期。
传统领域存储容量逐步提升,AI等新蓝海带来新需求
智能手机的迭代升级将加大对LPDDR5/5X的存储需求。2023年上半年从各个手机品牌发布会看,采用高容量UFS4.0和 LPDDR5/5X的智能手机成为了产品卖点。2023年下半年,新款旗舰智能手机型号对UFS4.0和LPDDR5X的需求非常明确, 会引起对存储的高度需求。即将发布的旗舰智能手机,例如骁龙8Gen3,都配备了顶尖的嵌入式存储产品UFS4.0、 LPDDR5X。
根据IDC的数据,2023年中国智能手机市场价格段延续K形分化趋势。600美元(约合4,306元)以上高端市场份额达27.4%,同比增 长3.7个百分点。同时200美元(约合1,435元)以下低端市场份额恢复到27.5%,同比增长5.2个百分点。从趋势来看,2019年-2023年, 400-600美元(约合2,870元-4,306元)价格端的手机销量持续下滑,2023年只有10.4%。我们认为,高端消费人群维持购买力的同时, 更多中端用户开始升级选择旗舰产品来延长换机周期。同时随着各品牌旗舰机手机从LPDDR5升级为LPDDR5X,销售额市场更为庞 大的中低手机市场也会随着LPDDR5的价格下降,逐步从LPDDR4X升级为LPDDR5。从而使得智能手机总量上对LPDDR5的需求更大。