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(報告出品方/作者:國盛證券,鄭震湘、佘凌星)
一、AI 帶動存力芯片用量快速提升
1.1 AI 帶動算力及存力需求快速提升
ChatGPT 是 OpenAI 開發(fā)的一款聊天機(jī)器人,能夠更高層次理解人類需求并解決復(fù)雜問 題。ChatGPT 基于 Transformer 架構(gòu)算法,可用于處理序列數(shù)據(jù)模型,通過連接真實世 界中大量的語料庫來訓(xùn)練模型,可進(jìn)行語言理解并通過文本輸出,做到與真正人類幾乎 無異的聊天場景進(jìn)行交流。 ChatGPT 應(yīng)用場景廣泛,海外已有龍頭落地成功案例: 1)文字創(chuàng)意的生成:快速生成文章段落結(jié)構(gòu)。 2)客服系統(tǒng):與客戶更流暢的交流。 3)虛擬人物對話:傳統(tǒng)虛擬人物會設(shè)定對話標(biāo)準(zhǔn)答案,ChatGPT 能夠更自然真實地與人 對話。 4)結(jié)合 Office 軟件:生成文檔、表格、PPT 等。 5)搜索:替代部分搜索需求。 6)咨詢領(lǐng)域:提供值得思考或探索的方向。 ChatGPT 海外已有應(yīng)用方案落地:為 BuzzFeed 提供個性化測試服務(wù)以及為 Amazon 解 決工程師技術(shù)難題等。
ChatGPT 帶動算力需求飆升,存算側(cè)硬件全面增量需求。據(jù) NVIDIA 估算,訓(xùn)練 GPT3,假設(shè)單個機(jī)器的顯存/內(nèi)存容量足夠的前提下,8 張 V100 顯卡訓(xùn)練時長預(yù)計達(dá) 36 年, 1024 張 80GBA100 顯卡完整訓(xùn)練 GPT-3 的時長為 1 個月,算力側(cè)硬件需求全面增長。
ChatGPT4 多模態(tài)演繹,算力需求進(jìn)一步激增。ChatGPT4 為多模態(tài)模型,使用圖像、 視頻等多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,文件大小遠(yuǎn)超文字,進(jìn)一步驅(qū)動算力需求飆升。以 LAION5B 圖文數(shù)據(jù)集為例,其包含 58.5 億個 CLIP 過濾的圖像文本數(shù)據(jù)集,我們認(rèn)為圖像、視 頻類訓(xùn)練數(shù)據(jù)將驅(qū)動算力需求進(jìn)一步飆升。此外,大模型訓(xùn)練需要海量數(shù)據(jù)傳輸,由此 將對以服務(wù)器交換機(jī)為代表的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備產(chǎn)生更多需求,相關(guān)高算力芯片需求量將相 應(yīng)增長。
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2023-4-14 15:27 上傳
高算力時代,Chiplet 助力突破芯片制程瓶頸。在速度方面,采取 3D 封裝技術(shù)的 chiplet 縮短了線路傳輸距離,指令的響應(yīng)速度得到大幅提升,寄生性電容和電感也得以降低, 此外,更多更密集的 I/O 接點數(shù),電路密度提升將提高功率密度。3D 封裝由于采用更細(xì) 小、更密集的電路,信號傳輸不需要過多的電信號,從而功耗也會相應(yīng)降低。
整體來看,ChatGPT 將從算力側(cè)和數(shù)據(jù)傳輸端全面帶動顯卡及高算力芯片需求,由此將 從算力芯片、應(yīng)用端、存算一體、先進(jìn)封裝、封裝設(shè)備、IC 載板等多個領(lǐng)域帶動硬件市 場增量需求。
1.2 AI 服務(wù)器需求快速增長,有望帶動存儲行業(yè)困境修復(fù)
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2021 年全球服務(wù)器出貨量達(dá) 1315 萬臺,同比增長 7.8%, 對應(yīng)全球市場規(guī)模達(dá) 995 億美元。根據(jù) Counterpoint 預(yù)計,2022 年全球服務(wù)器市場規(guī) 模有望達(dá)到 1117 億美元,同比增長 17.0%。預(yù)計云服務(wù)提供商數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張增長驅(qū)動 力主要來自于汽車、5G、云游戲和高性能計算。
AI 服務(wù)器滲透率依舊較低,增長空間巨大。根據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù),截止 2022 年全球搭 載 GPGPU 的 AI 服務(wù)器(推理)出貨量占整體服務(wù)器比重約 1%,同時 TrendForce 預(yù)測 2023 年伴隨 AI 相關(guān)應(yīng)用加持,年出貨量增速達(dá)到 8%,2022~2026 年 CAGR 為 10.8%。 根據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù),2022 年全球 AI 服務(wù)器采購中,Microsoft、Google、Meta、AWS 為前四大采購商,合計占比 66.2%。中國地區(qū) ByteDance(字節(jié)跳動)采購比例最高, 達(dá)到 6.2%。
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2023-4-14 15:27 上傳
人工智能已成為解決艱巨業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)的首選解決方案。AI 正在為各行各業(yè)的企業(yè)組織開辟 創(chuàng)新之路,從改善客戶服務(wù)、優(yōu)化供應(yīng)鏈、獲取商業(yè)智能,到設(shè)計新產(chǎn)品和服務(wù)等。NVIDIA 作為 AI 基礎(chǔ)架構(gòu)的先行者,NVIDIA DGX 系統(tǒng)可提供更強(qiáng)大、完整的 AI 平臺,將企業(yè) 組織的核心想法付諸實踐。目前 AI 大規(guī)模訓(xùn)練方面,NVIDIA 推出的最新 DGX 系統(tǒng)包括 A100、H100、BasePOD、SuperPOD 四款產(chǎn)品,其中,DGX A100、DGX H100 為英偉達(dá) 當(dāng)前服務(wù)于 AI 領(lǐng)域的服務(wù)器產(chǎn)品。
H100 采用先進(jìn)工藝芯片采用臺積電 4N 工藝+臺積電 CoWoS 2.5D 封裝,有 800 億個晶 體管對比 A100 有 540 億個晶體管,同時搭載了 HBM3 顯存,可實現(xiàn)近 5TB/s 的外部互 聯(lián)帶寬。H100 是首款支持 PCIe 5.0 的 GPU,也是首款采用 HBM3 標(biāo)準(zhǔn)的 GPU,單個 H100 可支持 40Tb/s 的 IO 帶寬,實現(xiàn) 3TB/s 的顯存帶寬。
DGX H100 帶來性能的快速飛躍,通過全新張量處理格式 FP8 實現(xiàn)。其中 FP8 算力是 4PetaFLOPS,F(xiàn)P16 達(dá) 2PetaFLOPS,TF32 算力為 1PetaFLOPS,F(xiàn)P64 和 FP32 算力為 60TeraFLOPS。在 DGX H100 系統(tǒng)中,擁有 8 顆 H100 GPU,整體系統(tǒng)顯存帶寬達(dá) 24TB/s, 硬件上支持系統(tǒng)內(nèi)存 2TB,及支持 2 塊 1.9TB 的 NVMe M.2 硬盤作為操作系統(tǒng)及 8 塊 3.84TB NVMe M.2 硬盤作為內(nèi)部存儲。根據(jù)官網(wǎng)信息,NVIDIA DGX H100 對比上一代產(chǎn) 品具有 6 倍的性能及 2 倍的網(wǎng)絡(luò)速度和高速可擴(kuò)展性,同時英偉達(dá)表示目前新款 DGX H100 已經(jīng)全面投入生產(chǎn)。
國內(nèi)華為的昇騰 Atlas 800(型號 9010)訓(xùn)練服務(wù)器是基于昇騰 910+Intel Cascade Lake 的 AI 訓(xùn)練服務(wù)器,具有高計算密度、高能效比與高網(wǎng)絡(luò)帶寬易拓展、易管理等特點,該 服務(wù)器廣泛應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)模型開發(fā)和 AI 訓(xùn)練服務(wù)場景,適用于公有云、互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營 商等需要大算力的行業(yè)領(lǐng)域。AI 處理器昇騰 910 是一款具有超高算力的 AI 處理器,其 最大功耗為 310W,華為自研的達(dá)芬奇架構(gòu)大大提升了其能效比。八位整數(shù)精度(INT8) 下的性能達(dá)到 640TOPS,16 位浮點數(shù)(FP16)下的性能達(dá)到 320 TFLOPS。
