2025年兆易创新研究报告:国产存储龙头与MCU领军者,业务稳健成长

  • 来源:华西证券
  • 发布时间:2025/05/29
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兆易创新研究报告:国产存储龙头与MCU领军者,业务稳健成长。兆易创新:存储龙头企业与国产MCU领军者。公司主要产品涉及三大领域:存储器,微控制器以及传感器。2024年报公司存储收入占比70.61%,MCU占比23.19%,传感器收入占比6.09%。1)存储器业务,公司是全球排名第一的无晶圆厂Flash供应商,据Web-FeetResearch报告显示,公司2024年SerialNORFlash市占率排名全球第二位。2)MCU业务,是中国品牌排名第一的32位Arm架构通用型MCU供应商。根据Omdia统计,2024年上半年公司MCU营收排名全球第十位。3)传感器业务,公司产品包括指纹识别芯片及触...

1.兆易创新:存储龙头企业与国产 MCU 领军者

1.1.公司概况:深耕利基型存储赛道,各业务稳健增长

兆易创新是一家以存储器技术为核心,横跨传感器、微控制器(MCU)及周边芯 片设计的全球化集成电路设计企业。公司成立于 2005 年,总部位于中国北京,公司 于 2016 年登陆上海证券交易所,凭借持续的技术创新和市场拓展,现已成为中国半 导体行业自主可控战略的标杆企业。公司的核心定位聚焦在“存储+控制+传感”三位 一体战略,打造全场景芯片解决方案供应商。公司产品广泛应用于工业、汽车、消费 电子(如可穿戴产品、智能手表、TWS 耳机、移动手机、家用电器等)、PC 及周边、 网络通信(如无线路由器、基站、光模块等)物联网、移动设备(如摄像头模块、 AMOLED、触摸控制器、指纹传感等应用)等各个领域,助力社会智能化升级。 在存储芯片领域,公司 SPI Nor Flash 市场占有率全球第二,累计出货量超 270 亿颗。在 MCU 领域,公司是目前中国国内排名第一的 32 位 Arm 架构 MCU 供应商,也 是首家研发量产 RISC-V 架构 MCU 的供应商。提供超过 63 个系列、700+款型号选择, 累计出货量超 19.8 亿颗。

1.2.管理架构:股权结构清晰,管理团队技术背景深厚

兆易创新采用专业化、国际化管理团队,核心成员兼具技术背景与产业经验。 公司创始人兼董事长朱一明先生,拥有二十余年产业经验,主导公司战略方向和技术 与产品路线规划。总经理何卫曾任多家国际半导体企业高管,擅长全球化运营与产业 链整合;其余管理层大多数也具有一定的技术背景和产业经验,公司技术氛围浓厚, 始终保持在前沿技术的第一线。

公司股权结构清晰,截止 2025 年 5 月,创始人及董事长朱一明持股 6.89%,系 公司最大股东。第二股东为香港中央结算有限公司,持股比例为 6.81%,公司的其他 股东持股相对分散。

1.3.业务布局: 存储为基,“算+感”为翼

兆易创新以存储器为基石,逐步延伸至控制与传感领域,构建多元化产品生态。 公司主要业务为存储器、微控制器和传感器的研发、技术支持和销售。公司产品广泛 应用于工业、汽车、消费电子、PC 及周边、网络通信、物联网、移动设备等各个领 域,助力社会智能化升级。

存储器业务是公司的主要的核心业务:主要产品包括闪存芯片(NOR Flash、 NAND Flash)和动态随机存取器(DRAM)。 1)NOR Flash 即代码型闪存芯片,主要用来存储代码及少量数据。NOR Flash 产品广泛应用于工业、汽车、消费电子、PC 及周边、网络通信、物联网及移动设备 等各个领域。 2)NAND Flash 即数据型闪存芯片,分为两大类:大容量 NAND Flash 主要为 MLC、TLC 2D NAND 或 3D NAND,多应用于大容量数据存储;小容量 NAND Flash 主 要是 SLC 2D NAND,可靠性更高。 3)DRAM 即动态随机存取存储器,是当前市场中最为重要的系统内存,在计算 系统中占据核心位置,广泛应用于服务器、移动设备、PC、消费电子等领域。因极高 的技术和资金壁垒,DRAM 领域市场处于高度集中甚至垄断态势。 MCU 业务主要为基于 ARM Cortex-M 系列、以及基于 RISC-V 内核的 32 位通用 MCU 产品。GD32™系列 MCU 采用了 ARM® Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M23、 Cortex®-M33、Cortex®-M7 和 RISC-V 内核。产品支持广泛的应用,如工业应用 (包括工业自动化、能源电力、医疗设备等)、消费电子和手持设备、汽车电子(包 括汽车导航、T-BOX、汽车仪表、汽车娱乐系统等)、计算等。 传感器业务(Sensor)包括触控芯片、指纹识别芯片。公司触控芯片包含自容 和互容两大品类,涵盖手机、平板及智能家居等人机交互领域。公司指纹芯片包括电 容指纹、OLED 屏下镜头式指纹等,为手机等市场提供主流选择方案,同时为智能门 锁提供更小面积的嵌入式电容方案,为笔记本提供与电源键集成的 Windows 电容方 案。

