2024年半导体存储行业专题报告:存力需求与周期共振,SSD迎量价齐升

  • 来源:中航证券
  • 发布时间:2024/02/29
  • 浏览次数:1303
  • 举报
相关深度报告REPORTS

半导体存储行业专题报告:存力需求与周期共振,SSD迎量价齐升.pdf

半导体存储行业专题报告:存力需求与周期共振,SSD迎量价齐升。市占率随性价比攀升,SSD逐步取代HDD。存储介质经历了磁-光-半导体的变化历程,SSD自2005年左右开始进入商用市场,逐渐发展成为如今重要的大容量半导体存储设备。固态硬盘具有比机械硬盘更快读写速度、更短的访问时间等性能优势,在2020年SSD出货量已经首次超过HDD,预计2026年SSD存储成本有望与HDD持平。随着SSD存储成本持续优化,市场竞争力将进一步提高,推动SSD加速替代HDD。在部分性能要求高的应用领域,如高性能PC、笔记本等消费级应用领域以及高性能计算、流媒体应用等企业级应用领域,SSD已经实现了对HDD的替代。数...

一、市占率随性价比攀升,SSD逐步取代HDD

存储经历磁-光-半导体,大容量存储设备固态硬盘自2005年商用

按照存储介质的不同,现代数字存储主要分为光学存储器、磁性存储器和半导体存储器三类。光学存储器包括CD、DVD 等。磁性存储器包含 磁带、软盘、HDD硬盘等。半导体存储器是目前存储领域市场规模最大的存储器件。自上世纪40年代电子计算机问世以来,计算机存储设备 随着其他硬件设备的发展和软件、数据量的不断增长处于持续的迭代更新中。整体来看,存储介质经历了磁-光-半导体的变化历程,带来了单 位存储器容量的大幅上升、数据读写速度的跃升以及存储器单位物理体积的显著缩小。固态硬盘自2005年左右开始进入商用市场,逐渐发展 成为如今重要的大容量半导体存储设备。

eSSD和cSSD合计占据NAND Flash 50%左右产能

2021年NAND Flash占全球存储市场规模41%,eSSD和cSSD合计占据NAND Flash 50%左右产能。根据IC Insights的数据,2021 年全球半导体存储器市场中,DRAM占比达56%,NAND Flash约占41%,NOR Flash约占2%,EPROM/EEPROM及其他存储器约占 1%。从下游应用需求来看,企业级/服务器为主要应用领域的eSSD占比持续提升,2023年预计消耗全球约29%的NAND Flash产能; 以PC应用为主的cSSD消耗了全球约23%的产能;以智能手机应用为主的Mobile产品消耗了约35%产能。

SSD 按用途大致划分为消费级、企业级及其他行业级

SSD按用途大致划分为消费级、企业级及其他行业级(如军工级、工业级等)产品,其中消费级和企业级是SSD的主要应用领域分支。与消 费级SSD不同,企业级SSD主要应用于互联网、云服务、金融和电信等客户的数据中心。在数字经济时代,企业越来越将数据视为一项自身核 心资产,对数据安全的重视程度越来越高。固态硬盘作为数据的载体,除了高性能和大容量的需求之外,企业客户还对产品包含使用寿命、 稳定可靠、功耗控制、系统兼容、数据纠错、数据保存能力在内的多方面性能提出了严格的要求。JEDEC(固态技术协会)在2010年发布的 行业标准文件对固态硬盘耐力测试方法和耐力工作负载做出了规范化的要求,企业级固态硬盘需要支持较重的写入工作量、更恶劣的环境条 件和更低的不可修复错误比特率(UBER),可看出企业级SSD与消费级的主要差别在于对企业工作环境的适应和对数据完整性的保护。