Atlas 800(型號 9010)訓(xùn)練服務(wù)器從配置來看,擁有 8 個昇騰 910 模組,單模組支持HBM2e技術(shù),且擁有32GB容量及1228GB/s傳輸速度,AI算力達(dá)2.24 PFLOPS FP16/1.76 PFLOPS FP16。本地存儲支持 2 個 2.5 SATA+8 個 2.5 SAS/SATA 或 2 個 2.5 SAS/SATA+6 個 2.5 NVMe。 AI 服務(wù)器帶來存力硬件需求快速擴(kuò)展。根據(jù)美光數(shù)據(jù)測算,人工智能服務(wù)器中 DRAM 內(nèi) 容是普通服務(wù)器的 8 倍,NAND 內(nèi)容將是普通服務(wù)器的 3 倍,而大容量及高速率存儲器 將是算力數(shù)據(jù)迭代運(yùn)算的重要基礎(chǔ)。我們認(rèn)為,人工智能計算量日益增加,對于 AI 服務(wù) 器硬件需求將進(jìn)一步提升。從服務(wù)器硬件配置角度,HBM 技術(shù)將快速在 AI 服務(wù)器中普 及,其價格遠(yuǎn)高于現(xiàn)有基礎(chǔ)服務(wù)器配置,未來 AI 服務(wù)器需求將帶領(lǐng)存儲芯片出現(xiàn)量價齊 升的趨勢。
1.3 海外龍頭減產(chǎn)縮支,國產(chǎn)化存儲產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒓涌觳季?/strong>
1. 美光科技
公司最新發(fā)布 2023 年 Q2 財報披露。2023 年 Q2 公司總收入約 36.93 億美元,環(huán)比下 降約 9.6%,同比下降約 52.6%,營業(yè)利潤虧損 22.13 億美金。2023 年 Q2 會計期末庫 存約為 81.29 億美元,較上一季度環(huán)比回落 2.75%,有望持續(xù)改善。2023 年 Q2 財年的 非 GAAP 每股虧損為 1.91 美元,低于上一季度的每股虧損 0.04 美元和上一年的每股收 益 2.14 美元,其中 Q2 財政每股收益包括約 1.34 美元的庫存減記損失。 2023 年 Q2 財政的公司分存儲芯片業(yè)務(wù)收入: a. DRAM:收入為 27 億美元,占總收入的 74%。DRAM 收入環(huán)比下降 4%,出貨量在預(yù) 期范圍內(nèi)微增,其中價格下降約 20%。 b. NAND 收入為 8.85 億美元,占總收入的 24%。NAND 收入環(huán)比下降 20%,價格下降 在 20%范圍內(nèi)。
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2023-4-14 15:27 上傳
美光科技對于 2023 財年第三季度的 GAAP 收入指引為 37 億±2 億美元,較 2022 財年 第三季度 GAAP 收入的 86.42 億美元同比下降約 57%,環(huán)比有望持平。公司認(rèn)為財務(wù)業(yè) 績已在 2023 年第二財季達(dá)到較低位置,并看好未來幾個季度的財務(wù)業(yè)績快速修復(fù)。在 經(jīng)歷整體市場及公司財務(wù)業(yè)績低迷之后,公司預(yù)計將根據(jù)長期財務(wù)模型恢復(fù)正常的增長 和盈利能力。
2. 三星電子
2023 年 4 月 7 日三星電子發(fā)布 2023 年 Q1 業(yè)績,公司初步報表(未審計)預(yù)計 23Q1 營收 63 萬億韓元,yoy-19%,營業(yè)利潤為 6000 億韓元,同比-95.8%。 2022 全年公司業(yè)績收入 302.23 萬億韓元,yoy+8.1%;毛利率 37.1%,yoy-3.4pcts; 研發(fā)費(fèi)用率 8.2%,yoy+0.2pcts;營業(yè)利潤 43.38 萬億韓元,yoy-16.0%;營業(yè)利潤率 14.4%,yoy-4.1pcts;凈利率 18.4%,yoy+4.1pcts。22Q4 單季度公司業(yè)績收入 70.46 萬億韓元,yoy-8.0%,qoq-8.2%;毛利率 31.0%,yoy-10.3pcts,qoq-6.4pcts;研發(fā)費(fèi) 用率 9.2%,yoy+0.8pcts,qoq+1.0pcts;營業(yè)利潤 4.31 萬億韓元,yoy-68.9%,qoq60.3%;營業(yè)利潤率 6.1%,yoy-12.0pcts,qoq-8.0pcts;凈利率 33.8%,yoy+19.6pcts, qoq+21.6pcts。(凈利率大幅提升主因前期與子公司股息相關(guān)的遞延所得稅負(fù)債減少)
基于 2022 年全年公司分產(chǎn)品業(yè)績: 1)DRAM:22Q4 ASP 下降了 30%,預(yù)計 23Q1 DRAM 市場出現(xiàn)低個位數(shù)下降,公司與 市場保持同步。 2)NAND:22Q4 ASP 下降了 20%,預(yù)計 23Q1 NAND 市場出現(xiàn)中個位數(shù)下降,公司表 現(xiàn)略優(yōu)于市場水平。 3)出貨量:移動端,22Q4 智能手機(jī)出貨量為 5800 萬部,ASP 為 240 美元,平板電腦出貨量為 800 萬部;預(yù)計 23Q1 智能手機(jī)出貨量和 ASP 將上升,但平板電腦出貨量將下 降;電視端,22Q4 液晶電視銷量增長了 15%,預(yù)計 23Q1 銷量將下降 10%~15%。
3.海力士
2022 全年業(yè)績收入 44.65 萬億韓元,yoy+4%;營業(yè)利潤 7.01 萬億韓元,yoy-44%;營 業(yè)利潤率 16%,yoy-13pcts;凈利潤 2.44 萬億韓元,yoy-75%。2022Q4 業(yè)績收入 7.70 萬億韓元,yoy-38%,qoq-38%;營業(yè)虧損 1.70 萬億韓元,上年同期為盈利 4.20 萬億 韓元;營業(yè)利潤率-22%,上季度為 15%,去年同期為 34%;凈虧損 3.52 萬億韓元,上 年同期為凈盈利 3.32 萬億韓元。
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2023-4-14 15:27 上傳
分產(chǎn)品業(yè)績
1)NAND:NAND 產(chǎn)品在 2022Q4 收入為 2.39 萬億韓元,占 2022Q4 公司總收入 31%。 從應(yīng)用上來講,SSD&Mobile 共占 NAND 的應(yīng)用收入的 90%,USB,Card 和其他的應(yīng)用 占剩余的 10%。 2)DRAM:DRAM 產(chǎn)品在 2022Q4 收入為 4.62 萬億韓元,占 2022Q4 公司總收入 60%。 3 ) 從 應(yīng) 用 上 來 講 , Server 占 DRAM 的 應(yīng) 用 收 入 的 50% , PC 占 20% , Graphics,Consumer&Mobile 占應(yīng)用收入的剩下 30%。
4.海外公司資本開支:
1)美光:率先宣布將削減投資計劃。之前美光已大幅削減資本開支,2023 年第二財季 將進(jìn)一步削減 2023 財年資本開支,目前預(yù)計投資約 70 億美元,同比下降 40%,同時芯 片設(shè)備方面的支出削減最多達(dá) 50%,以放緩供應(yīng)增長。 2)三星電子:公司表示由于全球經(jīng)濟(jì)疲軟以及客戶專注于用完庫存而放緩采購,內(nèi)存需 求急劇下降,從而進(jìn)一步影響了行業(yè)定價及公司業(yè)績?;诂F(xiàn)有供給保障,公司將把存 儲芯片的產(chǎn)量降到一個較為平衡的水平。我們認(rèn)為,公司相較之前減產(chǎn)態(tài)度有所改變, 短期內(nèi)或有望削減生產(chǎn)計劃,但長期來看公司也將對基礎(chǔ)設(shè)施及研究進(jìn)行長期投資,以 確保其行業(yè)領(lǐng)先地位。 3)海力士:相比 2022 年海力士由于經(jīng)濟(jì)周期下行、設(shè)備交期等因素及芯片供給過剩, 9 月底開始對設(shè)備商進(jìn)行砍單。據(jù)韓媒 BusinessKorea 報道,公司 2022 年資本支出 19 萬億韓元,2023 年將大幅縮減資本支出 50%。公司預(yù)期 2023 年 H2 整體存儲行業(yè)需求 端或?qū)?fù)蘇,但資本支出削減有助于公司靈活經(jīng)營業(yè)務(wù)。 美光、三星、海力士對于行業(yè)價格及景氣度預(yù)估將在 23 年 H2 恢復(fù),各家公司減產(chǎn)及縮 減資本開支有利行業(yè)快速觸底反彈。我們認(rèn)為,行業(yè)周期屬性顯著,縮減資本開支是周 期的一部分,可以有效改善供需錯配關(guān)系,優(yōu)化行業(yè)格局和過剩產(chǎn)能,同時推動行業(yè)從 周期底部向上修復(fù)。
5.中國網(wǎng)信網(wǎng)公告對美光公司在華銷售進(jìn)行安全審查