1.4.财务分析:下游需求逐步回暖,公司业绩企稳回升

受公司所处的存储行业逐步回暖,公司业绩企稳回升。存储行业具有明显的周 期属性,在 2023 年公司受整体存储行业下行周期影响,伴随着整个半导体行业需求 低迷复苏缓慢,公司在整体营收与归母净利润上呈现出一定程度的阶段性下滑,2023 年实现营业收入 57.61 亿元,同比下降 29.14%;实现归母净利润 1.61 亿元,同比 下降 92.16%;实现毛利率 34.42%。 2024 年以来需求端逐步回暖,供给端市场库存有效去化,公司营业收入与归母 净利润同比均持增长态势。在需求端,随着消费电子以及网通市场开始回暖,对于 存储芯片的需求逐步攀升。公司的营业收入与归母净利润均呈现一定程度上涨态势。 2024 年公司实现营业收入共 73.56 亿元,同比增长 27.69%;实现归母净利润共 11.03 亿元,同比增长 584.21%;实现毛利率 38.00%。

业务结构上来看,存储器业务贡献主要营收。从 2024 年报公司业绩来看,存储 芯片销售收入 51.94 亿元,占比 70.61%;MCU 收入 17.06 亿元,占比 23.19%,传感 器收入 4.48 亿元,占比 6.09%。

2.存储:端侧与边缘侧 AI 拉动存储变革与需求提升

目前 AI 技术正在与端侧以及边缘侧产品快速融合,带动了上下游产业链的加速 发展。其中存储芯片是极为关键的一环,具体需求主要体现在以下几个方面: 1)存储容量增加的需求:随着 AI 技术的应用,端侧设备需要运行处理以及存 储更多的数据。作为运行 AI 模型程序的内存 DRAM 芯片的容量就要对应提升,不但 单颗 DRAM 芯片的容量需要提升,对于单机搭载 DRAM 芯片的数量也要有一定程度提升。 此外,对于储存 AI 模型数据参数的 FLASH 芯片的需求也有相应提升,如在 AI 手机, AI 耳机中,需要存储已经训练好的 AI 大模型参数,传统手机和耳机的存储空间上无 法同时满足正常数据与 AI 大模型参数的同时存储,因此在端侧 AI 设备中负责存储数 据的闪存芯片(Nand Flash 和 Nor Flash)单机搭载量会有相当程度的提升。 2)存储性能需求的提升:端侧和边缘侧 AI 设备需要在资源受到限制和约束的 条件下实现:高速实时、低功耗的数据处理和响应。相应对于存储芯片而言,就需要 有更高的带宽和更低的功耗。同时受限于端侧和边缘侧 AI 的尺寸,存储芯片要做到 在提高容量、性能与低功耗的前提下,芯片的面积保持不变或者更小。因此端侧与边 缘侧 AI 对于存储的芯片的性能提升会有更高的要求。 3)对存储芯片新架构的需求:当下存储是 AI 算力的主要瓶颈之一,目前业内 多家存储公司致力于研发存内计算与存算一体等新型存储架构,包括 RRAM、MRAM、 PCRAM、FRAM 等各类新型存储架构,同时也包括华邦以及兆易创新提出的 CUBE 高带 宽低功耗存储解决方案。

2.1.产品分析:存储芯片不可或缺、下游应用广泛

2.1.1.Flash

Flash 芯片是一种 non-volatile(非易失性)存储器,在断电后仍然可以将数据 保留。根据存储阵列的结构,可分为 Nor Flash 和 Nand Flash 。NOR 和 NAND 是现在 市场上两种主要的非易失闪存芯片。

NAND 和 NOR FLASH 是两种常见的闪存技术。尽管它们都属于闪存,但在某些方 面有着显著的不同。这些差异主要体现在它们的编程和读取特性上,包括容量、读取 速度、写入速度、功耗、每比特成本,以及在文件存储和代码存储方面的适用性。