SSD闪存颗粒单元架构可分为SLC、MLC、TLC和QLC等

SSD闪存芯片颗粒可根据闪存单元架构分为SLC、MLC、TLC和QLC等。在一个单元内存储1/2/3/4个bit分别被称为SLC/MLC/TLC/QLC。单 元状态越密集,一个单元内便可储存更多信息。可以通过增大单元状态的密度进行更多运行和读取的操作,同时每bit成本降低;但相应地, 由于单元状态之间的空间狭窄,更大的密度会使性能降级并出现读取错误的可能性,从而导致设备寿命缩短。目前主流的消费级固态硬盘颗 粒为TLC与QLC。SLC性能优势突出,主要针对军工、企业级等场景。MLC的读写速度、质量、精确度都次于SLC,成本也要远高于除SLC以 外的其他颗粒,价格昂贵,目前多用于工业存储中。TLC、QLC得益于成本的优势与技术成熟度提升,作为日常使用完全可以满足普通消费者 的需求,因此被广泛应用在固态硬盘中。目前,市面上定位中高端的SSD较为青睐TLC颗粒,低端则大多采用QLC颗粒。

2020年SSD出货量首超HDD,2026年SSD存储成本有望与HDD持平

2020年SSD出货量首次超过HDD,预计2026年SSD存储成本有望与HDD持平。固态硬盘的主要商用时间较机械硬盘晚50年左右,虽然SSD 早期市场份额较低,但随着市场对其显著性能优势的认可进一步加深,以及SSD存储成本持续优化,2020年全球固态硬盘出货量达到3.17亿 块,首次超过机械硬盘;同时,IDC数据显示,2020年全球企业级固态硬盘支出已超过企业机械硬盘。由于SSD与HDD的工作原理截然不同, 自进入市场以来,SSD单位存储成本一直高于HDD,但近年来随着产能的上升和半导体技术的进步,SSD存储成本持续下降中。根据艾瑞咨 询,预计2026年SSD单位存储成本将与HDD持平,2026年后更有望低于HDD。SSD存储成本下降后,市场竞争力将进一步提高,将直接推 动SSD加速替代HDD。在部分性能要求高的应用领域,如高性能 PC、笔记本等消费级应用领域以及高性能计算、流媒体应用等企业级应用 领域,SSD 已经实现了对 HDD 的替代。

二、数字经济AI军备赛下,存力自主可控大势所趋

云计算&互联网企业是我国eSSD市场主要客户,运营商需求有望释放

云计算&互联网企业是我国eSSD市场主要客户,运营商需求有望释放。根据IDC,中国企业级固态硬盘近年来取得了长足的发展,2021年 市场规模为32.8亿美元,同比增长16.2%,约占全球市场的16.9%。根据艾瑞咨询统计核算,2021年云计算和互联网企业仍然是我国企业级 固态硬盘的支柱下游客户,占总市场规模份额约65%,在人工智能等新技术发展如火如荼的背景下,预计未来几年云计算和互联网企业仍将 是国内eSSD的需求主力。2021年,运营商市场份额约为13%,近年来运营商加大云计算、IDC领域投入,云业务收入增长强劲,2023H1 天翼云/移动云/联通云收入分别同比增长63.4%/80.5%/36%,运营商对高性能存储硬件的需求有望进一步释放。

存储是IT基础设施的重要组成部分,也是数字经济发展的刚需

存储是IT基础设施的重要组成部分,也是数字经济发展的刚需。IT基础设施总体分为计算、存储和通信三大板块,存力和算力发展相辅相成。 在我国数字经济快速发展之际,云计算、数据库、虚拟化、大数据和人工智能等技术驱动我国各行各业数据量迸发,数据的存储成为数字经 济的刚需。IDC最新发布的Global DataSphere 2023显示,中国数据量规模将从2022的23.88ZB增长至2027年的76.6ZB,年均增长速度 CAGR达到26.3%,为全球第一,政府、媒体、专业服务、零售、医疗、金融为数据主要分布领域。根据中国信通院的数据,2022年我国数 字经济规模已经达到50.2万亿元,同比增速10.3%,占当年GDP规模的比重逐步提升至41.5%。乘我国数字经济的东风,海量数据使我国存 储设备需求增长成为必然,数据存储质量、传输速度等性能要求不断提升也将促进存储设备技术的进步。