根據(jù) 2023 年 3 月 31 日,中國網(wǎng)信網(wǎng)公告,為保障關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈安全,防范 產(chǎn)品問題隱患造成網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險,維護(hù)國家安全,依據(jù)《中華人民共和國國家安全法》 《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》,網(wǎng)絡(luò)安全審查辦公室按照《網(wǎng)絡(luò)安全審查辦法》,對美 光公司(Micron)在華銷售的產(chǎn)品實施網(wǎng)絡(luò)安全審查。 國產(chǎn)化存儲產(chǎn)業(yè)鏈迎來布局時刻。我們認(rèn)為,隨我國存儲產(chǎn)業(yè)布局逐步完善,國內(nèi)將對 美光及一部分國外公司的依賴度將逐漸降低,國內(nèi)存儲產(chǎn)業(yè)鏈公司有望快速崛起。 1)AI 服務(wù)器帶來存力硬件需求上行:根據(jù)美光數(shù)據(jù)測算,人工智能服務(wù)器中 DRAM 內(nèi) 容是普通服務(wù)器的 8 倍,NAND 內(nèi)容將是普通服務(wù)器的 3 倍,而大容量存儲器將是算力 數(shù)據(jù)迭代運(yùn)算的重要基礎(chǔ)。 2)庫存邊際改善,價格修復(fù)在即:美光 2023 年 Q2 會計期末庫存約為 81.29 億美金, 同比下降 2.75%,有望持續(xù)改善。AI 服務(wù)器有望帶動存儲行業(yè)景氣度及需求快速提升, 加速存儲行業(yè)庫存進(jìn)一步清出。根據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù),美光及 SK 海力士在內(nèi)的部分供 應(yīng)商已啟動 DRAM 減產(chǎn)計劃,2023 年第二季度 DRAM 價格跌幅將收窄至 10%到 15%。 3)國產(chǎn)化存儲產(chǎn)業(yè)鏈迎來布局時刻:國內(nèi)存儲產(chǎn)業(yè)鏈多元化布局,2023 年有望完成產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)快速升級。
二、DRAM:周期輪動,價格底部
2.1 DRAM:強(qiáng)周期屬性,高壟斷格局
DRAM 系存儲器第一大產(chǎn)品,占比全球儲存市場 53%的市場份額。DRAM 屬于易失存儲 器,多用于 cpu 和圖像系統(tǒng)緩存的臨時數(shù)據(jù)存儲,若斷電則存儲數(shù)據(jù)會丟失。DRAM 產(chǎn) 品緩存空間越大則可同時處理和儲存的數(shù)據(jù)也相應(yīng)更多,系電子設(shè)備不可或缺的組成部 分。
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復(fù)盤 DRAM 歷史周期變化情況,市場波動劇烈,周期屬性較強(qiáng)。在過去 30 年中,DRAM 市場經(jīng)歷過若干輪的驚人增長和毀滅性崩潰。2021年DRAM行業(yè)迎來42%的高速增長, 而根據(jù) IC Insight 預(yù)計,2022 年 DRAM 行業(yè)增速轉(zhuǎn)而下降 18%。
波動上升,市場規(guī)模呈增長趨勢。DRAM 系千億美金大市場,下游覆蓋消費(fèi)、PC、服務(wù)器等眾多領(lǐng)域,行業(yè)規(guī)模在周期輪動中不斷上升。根據(jù) IC Insight,2011 年全球 DRAM 市場規(guī)模為 296 億美金,而 2022 年全球 DRAM 市場規(guī)模將達(dá) 758 億美金,CAGR 達(dá) 8.9%。
DRAM 下游應(yīng)用主要在智能手機(jī)、PC 以及服務(wù)器三大領(lǐng)域,美國和中國系前兩大市場。 2021 年 DRAM 第一大應(yīng)用領(lǐng)域智能手機(jī)占比 39%,第二大應(yīng)用領(lǐng)域服務(wù)器占比 34%, PC 端整體出貨量同比 2020 年增長 14.8%,但受核心配件價格高漲和辦公需求萎縮的影 響,整體占比下降,僅為 13%。從區(qū)域分布看,美國和中國系 DRAM 前兩大市場,2019 年合計份額超 70%。
強(qiáng)周期屬性大浪淘沙,集中度不斷提升。在經(jīng)歷“需求提出-供不應(yīng)求-價格上漲-產(chǎn)能擴(kuò) 張-供給過剩-價格下跌-重新洗牌”的多輪周期往復(fù)后,當(dāng)前全球 DRAM 廠商形成了以三 星電子(韓國)、SK 海力士(韓國)和美光(美國)三大巨頭壟斷的局面。2021 年全球市場 份額中,三星、海力士、美光合計份額占比達(dá) 94%。
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DDR 技術(shù)不斷演進(jìn),行業(yè)對于產(chǎn)品性能、內(nèi)存容量和功耗的追求也越來越高,標(biāo)準(zhǔn)工作 電壓越來越低,芯片容量越來越大,同時 IO 速率也越來越高。從最早的 128Mbps 的 DDR 發(fā)展到了如今的 6400Mbps 的 DDR5,每一代 DDR 產(chǎn)品的發(fā)布都伴隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的 翻倍增長。
DRAM 產(chǎn)品中,DDR4 系當(dāng)前主流,DDR5 接力入場。DRAM 產(chǎn)品有明顯的新產(chǎn)品逐步 取代老產(chǎn)品的趨勢,老款 DRAM 逐步轉(zhuǎn)為利基型 DRAM 直至停產(chǎn)淘汰。第一代 DDR 產(chǎn) 品已停產(chǎn),DDR2 在 2010 年占比高達(dá) 30%,而到了 2020 年僅占 1%,應(yīng)用于利基市場。 當(dāng)前 DRAM 市場 DDR4 系主流,2020 年占比達(dá) 78%左右。根據(jù) Yole,兩代內(nèi)存之間的 過渡時間大約只需要兩年,這意味著到 2023 年,DDR5 內(nèi)存的市場份額將高于 DDR4。 而到 2026 年,DDR4 份額或?qū)⒔抵?5%以下。
2.2 行業(yè)寒冬,周期視角下的底部
2.2.1 供需端:需求短期等待修復(fù),DRAM 廠商難逃行業(yè)寒冬
2022 年供需位元差加大,供大于求困局未破。根據(jù) TrendForce,2023 年 DRAM 市場需 求位元長大率為 8.3%,系近年來首次低于 10%,遠(yuǎn)低于供給位元長大的 14.1%。因此 2023 年的 DRAM 市場在供過于求的情勢或愈演愈烈,供大于求仍是當(dāng)前困局。
下游需求疲軟,DRAM 市場規(guī)模連續(xù)多季度萎縮。2022 年疲弱的經(jīng)濟(jì)狀況和高通脹率 降低了全球范圍內(nèi)個人電腦、智能手機(jī)和其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求,DRAM 需求也因此 下降。預(yù)計 2022 年下半年 DRAM 銷售額將下降-40%至 293 億美元,而 2022 年上半年 銷售額達(dá) 490 億美元。同時,根據(jù) CFM 閃存市場,三季度存儲市場規(guī)模環(huán)比大跌 29.72% 至 177.64 億美元,創(chuàng) 10 個季度新低,預(yù)計 2022 年 Q4 市場規(guī)模將進(jìn)一步環(huán)比下跌。
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2022 年 Q4 多廠商業(yè)績下行,行業(yè)平均下跌達(dá) 30%。 三星:2022 年 Q4,DRAM 銷售收入達(dá) 54.05 億美元,環(huán)比減少 23.6%,市場份額為 44.5%。DRAM Bit 出貨量環(huán)比高個位數(shù)增長,ASP 環(huán)比下跌超 30%。 SK 海力士:2022 年 Q4,DRAM 收入達(dá) 34.07 億美元,環(huán)比減少 35.3%,DRAM 出貨量 環(huán)比持平,ASP 下跌超 30%。 美光:2022 年 Q4,DRAM 收入為 28.29 億美元,環(huán)比下跌 41.2%,DRAM Bit 出貨量環(huán) 比下降約 25%,DRAM ASP 環(huán)比減少 20%以上。 南亞科技:2022 年 Q4,DRAM 收入環(huán)比減少 30.3%至 2.53 億美元。 華邦電子:2022 年 Q4,DRAM 收入環(huán)比減少 29.8%至 1.06 億美元。
2.2.2 價格端:高水位庫存+低需求市場,降價持續(xù)
庫存端,以美光各季庫存進(jìn)行追蹤,自 2021 年 Q1 開始,公司庫存逐步進(jìn)入下降通道, 至 2021 年 Q4 達(dá)到底部。自此開始,受下游需求疲軟影響,公司庫存水位逐步增加,至 2023Q1,公司庫存水位已達(dá)近三年最高點,為 81.29 億美元,環(huán)比 2022 年 Q4 增幅超 18%。高庫存水位下,各廠商去庫存壓力迫在眉睫,同時疊加需求疲軟,直接導(dǎo)致 DRAM 市場產(chǎn)品價格大幅下跌。