Nor Flash 由于其存储单元的并联形式,具有读写速度快与较高可靠性的特点, 常常用于存储程序代码、固件、操作系统以及其他一些对数据读取速度要求高,数据 准确度要求高,同时对于存储容量不是主要需求的应用场景。 Nand Flash 的存储单元为串行结构,因此在数据读取和可靠性方面弱于 Nor Flash,而在存储密度和存储容量上高于 Nor Flash,因此常常用作存储大容量数据。

在应用领域方面,Nor Flash 适用对于需要较低容量、快速随机读取访问和较高 数据可靠性的应用,如代码执行所需。当下随着物联网和人工智能技术蓬勃发展,端 侧和边缘侧设备上需要更多 Nor Flash 来存储、运行程序。而 Nand 闪存适用于大容 量数据的存储,尤其是端侧 AI 下需要更高的数据内存容量和更快的写入和擦除操作。

2.1.2.DRAM

DRAM(Dynamic Random-Access Memory,动态随机存取存储器)是一种利用电容 电荷存储数据的易失性存储器。每个存储单元由 1 个晶体管+1 个电容构成,数据通 过电容充电(逻辑 1)或放电(逻辑 0)表示。电容的漏电流会导致电荷流失,因此 需要周期性刷新以维持数据。

DRAM 主要可以分为 DDR(Double Data Rate)系列、LPDDR(Low Power Double Data Rate)系列和 GDDR(Graphics Double Data Rate)系列、HBM 系列。

DDR 多用于服务器、云计算、网络设备等,支持更高的通道宽度、更大的密度和 更低的延时。而 GDDR 则是为需要极高吞吐量的数据密集型应用程序设计的, 如高端显卡和 AI 加速卡。

HBM(High Bandwidth Memory)是将很多个 DDR 芯片堆叠在一起后和 GPU 封装在 一起,实现大容量、高位宽的 DDR 组合阵列。

LPDDR 则专为对功耗敏感的设备设计,如智能手机和平板电脑。它的架构和接口 针对低功耗应用进行了优化,提供更窄的通道宽度、尺寸更小、工作电压更低, 并且支持多种低功耗运行状态。最新的 LPDDR5x 标准在这方面做得尤为出色。

DRAM 主要用作于系统内存,是 CPU 与硬盘之间的桥梁,起到数据暂存的作用, 提升了 CPU 的运算速度。内存广泛应用于移动设备、服务器、PC 和各类消费电子、 通讯设备中。

消费电子领域:PC 的内存模块(DDR)、智能手机与平板电脑使用低功耗 LPDDR。

数据中心与云计算领域:服务器处理海量数据,支持虚拟化和云计算服务, 依赖高容量高性能的 DDR5 以及 HBM。

图形处理与游戏显卡领域:GDDR 系列用于显卡,支持高分辨渲染与游戏性能 提升。

汽车电子领域:用于自动驾驶处理传感器数据与实时决策,以及车载娱乐系 统与人机交互功能。

物联网与嵌入式系统领域:主要为利基型 DRAM 市场,提供智能家居、安防设 备、可穿戴智能手表设备等领域。 根据观研报告网,2023 年我国 DRAM 存储器市场规模为 2580.1 亿元,其中 PC 领 域规模为 332.1 亿元,手机领域规模为 997.2 亿元,服务器规模为 387 亿元,消费电 子领域规模为 241.2 亿元,显卡领域规模为 191.2 亿元,其他领域规模为 431.4 亿元。 当前手机领域是我国 DRAM 主要应用领域,占比 38.65%。

DRAM 的技术架构发展,从 2D 转向 3D 是主要趋势之一。存储芯片相互堆叠,通 过大量硅穿孔连结至底部的逻辑芯片,再通过中介层的宽汇流排连接至处理器 ,开 启了 DRAM 3D 化道路。