三、长风破浪,我国在SSD产业链各环节奋起直追

美、日、韩等企业具有先发优势,我国在2014年后加速追赶

美、日、韩等企业在SSD领域具有先发优势,我国在2014年后加速追赶。21世纪前,美国、日本、韩国企业率先在固态硬盘领域进行艰难的 技术与市场探索,21世纪前10年是全球存储行业龙头加速布局的时期。2009年,PureSilicon公司的2.5寸SSD达到1TB容量,SSD首次在同样 的空间内实现与HDD一样大的容量,且性能远超HDD。2017年后随着3D-NAND技术的兴起以及互联网经济蓬勃发展,固态硬盘行业进入繁 荣期。2014年后,国内半导体产业在国家政策的支持下加速发展,闪存、主控、模组等产业链各环节陆续迎来国产替代的突破。直至今日,我 国IDM长江存储已根据自研架构量产国际先进水平3D NAND并被广泛应用,江波龙、朗科科技等模组厂也在全球市场份额靠前。

渠道SSD品牌CR5提升至59%,金士顿市占率一骑绝尘

根据TrendForce集邦咨询,2022年因需求低迷,全球渠道SSD出货呈现衰退,同比下滑10.7%至1.14亿台。将NAND Flash原厂部分排除在外, 依据模组厂自有品牌在渠道市场出货量为计算标准,前五大渠道SSD品牌出货市占率上升至59%,金士顿占28%一骑绝尘。2022年,前五大渠 道SSD品牌出货占比由2021年的53%上升至59%,其中金士顿与威刚分别以28%和9%的市占率仍然位列前二;雷克沙市占率由2021年的6%提 升至8%跃居第三;金泰克在2022年积极拓展工控、OEM市场驱动出货量及市占率向上;朗科在企业级SSD领域屡获政府订单的同时,渠道 SSD依然保持竞争力,市占率与排名较上年持平。得益于大型SSD渠道模组厂商庞大的市场体量与资金,强者恒强的市场格局有望延续。

四、改善盈利能力需求迫切,原厂强势拉涨存储价格

原厂望通过积极减产、强势拉涨价格以迅速修复盈利能力

原厂望通过积极减产、强势拉涨价格以迅速修复盈利能力。NAND Flash市场由美、日、韩企业主导,2022年CR5的市占率合计为95.41%, 三星电子/铠侠/西部数据/SK集团/美光的营收市占率分别为33.44%/18.34%/13.36%/18.54%/11.72%。上述存储巨头自2022年三季度末起 相继展开减产措施,通过控制产能释出加速市场恢复供需平衡,各大原厂NAND Flash减产幅度在30%-50%。2023年Q3,减产成效虽逐步 显现,但各原厂NAND Flash业务仍陷亏损,通过进一步减产及强势拉涨价格改善盈利能力迫在眉睫。

Flash Wafer:2023年低点至今,部分型号涨幅超100%

根据CFM闪存市场,自下半年原厂主动减产效应逐步显现,以及强势拉涨价格以改善盈利能力,各型号Flash Wafer自8月底以来陆续 涨价,涨价行情延续至2024年1月底,国内农历春节前普遍处于收盘结账状态,节后市场缓慢启动,NAND Wafer近期整体持平部分 小幅上涨。1Tb TLC、512Gb TLC、256Gb TLC自年中低点至2024年2月22日涨幅分别达126%、141%及80%。

Q3 NAND营收环比微增,2024年存储有望重返上升区间

Q3 NAND Flash营收环比微增2.9%,Q4有望量价齐升营收季增逾20%。得益于NAND Flash原厂积极减产,资源供应收紧,买方由观望终 端需求,保持低库存、缓提货的采购策略,逐渐转为应对显著减少的市场供应的积极采购态度。2023年三季度末,NAND Flash合约价已经 朝着止跌甚至是回升方向发展,根据TrendForce,Q3 NAND Flash位元出货量环比增长3%,市场整体营业收入为92.29亿美元,环比增长 2.9%。展望Q4,预计NAND Flash将迎来量价齐升的行情,营业收入有望环比增长逾20%。

2024年存储有望重回上升区间,WSTS预测同比激增44.8%。存储在各下游应用中需求量大,是集成电路产业重要的组成部分,常年占集成 电路1/4左右的市场规模。两者一般具有较为同步的波动周期,但存储波动幅度明显强于整体IC产业。根据WSTS的预测,2023年IC市场规模 将同比下滑11.0%,其中存储同比下滑31.0%,但优于此前预期,并有望在2024年复苏重返上升区间。2024年存储市场规模有望同比激增 44.8%达到1297.68亿美元,驱动整体IC市场同比增长15.5%。

报告节选:


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至