供需對峙下,存儲廠商唯有降價。根據(jù) Trendforce,2023 年 Q1 下游各領(lǐng)域產(chǎn)品價格均 有超過 10%的下降。目前來看,PC 制造商仍有 9 至 13 周的 DRAM 庫存等待消化,但移 動設(shè)備領(lǐng)域的庫存水平相對健康,不過定價仍預(yù)計要下降 10-15%。由于消費(fèi)者對 DRAM 的需求低迷,供應(yīng)商將銷售的目光投向了服務(wù)器方面,然而這卻導(dǎo)致服務(wù)器 DRAM 庫存 的大量堆積。
現(xiàn)貨價:我們以 DDR3 4Gb 512Mx8 1600MHz 產(chǎn)品為例,現(xiàn)貨價格已至上一輪周期底部, 利基市場主要面向存儲速度性能不太高的市場,上一輪 DDR3 周期價格上行系三星、海 力士等龍頭廠商為準(zhǔn)備利潤更高的 DDR5 生產(chǎn),逐步淘汰 DDR3 產(chǎn)能,導(dǎo)致 DDR3 短期 內(nèi)供需失衡所致。同樣,在本輪的 DDR3 價格下行周期中,三星放緩 line13 的 DDR3 產(chǎn) 能轉(zhuǎn)換至 CIS,也給供給端帶來更多壓力。本輪底部區(qū)間,在行業(yè)面臨寒冬,下游需求疲 軟,供給過剩的背景下,價格反彈壓力較大。
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三、NAND Flash:市場有望快速修復(fù)
NAND Flash 作為非易失性存儲,被廣泛應(yīng)用在下游設(shè)備資料儲存的應(yīng)用領(lǐng)域。NAND Flash 從特性來看斷電后不會丟失儲存信息特征,在生產(chǎn)過程中主流產(chǎn)品已具備規(guī)模化、 標(biāo)準(zhǔn)化的能力,同時容量大、價格較低,現(xiàn)階段作為主流的儲存介質(zhì),被廣泛的應(yīng)用于 智能手機(jī)領(lǐng)域、筆電領(lǐng)域、服務(wù)器領(lǐng)域及汽車領(lǐng)域等。 從微觀結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成來看,NAND Flash 的結(jié)構(gòu)從小到大分別為
cell-line-page-blockplane-die。例如三星型號為 K9K8G08U0A 的 Nand Flash,其內(nèi)部有兩個 K9F4G08U0A 的 chip,chip#1 和 chip#2,每個 K9F4G08U0A 的 chip 包含了 2 個 Plane,每個 Plane 是 2Gb bit,所以 K9F4G08U0A 的大小是 2Gb×2 = 4Gb = 512MB,因此,K9K8G08U0A 內(nèi)部有 2 個 K9F4G08U0A,或者說 4 個 Plane,總大小是×256MB=1GB。
通過下游領(lǐng)域劃分,其最終儲存介質(zhì)的出貨形態(tài)劃分以 eMMC/UFS(主要應(yīng)用在移動設(shè) 備)、SSD(主要應(yīng)用在服務(wù)器和 PC)產(chǎn)品為主,及 SD/閃存盤(移動儲存 SD 卡及 U 盤) 為輔的產(chǎn)品設(shè)備中。在移動設(shè)備領(lǐng)域,相較于 eMMC 的封裝形式,UFS 封裝的閃存有著更高的寫入速度,更好的性能。智能手機(jī)端從 eMMC 發(fā)展現(xiàn)階段 UFS3.1 規(guī)格儲存,讀 寫速度進(jìn)一步提升,遠(yuǎn)超于 eMMC 幾倍的速率。SSD 產(chǎn)品則依據(jù)下游應(yīng)用場景對容量和 速度的要求部分,分為消費(fèi)級、數(shù)據(jù)中心級和企業(yè)級固態(tài)硬盤。
根據(jù)閃存市場 CFM 數(shù)據(jù),2021 年 NAND Flash 市場容量達(dá)到 5700 億 GB,預(yù)計 2022 年 將增長 30%,達(dá)到 7410 億 GB。其中,2021 年 NAND Flash 主要以應(yīng)用于 mobile 市場 的 UFS、eMMC、eMCP 和 uMCP 產(chǎn)品為主的嵌入式存儲產(chǎn)品,和應(yīng)用于 PC 等消費(fèi)類渠 道市場的 cSSD、以及應(yīng)用于服務(wù)器市場的 eSSD 產(chǎn)品為主,占比分別為 39%、25%和 22%。根據(jù) Trendforce 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,未來到 2023 年,智能手機(jī)板塊的需求將小幅度上 漲,而服務(wù)器的需求將大幅上漲,與此形成對應(yīng)的則是在 PC 端的需求小幅下降。
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3.1 NAND Flash 市場規(guī)模持續(xù)增長
根據(jù)中金企信統(tǒng)計數(shù)據(jù),NAND Flash2020 年市場規(guī)模為 534.1 億美元,預(yù)計到 2025 年, 全球 NAND Flash 市場規(guī)模講達(dá)到 931.9 億美元,2021 年至 2025 年,CAGR 增速 7.4%。 隨著 PC 及智能手機(jī)平均儲存容量的上升,及工業(yè)設(shè)備、傳感器、汽車系統(tǒng)和醫(yī)療系統(tǒng)等 設(shè)備中,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)對海量數(shù)據(jù)處理需求增長,基于 NAND Flash 的儲存趨勢也 將繼續(xù)發(fā)展。
NAND Flash 技術(shù)一直基于二維平面的 NAND 技術(shù),也就是我們說的 2D NAND 閃存。2D 在平面上對晶體管尺寸進(jìn)行微縮,從而獲得更高的存儲密度,但晶體管尺寸微縮遇到物 理極限,現(xiàn)已面臨瓶頸,達(dá)到發(fā)展極限。為了在維持性能的情況下實現(xiàn)容量提升,3D NAND 成為發(fā)展主流。根據(jù) International business strategies 數(shù)據(jù)顯示,2019 年,3D NAND 的滲透率為 72.6%,已遠(yuǎn)超 2D NAND,且未來仍將持續(xù)提高,預(yù)計 2025 年 3D NAND 將占閃存總市場的 97.5%。
3.2 等待下游需求恢復(fù),價格欲將企穩(wěn)修復(fù)
3.2.1 供需端:產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步集中,供需逐漸修復(fù)
NAND Flash 寡頭地位逐步增強(qiáng),根據(jù) Trendforce 數(shù)據(jù)顯示,CR6 包括三星、鎧俠、西部 數(shù)據(jù)、美光、英特爾、海力士總體市場規(guī)模占比約 99%,其中三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)三 家行業(yè)龍頭,約占比 70%的市場份額,在市場上有較大的影響力。
根據(jù) Trendforce 數(shù)據(jù)的預(yù)測,預(yù)計受益于下游新增需求的快速發(fā)展,NAND Flash 的需 求量也會有增長趨勢。從行業(yè)供給格局來看,三星依舊占領(lǐng)較大的市場份額,但還未形 成絕對的寡頭地位,且國內(nèi)公司長江儲存也將持續(xù)發(fā)展,有望進(jìn)一步提升市場份額。
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位于四日市最先進(jìn)制程晶圓廠 Fab7 完工。此 Fab7 晶圓廠第一期的總投資約為 1 萬億日 元(約合人民幣 487.97 億元),具備生產(chǎn)第六代 162 層 NAND Flash 閃存和未來更先進(jìn) 3D NAND Flash 閃存的能力,計劃于 2023 年初開始出貨 162 層 NAND Flash 閃存。頭部廠 商已正逐步覆蓋 3D NAND 236 及 256 層甚至更高疊層工藝制程,持續(xù)技術(shù)迭代更新。
NAND Flash 需求端受到全球人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)對海量數(shù)據(jù)處理,其市場規(guī)模正快速增 長。而 NAND Flash 主要覆蓋的下游應(yīng)用設(shè)備為手機(jī)、服務(wù)器、PC 及車載工控等,我們 認(rèn)為,手機(jī)及 3C 產(chǎn)品的儲存容量和硬盤搭載率提升將推動 NAND Flash 需求量持續(xù)增 高。對于服務(wù)器設(shè)備,云端儲存及處理數(shù)據(jù)場景越發(fā)增長,服務(wù)器需求量及單設(shè)備搭載 量同樣推動 NAND Flash 市場的需求量提升。除此傳統(tǒng)需求領(lǐng)域外,隨著車載智能化的 逐步提升,車載 NAND Flash 市場也有望迎來高速增長。
1)手機(jī)及傳統(tǒng) 3C 產(chǎn)品,NAND 單機(jī)搭載量提升