2.2.市场规模与竞争格局:千亿市场下海外大厂的垄断

存储芯片的市场规模,随着全球对智能手机、电脑、智能可穿戴设备等移动智 能终端以及数据中心服务器的需求上升而随之不断扩大。根据 WSTS 数据,2020- 2022 年全球存储器占集成电路市场规模的比例分别为 32.5%、33.2%和 28.0%;占半 导体市场规模的 26.7%、27.7%、23.2%。半导体是周期与成长共存的行业,全球半导 体行业已经历多轮周期,半导体以及存储呈现出趋同的周期性,整体在波动中上升。 根据 WSTS 预测数据,2023 年,存储器市场规模将下降 31.0%至 896.01 亿美元, 但 2024 年同比增长 44.8%至 1,297.68 亿美元。长期来看,存储芯片市场规模有 望在物联网、智能汽车、工业机器人、AI 算力等因素驱动下持续增长。 中商产业研究发布的《2025-2030 年中国半导体存储器市场调查及发展趋势研究 报告》显示,2023 年中国半导体存储器市场规模约为 3943 亿元,2024 年约为 4267 亿元。中商产业研究院分析师预测,2025 年中国半导体存储器市场规模将达 4580 亿 元。

竞争格局方面,存储芯片市场主高度集中,要由海外大厂垄断全球主要份额。 DRAM 主要被三星、SK 海力士和美光三者垄断,2023 年三家企业市场份额分别 为 41.4%、31.7%和 22.9%,竞争格局稳定。南亚科技和华邦电子占比分别为 1.9%和 0.9%。国内 DRAM 厂商主要有兆易创新、北京君正、东芯股份、长鑫存储、紫光国微、 福建晋华等企业。 NAND Flash 全球市场 2023 年前三企业分别为三星、SK 海力士、铠侠,市场份 额合计达 69.1%,市场份额分别为 32.7%、18.4%、18.0%。西部数据和美光市场份额 分别为 14.9%、10.8%。国内 Nand 厂商主要有长江存储、东芯股份、江波龙等企业。

2.3.兆易创新:聚焦利基市场,布局端侧定制化存储产品

在存储芯片领域,公司主要聚焦于利基型存储市场,主要产品为 Nor Flash 芯 片、SLC Nand 和利基型 DRAM。 兆易创新在 SPI Nor Flash 市场中占有率全球第二。根据 Insight Partners 预测,全球 NOR Flash 市场规模到 2028 年将增长至 60.70 亿美元。公司有望在未来 伴随 Nor Flash 市场空间的整体上涨而获得更多营收空间。SLC Nand 方面,兆易创 新在 2013 年推出业界第一颗 SPI NAND Flash,目前在消费电子、工业、汽车电子、 通讯等领域已经实现了全品类的产品覆盖。

兆易创新是率先研发并成功推出 SPI NOR Flash 的公司之一。公司的 SPI NOR Flash 可提供多达 16 种容量选择,覆盖 512Kb 到 2Gb,可满足多种实时操作系统所需 的不同存储空间;并且,拥有四种不同电压范围,分别为 3V、1.8V、1.2V 以及针对 电池供电应用推出的 1.65V~3.6V 宽压供电的产品系列;同时,提供多达 20 种不同的 封装选项,可满足不同应用领域对容量、电压以及封装形式的需求。

DRAM 产品中,公司聚焦在利基型 DDR 产品。利基型 DDR3L 产品在网络通信、电视、机顶盒、工业、智慧家庭等领域,是 应用极为广泛的 DRAM 系统解决方案之一;兆易创新拥有多款利基型 DDR3L 产品, 能提供 1Gb/2Gb/4Gb 容量, x8/x16 数据接口,适应 0 ~ 95℃ / -40 ~ 95℃ / -40 ~ 105℃ 不同温度范围的应用场景。兆易创新利基 型 DDR3L 兼容 1.5V/1.35V 电压供电,读写速率为 1866Mbps,最高可达 2133Mbps,满足主流应用需求。 利基型 DDR4 产品应用于机顶盒、电视、网络通信、智慧家庭、车载影音系 统等诸多领域。兆易创新拥有多款利基型 DDR4 产品,能提供 4Gb/8Gb 容 量, x8/x16 数据接口,适应 0 ~ 95℃ / -40 ~ 95℃ / -40 ~ 105℃不 同温度范围的应用场景。兆易创新利基型 DDR4 采用 1.2V 低电压供电,读 写速率为 2666Mbps,最高可达 3200Mbps。