近十年,智能手機(jī)作為成熟市場,每年全球手機(jī)出貨維持在 11 至 13 億部左右,保持穩(wěn) 定波動。而隨手機(jī)智能化水平越發(fā)提升,其攝影攝像功能、高清顯示功能及各類多功能 軟件所消耗的儲存空間持續(xù)增長,用戶對于手機(jī)的儲存空間越發(fā)增加。智能手機(jī)市場對 應(yīng) Flash 市場的增長邏輯,主要來源于單機(jī)搭載量的持續(xù)提升。
根據(jù) Counterpoint 數(shù)據(jù)顯示,2020 年智能手機(jī) NAND 閃存平均容量首次突破 100GB 大 關(guān)。在 iOS 和 Android 手機(jī)中有所不同。在 iOS 手機(jī)中,2020 年第四季度的平均 NAND 容量達(dá)到 140.9GB,而同期 Android 手機(jī)的平均容量為 95.7GB。Android 手機(jī)的平均容 量在過去幾年中一直在快速增長。2020 年 iOS 和 Android 手機(jī)的平均容量分別增長了 5.6%和 20.5%。同時根據(jù) Trendforce 數(shù)據(jù)顯示,預(yù)估 2023 年智能手機(jī) NAND Flash 單 機(jī)搭載容量年長大仍能維持 22.1%。我們認(rèn)為,iPhone 產(chǎn)品組合仍全線往更高容量 1TB 靠攏;Android 高端機(jī)種也跟進(jìn)將 512GB 做為標(biāo)準(zhǔn)配備,中低端機(jī)儲存空間則隨硬件規(guī) 格持續(xù)升級而提高,因此整體平均容量仍有增長空間。
全球 PC 市場(包括筆電、桌面 PC、工作站等)在 2020-2021 年期間迎來強(qiáng)換機(jī)周期且 居家辦公刺激需求端提前消費(fèi),根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2021 年全球 PC 出貨量達(dá) 3.46 億臺。2022 年需求迎來疲軟態(tài)勢,根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)預(yù)測,2022 年整體出貨量將下滑至 2.93 億臺,同比降低 15.2%。 另外,由于消費(fèi)市場需求減緩,教育市場也獲基本滿足,及因經(jīng)濟(jì)狀況弱化同樣使商用 市場需求遭到擠壓。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)預(yù)測,預(yù)計 2023 年全球 PC 市場將進(jìn)一步萎縮。PC 加上平板電腦的整體市場預(yù)估 2023 年下降 2.6%,預(yù)計在 2024 年恢復(fù)長大。
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根據(jù) IDC 數(shù)據(jù),由于 2020-2021 年受到居家辦公的提前消費(fèi)影響,平板電腦(包括二合 一的可拆卸式平板在內(nèi))市場在 2020/2021 年出貨量達(dá)到 1.65/1.69 億部,同比增長 13.8%/2.4%。但隨 2022 年消費(fèi)逐步疲軟,根據(jù) IDC 數(shù)據(jù),2022 年全球出貨量同比下 滑 3.6%至 1.63 億臺。
PC 及移動平板電腦作為存量市場,整體年度出貨量波動不大,基本維持億部的出貨量。 近些年隨電腦固態(tài)硬盤替代傳統(tǒng)硬盤趨勢及單機(jī)儲存量提升,其中SSD搭載率有所提升。 據(jù)中國閃存市場 ChinaFlashMarket 數(shù)據(jù),預(yù)計到 2018 年 SSD 240GB 價格與 1TB HDD 同價的,在筆記本電腦上的搭載率將達(dá)到 52%。到 2019 年 SSD 480GB 價格與 1TB HDD 同價的時候,在筆記本電腦上的搭載率將達(dá)到 65%以上。另外,消費(fèi)類 SSD 在零售渠道 市場每個月也有 200 萬片硬盤升級 SSD 的出貨量。
據(jù)中國閃存市場數(shù)據(jù)顯示,2020 年筆記本市場 SSD 的搭載率已經(jīng)高達(dá) 80%,且 512GB SSD 出貨量大幅增加。其中價位更加低廉的中低端市場是其長大驅(qū)動力。
2)AI 帶動服務(wù)器及云端數(shù)據(jù)儲存有望快速放量,進(jìn)一步推動 NAND Flash 需求
云計算時代市場的快速增長,云儲存、云計算的數(shù)據(jù)量不斷提高。在數(shù)字化時代的發(fā)展 下,隨工作量的云上遷移和云本地應(yīng)用的加速開發(fā),在移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷迭代升級的 背景下,全球數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)顯示,全球數(shù)據(jù)儲量由 2016 年的 16ZB 增長至 2021 年的 54ZB,復(fù)合年均增長率為 27.5%,隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展, 預(yù)計 2022 年全球數(shù)據(jù)儲量將達(dá) 61ZB。
根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù),云數(shù)據(jù)及企業(yè)級數(shù)據(jù)儲存需求將在 2026 年達(dá)到 5255 億每 GB 當(dāng)量, 2021 年至 2026 年,CAGR 將達(dá)到 33.0%。
3)車載 NAND Flash 有望受汽車智能化持續(xù)增長
2022 年全球新能源汽車銷量突破千萬。根據(jù) Clean Technica 數(shù)據(jù),2022 年全球新能源 汽車銷量突破千萬達(dá) 1009.12 萬輛,占整體汽車市場 14%份額,其中比亞迪以 184.77 萬輛的全年銷售數(shù)據(jù)獲得全球銷量冠軍。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2023 年 1 月和 2 月我國新能源汽車月度銷量分別為 40.78 萬輛和 52.50 萬輛,由于 1-2 月為汽車銷量傳 統(tǒng)淡季,2023 年 1 月與 2 月銷量與 2022 年 12 月 81.38 萬輛的月銷量相比仍有差距。 后續(xù)隨著汽車電動化進(jìn)程不斷深化,我們認(rèn)為全球范圍內(nèi)新能源汽車銷量將會維持高速 增長態(tài)勢。
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根據(jù) IDC 及 IHS 數(shù)據(jù)顯示,車用 DRAM 和 NAND 市場規(guī)模將從 2020 年的 20.4 億和 12.6 億,增長到 2025 年的 85 億美元和 61 億美元,預(yù)計年復(fù)合增長率為 33%和 37%。 車規(guī)級 NAND Flash 需要符合 AEC-Q100 等車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),隨著汽車行業(yè)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的 演進(jìn),與 SOTA(軟件在線升級),MaaS(出行即服務(wù))得以實現(xiàn),市場對車載存儲的程 序和處理的數(shù)據(jù)量提出更多的新需求。 車用存儲芯片規(guī)模長大的驅(qū)動因素,主要為三個方面,首先為智能座艙產(chǎn)生巨量數(shù)據(jù)交 互,其次是 ADAS 系統(tǒng)及車載娛樂系統(tǒng)。隨著自動駕駛的普及及自動駕駛等級的提升 (L2~L5),會產(chǎn)生大量的道路和環(huán)境數(shù)據(jù),用于收集車輛運(yùn)行和周邊環(huán)境數(shù)據(jù)的各類傳 感器也會越來越多,包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等,根據(jù)安全和功能需要對數(shù) 據(jù)進(jìn)行處理和保存,從而產(chǎn)生了大容量 NAND 存儲的需求。英特爾估計,自動駕駛汽車 每天將產(chǎn)生 4000GB 的數(shù)據(jù)量,即再低等級的自動駕駛車輛也需要大量車載數(shù)據(jù)存儲。 根據(jù) Semico Research 數(shù)據(jù)顯示,L1/L2 級別的自動駕駛需要 8GB 的 NAND 容量,而 L3 為 256GB,到 L5 的時候需要 1TB,自動駕駛技術(shù)升級對 NAND 需求呈現(xiàn)指數(shù)級的增長。
3.2.2 價格端:環(huán)比下降收窄,價格將逐步企穩(wěn)
考慮到 NAND Flash 主流產(chǎn)品和利基產(chǎn)品的定位、單價和格局等不盡相同,我們對 NAND Flash 價格分主流產(chǎn)品和利基產(chǎn)品兩大類進(jìn)行跟蹤。 主流價格:現(xiàn)貨價增長后企穩(wěn),合約價自 2022 年 6 月開始下跌。 現(xiàn)貨價:以 MLC NAND Flash 64Gb(8Gx8)及 MLC NAND Flash 32Gb(4Gx8)為例, 經(jīng)歷 2022 年 4 月漲價后,價格逐步企穩(wěn)跌幅趨緩。截至 2023 年 4 月 7 日,以上兩款 64Gb 和 32Gb 價格分別為 3.85 美金和 2.13 美金。
合約價:以 MLC NAND Flash 128Gb(16Gx8)、MLC NAND Flash 64Gb(8Gx8)及 MLC NAND Flash 32Gb(4Gx8)三款為例,從 2021 年 7 月價格穩(wěn)定后,在 2022 年 6 月開始 出現(xiàn)價格下降,截至 2023 年 2 月 24 日,以上三款合約價分別為 4.14/2.98/2.59 美金。
四、存儲創(chuàng)新技術(shù)適配 AI 快速發(fā)展
4.1 HBM 突破技術(shù)瓶頸,逐漸凸顯應(yīng)用價值
4.1.1 HBM 堆疊技術(shù)進(jìn)一步提高傳輸速率
高帶寬存儲器(英文:High Bandwidth Memory,縮寫 HBM)是三星電子、超微半導(dǎo)體 和 SK 海力士發(fā)起的一種基于 3D 堆棧工藝的高性能 DRAM,適用于高存儲器帶寬需求的 應(yīng)用場合,用于圖形處理器、網(wǎng)絡(luò)交換及轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備(如路由器、交換器)等。HBM 主要 是通過硅通孔(Through Silicon Via,簡稱“TSV”)技術(shù)進(jìn)行芯片堆疊,以增加吞吐量并 克服單一封裝內(nèi)帶寬的限制,將數(shù)個 DRAM 裸片像樓層一樣垂直堆疊。
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HBM 有兩個核心特征: 1)DRAM 顆粒以 3D 封裝方式垂直擺放。 2)3D DRAM 與 GPU/CPU 通過 interposer 合封,實現(xiàn)直接連接。 這兩個技術(shù)特征,目的是解決傳統(tǒng) DRAM 與 CPU/GPU 通過主板(Motherboard)連接的 信號延遲與電磁干擾。
HBM 對比其他 DRAM 內(nèi)存(如 DDR4 或 GDDR6)相比,擁有較寬內(nèi)存總線。一個 HBM stack 由 4 個 DRAM die(4-Hi)堆疊而成,并擁有 8 個 128 位信道(每個 die 上 2 個), 總寬度為 1024 位。因此,具有四個 4-Hi HBM stack 的 GPU 將擁有 4096 位寬度的內(nèi)存 總線。相比之下,GDDR 存儲器的總線寬度為 32 位,同樣 16 個信道則只具有 512 位存 儲器接口。HBM 支持每個 package 的容量最多為 4GB。對比第一代 HBM,第二代高帶 寬存儲 HBM2,該標(biāo)準(zhǔn)指定了每個 stack 多達(dá) 8 個 die,將 pin 傳輸速率提高一倍來到 2 GT/s。保留 1024 位寬的存取,HBM2 能夠達(dá)到每個 package 256GB/s 存儲帶寬。HBM2 規(guī)范允許每個 package 容量高達(dá) 8GB,其性能也是超于同期 DRAM 內(nèi)存。
4.1.2 HBM 技術(shù)已迅速發(fā)展,人工智能將帶動技術(shù)快速突破
HBM 技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很長時間。在 2013 年推出的高帶寬內(nèi)存(HBM)是一種高性能 3D 堆疊 SDRAM 架構(gòu),其數(shù)據(jù)傳輸速率約為 1Gbps。2016 年發(fā)布的 HBM2 繼承了前一代產(chǎn) 品的特點,每個堆疊包含最多 8 個內(nèi)存芯片,并將管腳傳輸速率提升一倍至 2Gbps。 HBM2 實現(xiàn)了每個封裝 256GB/s 的內(nèi)存帶寬(DRAM 堆疊),支持 HBM2 規(guī)格,每個封裝 最大容量可達(dá) 8GB。首款使用高帶寬存儲器的設(shè)備是 AMD Radeon Fury 系列顯示核心。 2013 年 10 月,高帶寬存儲器正式被 JEDEC 采納為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),第二代高帶寬存儲器(HBM2) 于 2016 年 1 月被 JEDEC 采納,同時 NVIDIA 在該年發(fā)表的新款旗艦型 Tesla 運(yùn)算加速 卡“Tesla P100”,AMD 的“Radeon RX Vega”系列及 Intel 的“Knight Landing”也采 用了第二代高帶寬存儲器。
2018 年底,JEDEC 宣布推出 HBM2E 規(guī)范,以滿足增長的帶寬和容量需求。當(dāng)傳輸速率 提升至每管腳 3.6Gbps 時,HBM2E 可實現(xiàn)每堆疊 461GB/s 的內(nèi)存帶寬。此外,HBM2E 支持最多 12 個 DRAM 的堆疊,內(nèi)存容量最高可達(dá)每堆疊 24GB。HBM2E 具備實現(xiàn)巨大 內(nèi)存帶寬的能力。連接到一個處理器的四塊 HBM2E 內(nèi)存堆疊將提供超過 1.8TB/s 的帶 寬。通過 3D 堆疊內(nèi)存,可在極小的空間內(nèi)滿足高帶寬和高容量需求。 NVIDIA 最新一代的 SXM4 A100 GPU 采用了 HBM2E 內(nèi)存。從芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖可見,A100 計算核心兩側(cè)共有 6 個 HBM 內(nèi)存放置空間。在 SXM4 A100 GPU 發(fā)布時,NVIDIA 實際 上僅使用了其中 5 個 HBM 內(nèi)存放置空間,提供 40GB HBM2E 內(nèi)存容量,這意味著每個 HBM2E 內(nèi)存上堆疊了 8 個 1GB DRAM Die。對于升級版的 80GB SXM4 A100 GPU,每個 HBM2E 內(nèi)存上則采用了 8 個 2GB DRAM Die 進(jìn)行堆疊。
2022 年三星也發(fā)布器 HBM3 技術(shù)產(chǎn)品,在三星發(fā)布的路線圖中,其單芯片接口寬度可達(dá) 1024bit,接口傳輸速率可達(dá) 6.4Gbps,相比上一代提升 1.8 倍,從而實現(xiàn)單芯片接口帶 寬 819GB/s,如果使用 6 層堆疊可以實現(xiàn) 4.8TB/s 的總帶寬。
我們認(rèn)為 2024-2025 年隨人工智能算力需求進(jìn)一步提升,將快速提高對存儲器件高帶寬 的高傳輸速率要求,2024 年預(yù)計在不考慮高級封裝技術(shù)帶來的高多層堆疊和內(nèi)存寬度提 升下,將實現(xiàn)接口速度高達(dá) 7.2Gbps 的 HBM3p,從而將數(shù)據(jù)傳輸率相比這一代進(jìn)一步提 升 10%,從而將堆疊的總帶寬提升到 5TB/s 以上。我們認(rèn)為,2025 年將看到更多搭載 HBM 下一代技術(shù)的產(chǎn)品服役于人工智能服及高算力設(shè)備中。
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4.2 存算一體:嵌入計算能力,有效提升數(shù)據(jù)效率
4.2.1 存算一體,后摩爾時代發(fā)展的必然要求
存算一體(Computing in Memory)是在存儲器中嵌入計算能力,以新的運(yùn)算架構(gòu)進(jìn) 行二維和三維矩陣乘法/加法運(yùn)算,即利用存儲器對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算,從而避免數(shù)據(jù)搬運(yùn) 產(chǎn)生的“存儲墻”和“功耗墻”,提高數(shù)據(jù)的并行和效率。經(jīng)典馮諾依曼框架下,數(shù)據(jù)的 存儲和計算是分開的,處理器和存儲器之間通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在過去二十年, 處理器性能以每年大約 55%的速度提升,內(nèi)存性能的提升速度每年只有 10%左右。結(jié) 果長期下來,不均衡的發(fā)展速度造成了當(dāng)前的存儲速度嚴(yán)重滯后于處理器的計算速度。 因此在存儲器和處理器之間形成了“存儲墻”,嚴(yán)重限制了芯片的整體性能。由于處理器 和存儲器的分離,在處理數(shù)據(jù)的過程中,首先需要將數(shù)據(jù)從存儲器通過總線搬運(yùn)到處理 器,處理完成后,再將數(shù)據(jù)搬運(yùn)回存儲器進(jìn)行存儲。搬運(yùn)時間往往是運(yùn)算時間的成百上 千倍,能效非常低即稱為“功耗墻”。