随着端侧算力兴起,各种 AI 大模型对端侧设备的硬件资源提出了更高的要求。 对于这些 AI 大模型包含海量参数,需要相当大的内存带宽才能在运行过程中快速访 问数据。针对端侧 AI 算力需求,华邦发布了 CUBE 方案,即 Customized/Compact Ultra Bandwidth Elements(半定制化紧凑超高带宽 DRAM),以突破边缘计算的存 储瓶颈。CUBE 拥有以下几大有点: 1) 较低的功耗:CUBE 提供卓越的电源效率,功耗低于 1pJ/bit,能够确保延 长运行时间并优化能源使用。 2) 卓越的性能:凭借 16GB/s 至 256GB/s 的带宽,CUBE 可提供远高于行业 标准的性能提升。 3) 较小的尺寸:CUBE 拥有更小的外形尺寸。目前基于 20nm 标准,可以提供 每颗芯片 1Gb-8Gb 容量,2025 年将有 16nm 标准。引入硅通孔(TSV)可 进一步增强性能,改善信号完整性、电源完整性、以 9 um pitch 缩小 I/O 的面积和较佳的散热(CUBE 置下、SoC 置上时)。 4) 高带宽:CUBE 的 IO 速度于 1K IO 可高达 2Gbps,当与 28nm 和 22nm 等成熟工艺的 SoC 集成, CUBE 则可到达 32GB/s 至 256GB/s 带宽,相 当于 HBM2 带宽, 也相当于 4 至 32 个 LP-DDR4x 4266Mbps x16 I/O 兆易创新同样布局了端侧定制化存储新产品线。公司 2024 年 7 月公司发布公 告,拟成立控股子公司青耘科技,开拓包括定制化存储方案在内的新技术、新业务、 新市场和新产品。未来有望受益于端侧及边缘侧 AI 对新型存储需求的提升。

3.MCU:产品全面覆盖,布局车规,首推 RISC-V MCU

3.1.产品与市场分析:下游应用广泛,市场规模稳步增长

MCU(微控制单元)作为嵌入式系统的核心部件,是一种集成了中央处理(CPU)、 存储器(ROM/RAM)、定时器/计数器及多种输入输出接口的微型计算机系统。其通过 高度集成化设计,在单一芯片上实现数据采集、逻辑运算与外围设备控制功能,广泛 应用于汽车电子、工业自动化、消费电子、智能家居及物联网(IoT)等领域。MCU 可按不同口径分类: 按用途分类,可分为通用型 MCU 和专用型 MCU。其中通用型是指将可开发的 资源(ROM、RAM、I/O、 EPROM)等全部提供给用户的 MCU;专用型 MCU 是指 硬件及指令是按照某种特定用途而设计,例如录音机机芯控制器、打印机 控制器、电机控制器等; 按指令集架构分类,又可分为 CISC(复杂指令集计算机)和 RISC(精简指令集 计算机微控制器) 中商产业研究院发布的《2024-2029 年全球及中国 MCU 芯片市场现状研究分析与 发展前景预测报告》显示,2022 年全球 MCU 市场规模为 282 亿美元,2023 年市场规 模突破 300 亿元。中商产业研究院分析师预测,2024 年全球 MCU 市场规模将达 338 亿元,2030 年市场规模有望达 582 亿美元。

从 MCU 下游应用结构来看,中国消费电子占比最高,为 27%,⽽汽车电子和工控 分别为 24%、23%,通信占比 19%。

从 MCU 行业竞争格局来看,全球 MCU 厂商以美欧日芯片巨头为主,CR6 超过 80%。2022 年全球 MCU 市场主要由美欧日芯片巨头主导,Omdia 数据显示 2022 年全球 前六大 MCU 厂商(意法半导体、瑞萨电子、恩智浦、微芯科技、英飞凌、德州仪器) 市场占有率高达 83.4%。与之相对,2021 年国内 MCU(含消费级)市场中的 85% 被外 资把持,MCU 总国产化率不足 15%,且多集中于消费级产品;而作为最大下游市场的 车规级 MCU 国产化率则不足 5%,仍有极大国产替代空间。

3.2.兆易创新:覆盖全面,布局车规,首推 RISC-V MCU

作为国内 32 位 MCU 产品领导厂商,公司 GD32MCU 产品已成功量产 63 个产品 系列、超过 700 款 MCU 产品,实现对高性能、主流型、入门级、低功耗、无线、车 规、专用产品的全面覆盖。公司产品内核覆盖 ARM® Cortex®-M3、M4、M23、M33 及 M7,并以 M3 及 M4 内核产品为主(总计 44 个产品系列)。

公司为全球首个推出并量产基于 RISC-V 内核的 32 位通用 MCU 产品的公司,也 是推出国内首款 M7 内核高性能 MCU 产品的公司。RISC-V 具有简洁、开放、低功耗 以及可拓展性等特点,随着边缘 AI 的逐步渗透,基于 RISC-V 内核的 MCU 更能满足对 边缘侧算力提出的性能要求,公司为迎合 AI 渗透提前布局。


(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。)

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