目前存算技術(shù)按照以下歷史路線順序演進(jìn): A、查存計算(Processing With Memory):GPU 中對于復(fù)雜函數(shù)就采用了這種計算 方法,是早已落地多年的技術(shù)。通過在存儲芯片內(nèi)部查表來完成計算操作。這是最早期 的技術(shù)。 B、近存計算(Computing Near Memory):典型代表是 AMD 的 Zen 系列 CPU。計算 操作由位于存儲區(qū)域外部的獨(dú)立計算芯片/模塊完成。這種架構(gòu)設(shè)計的代際設(shè)計成本較低, 適合傳統(tǒng)架構(gòu)芯片轉(zhuǎn)入。將 HBM 內(nèi)存(包括三星的 HBM-PIM)與計算模組(裸 Die)封 裝在一起的芯片也屬于這一類。近存計算技術(shù)早已成熟,被廣泛應(yīng)用在各類 CPU 和 GPU 上。 C、存內(nèi)計算(Computing In Memory):典型代表是 Mythic、千芯科技、閃億、知存、 九天睿芯等。計算操作由位于存儲芯片/區(qū)域內(nèi)部的獨(dú)立計算單元完成,存儲和計算可以 是模擬的也可以是數(shù)字的。這種路線一般用于算法固定的場景算法計算。 D、存內(nèi)邏輯(Logic In Memory):這是較新的存算架構(gòu),典型代表包括 TSMC(在 2021 ISSCC 發(fā)表)和千芯科技。這種架構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸路徑最短,同時能滿足大模型的計算 精度要求。通過在內(nèi)部存儲中添加計算邏輯,直接在內(nèi)部存儲執(zhí)行數(shù)據(jù)計算。
4.2.2 國外龍頭占據(jù)行業(yè)壟斷地位,國內(nèi)廠商積極布局
進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時代后,全球數(shù)據(jù)產(chǎn)生量快速攀升,數(shù)據(jù)產(chǎn)生量爆發(fā)式增長,特別是在人工 智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)背景的發(fā)展下,根據(jù) IDC 預(yù)計 2025 年數(shù)據(jù)產(chǎn)生量將達(dá)到 175ZB, 市場對數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理要求將不斷提高。存算一體芯片必將從端側(cè)小算力市場 逐步擴(kuò)展到整個 AI 芯片領(lǐng)域。未來行業(yè)將會呈現(xiàn)持續(xù)走高的態(tài)勢。量子位智庫預(yù)估 2025 年,國內(nèi)存算一體芯片市場規(guī)模為 125 億元,2030 年為 1136 億人民幣,CAGR 為 55%。
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目前可用于存算一體的成熟存儲器有 NOR FLASH、SRAM、DRAM、RRAM、MRAM、NVRAM 等。SRAM 在速度方面和能效比方面具有優(yōu)勢,特別是在存內(nèi)邏輯技術(shù)發(fā)展起來之后具 有明顯的高能效和高精度特點。DRAM 成本低,容量大,但是速度慢,且需要電力不斷 刷新。適用存算一體的新型存儲器有 PCAM、MRAM、RRAM 和 FRAM 等。其中憶阻器 RRAM 在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算中具有特別的優(yōu)勢,是除了 SRAM 存算一體之外的,下一代存算 一體介質(zhì)的主流研究方向。目前 RRAM 距離工藝成熟還需要 2-5 年,材料不穩(wěn)定,但 RRAM 具有高速、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點,有希望成為未來發(fā)展最快的新型存儲器。 學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對存算一體的技術(shù)路徑尚未形成統(tǒng)一的分類,目前主流的劃分方法是依 照計算單元與存儲單元的距離,將其大致分為近存計算(PNM)、存內(nèi)處理(PIM)、存內(nèi) 計算(CIM)。特斯拉、阿里達(dá)摩院、三星等大廠所選擇的便是近存計算(PNM)。 特斯拉:在 Hot Chips 大會上,公司測算 Dojo(AI 訓(xùn)練計算機(jī))所用的 D1 芯片相比于 統(tǒng)一時間的業(yè)內(nèi)其他芯片,同成本下性能提升 4 倍,同能耗下性能提高 1.3 倍,占用空 間節(jié)省 5 倍。 阿里達(dá)摩院:在 2021 年,發(fā)布采用混合鍵合(Hybrid Bonding)的 3D 堆疊技術(shù)相比傳 統(tǒng) CPU 計算系統(tǒng)。公司測算,相比一時間的存算一體芯片的性能提升 10 倍以上,能效 提升超過 300 倍。 三星:在 2022 年 10 月,基于存內(nèi)處理架構(gòu),發(fā)布存儲器產(chǎn)品 HBM-PIM(嚴(yán)格意義上是 PNM)。公司測算,與其他沒有 HBM-PIM 芯片的 GPU 加速器相比,HBM-PIM 芯片將 AMD GPU 加速卡的性能提高了一倍,能耗平均降低了約 50%。與僅配備 HBM 的 GPU 加速器 相比,配備 HBM-PIM 的 GPU 加速器一年的能耗降低了約 2100GWh。
知存科技:2022 年 3 月量產(chǎn)的基于 PIM 的 SoC 芯片 WTM2101 正式投入市場,公司認(rèn) 為,對比統(tǒng)一時間產(chǎn)品實現(xiàn) 10 倍以上的能效提升。 億鑄科技:基于 CIM 框架、RRAM 存儲介質(zhì)的研發(fā)“全數(shù)字存算一體”大算力芯片,通 過減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)提高運(yùn)算能效比,同時利用數(shù)字存算一體方法保證運(yùn)算精度,適用于云 端 AI 推理和邊緣計算。 智芯科微:于 2022 年底推出業(yè)界首款基于 SRAM CIM 的邊緣側(cè) AI 增強(qiáng)圖像處理器。 特斯拉、三星、阿里巴巴等擁有豐富生態(tài)的大廠以及英特爾,IBM 等傳統(tǒng)的芯片大廠, 幾乎都在布局 PNM;而知存科技、億鑄科技、智芯科等初創(chuàng)公司,在押注 PIM、CIM 等 “存”與“算”更親密的存算一體技術(shù)路線。大廠對存算一體架構(gòu)提出的需求是“實用、 落地快”,而近存計算作為最接近工程落地的技術(shù),成為大廠們的首選。而中國初創(chuàng)公司 們,由于成立時間較短、技術(shù)儲備薄弱:缺乏先進(jìn) 2.5D 和 3D 封裝產(chǎn)能和技術(shù),為打破 美國的科技壟斷,中國初創(chuàng)企業(yè)聚焦的是無需考慮先進(jìn)制程技術(shù)的 CIM。
4.3 3D NAND:突破存儲容量限制瓶頸
NAND 從 2D 到 3D 是大勢所趨,可突破存儲容量限制瓶頸。2D NAND 是在平面上對晶 體管尺寸進(jìn)行微縮,從而獲得更高的存儲密度,但晶體管尺寸微縮存在物理極限,發(fā)展 已趨緩。要在維持性能的情況下實現(xiàn)容量提升,3D NAND 成為主流方向。3D NAND 將 解決方案從提高制程工藝轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬佣询B,解決了 2D NAND 在增加容量的同時性能出 現(xiàn)下降的問題,實現(xiàn)容量、速度、能效及可靠性等多方位的提升。
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3D NAND 的層數(shù)一直在發(fā)展。從最早的 24 層、48 層,發(fā)展到現(xiàn)在 238 層甚至 300 層, 在未來甚至?xí)黄?500 層。據(jù) TechPowerup 介紹,SK 海力士最新第 8 代 3D NAND 閃 存,容量為 1Tb(128GB),具有三級單元和超過 20Gb/mm2的位密度(bit density)。該 芯片的頁容量(page size)為 16KB,擁有四個 planes,接口傳輸速率為 2400MT/s,最 高吞吐量為 194MB/s(相比第 7 代 238 層 3D NAND 閃存提高了 18%)。密度的提升將 降低制造過程中每 Tb 的成本,終端消費(fèi)者最終能從性能和容量的提升中受益。
三星已經(jīng)完成了第八代 V-NAND 技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā),堆棧層數(shù)達(dá)到了 236 層,2022 年 11 月已量產(chǎn)。SK 海力士已宣布研發(fā)出了 238 層 NAND 閃存,預(yù)計 2023 年 H1 大規(guī)模量產(chǎn)。 美光 232 層 NAND 已于 2022 年 12 月為消費(fèi)類設(shè)備出貨。國內(nèi)廠商長江存儲也于今年 8 月份發(fā)布了 232 層的 3D NAND 閃存芯片 X3-9070,且于 2022 年 12 月或?qū)?yīng)用于國內(nèi) 部分品牌客戶產(chǎn)品。
在下游應(yīng)用領(lǐng)域中,移動設(shè)備和數(shù)據(jù)中心是 3D NAND 技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,隨 ChatGPT 等人工智能帶來大數(shù)據(jù)存儲的巨量級需求增加,未來 3D NAND 技術(shù)或?qū)⒖焖偾疫M(jìn)一步 升級。
五、重點公司分析
5.1 兆易創(chuàng)新:業(yè)績高速增長,看平臺化公司如何打造
立足中國覆蓋全球,產(chǎn)品品類不斷擴(kuò)展。兆易創(chuàng)新成立于 2005 年 4 月,是一家立足中 國的全球化芯片設(shè)計公司。公司致力于各類存儲器、控制器及周邊產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)。公 司在上海、合肥、中國香港設(shè)有全資子公司、在深圳設(shè)有分公司,在中國臺灣省設(shè)有辦 事處,并在日韓、美國等地通過產(chǎn)品分銷商為客戶提供本地化服務(wù)。公司產(chǎn)品包括 NOR Flash、NAND Flash、DRAM 以及 MCU 等,廣泛應(yīng)用于移動終端、消費(fèi)電子、個人電腦、 辦公設(shè)備、汽車電子及工業(yè)控制設(shè)備等多個領(lǐng)域。 公司作為 NorFlash 龍頭積極拓展 DRAM 市場,已于 2021 年 6 月成功量產(chǎn)自有品牌 19nmDRAM,未來將朝 17nm 演進(jìn)。公司 2023 年 3 月 1 日公告,與合肥長鑫存儲發(fā)生 采購 DRAM 產(chǎn)品及代工業(yè)務(wù),22 年與長鑫的實際采購額 8.74 億元(其中自研 2.61 億 元,代銷 6.13 億元),預(yù)計 23H1 與長鑫關(guān)聯(lián)交易金額預(yù)計約為 5.55 億元(其中自研 2.08 億元,代銷 3.47 億元)。 公司營收近年來穩(wěn)步增長,即使在今年芯片行業(yè)寒冬的大背景下,公司前三季度營收依 然維持正增長。更為可貴的是,公司的扣非歸母凈利潤延續(xù) 2021 年遠(yuǎn)高于營收增速的 態(tài)勢,2022 前三季度,公司歸母凈利潤同比增速達(dá) 26.92%。
公司業(yè)績高增的一大原因系常年高投入的研發(fā)支出,帶來了良好的成果轉(zhuǎn)化,并以此建 立深厚的技術(shù)壁壘。利潤率水平來看,公司毛利率水平基本維持在 40%左右,且近兩年 有所上升,2022 年前三季度公司毛利率達(dá) 48%,對應(yīng)凈利潤率達(dá) 31%。
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公司圍繞智能化時代數(shù)據(jù)的感、存、算、控、聯(lián)五個方面,涵蓋消費(fèi)、汽車、工業(yè)等多 個領(lǐng)域,以存儲器件為切入點,提供核心 IC 器件和相應(yīng)軟件一體化配套。具體來看: 1)產(chǎn)品類別擴(kuò)張:圍繞智能化不斷擴(kuò)張以內(nèi)生發(fā)展(募集資金用于 DRAM 研發(fā))和外 延并購(收購上海思立微電子)為主,逐步從 NOR Flash、NAND Flash 和 MCU 擴(kuò)展至 DRAM 和 Sensor。 2)平臺化搭建:通過應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)張完善以智能化為核心的產(chǎn)品布局,并實現(xiàn)已有產(chǎn)品 的不斷迭代和工藝制程的持續(xù)升級,驅(qū)動公司平臺體系建設(shè)日趨完善。其中: (a)NOR Flash:工藝平臺從 2018 年的 65nm 逐步實現(xiàn) 55nm 量產(chǎn),并于 2022 年推 動 45nm 工藝平臺的研發(fā)。同時不斷針對產(chǎn)品性能進(jìn)行打磨,推陳出新。 (b)NAND Flash:工藝制程從 2018 年的 38nm 逐步實現(xiàn) 24nm 量產(chǎn),并開始進(jìn)行 19nm 的研發(fā)。同時不斷針對車規(guī)市場進(jìn)行開拓布局和研發(fā)。 (c)MCU:產(chǎn)品覆蓋逐步從 55nm 至 40nm 再到 22nm 制程,并針對物聯(lián)網(wǎng)、工控和 汽車領(lǐng)域不斷擴(kuò)張。 (d)DRAM:逐步實現(xiàn)從 19nm DDR4 產(chǎn)品量產(chǎn)至 17nm DDR3 產(chǎn)品研發(fā)。 (e)Sensor:在已有 LCD 較全品類的基礎(chǔ)上進(jìn)行 OLED 相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā),并即將推出 OLED 相關(guān)產(chǎn)品。
5.2 北京君正:收購北京矽成進(jìn)入存儲芯片市場,業(yè)績高速增長、利潤率有 所修復(fù)
老牌 IC 設(shè)計企業(yè),收購北京矽成進(jìn)軍拓展存儲市場。北京君正于 2005 年成立,是一家 集成電路設(shè)計企業(yè),擁有全球領(lǐng)先的 32 位嵌入式 CPU 技術(shù)和低功耗技術(shù)。公司主營業(yè) 務(wù)為微處理器芯片、智能視頻芯片等 ASIC 芯片產(chǎn)品及整體解決方案的研發(fā)和銷售,擁 有較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力,且已形成可持續(xù)發(fā)展的梯隊化產(chǎn)品布局,各類芯片產(chǎn)品分別面向不同市場領(lǐng)域。北京君正于 2020 年完成對北京矽成(ISSI)及其下屬子品牌 Lumissil 的收購,擁有其 100%股份。ISSI 存儲部門有高速低功耗 SRAM,低中密度 DRAM, NOR/NAND Flash,嵌入式 Flash pFusion,及 eMMC 等芯片產(chǎn)品。 受益車規(guī)產(chǎn)品放量,公司業(yè)績實現(xiàn)高速增長。2021 年公司營收達(dá) 52.74 億元,同比增長 143.07%,2022 年前三季度公司營收達(dá) 42.19 億元,同比增長 11.23%。2021 年公司扣 非歸母凈利潤達(dá) 8.94 億元,同比增速達(dá) 4265%,2022 年前三季度公司扣非歸母凈利潤 達(dá) 7.17 億元,同比增長 16.83%。
公司研發(fā)投入高速增長,利潤率水平得到修復(fù)。2022 年前三季度公司研發(fā)支出達(dá) 4.64 億元,遠(yuǎn)超 2020 年全年水平,同比 2021 年增長達(dá) 26.78%。公司毛利率始終維持較高 水平,2020 年毛利率下滑系收購子公司存貨增值導(dǎo)致的毛利率下跌,2021 年公司調(diào)整 迅速,毛利率和凈利率水平已基本恢復(fù)至正常水平。2022 年前三季度公司毛利率達(dá) 38.65%,凈利率達(dá) 17.19%。
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5.3 雅克科技:全球前驅(qū)體核心供應(yīng)商,深度受益高性能存儲需求
公司 1 月 19 日發(fā)布 2022 年業(yè)績預(yù)告,歸母凈利潤盈利 5.2-5.9 億元,同比提升 55.34%- 76.25%。公司認(rèn)為,LNG 保溫復(fù)合材料及安裝工程取得較大幅度增長,帶動公司整體業(yè) 績增長和毛利率上升。 公司 2022 年前三季度業(yè)績,營收 31.67 億元,同比提升 17.63%,公司實現(xiàn)歸母凈利潤 4.63 億元,同比上升 18.88%。2022 年 Q3 單季度看,實現(xiàn)營業(yè)收入 11.08 億元,同比 上升 324.67%,實現(xiàn)歸母凈利潤 1.82 億元,同比提升 23.21%。
前驅(qū)體等半導(dǎo)體材料業(yè)務(wù)持續(xù)受益于國產(chǎn)替代。前驅(qū)體主要用于薄膜沉積環(huán)節(jié),產(chǎn)品價 值量、用量隨制程迭代快速增長。全球領(lǐng)先玩家包括默克、法液空、SKM、DNF 等,公 司市場份額有望穩(wěn)步提升。看業(yè)務(wù)空間,1)高算力芯片搭配 HBM,HBM 對前驅(qū)體需求 及價值量顯著提升;2)海外存儲客戶整體稼動率見底,預(yù)計 2023 年 H2 將有所回升, 同時美光科技被審查進(jìn)一步提升國產(chǎn)份額,利好國產(chǎn)材料供應(yīng)商;3)國內(nèi)存儲廠持續(xù)擴(kuò) 產(chǎn),公司國內(nèi)前驅(qū)體業(yè)務(wù)隨下游爬坡放量持續(xù)長大。 復(fù)合板材是 LNG 運(yùn)輸船核心材料,競爭格局極佳,進(jìn)入高景氣周期。LNG 船需要在-163℃ 的極低溫下運(yùn)輸液化天然氣,且體積被壓縮超過 600 倍的液化天然氣若在有限空間內(nèi)泄 漏,急劇膨脹會產(chǎn)生物理爆炸。因此,LNG 運(yùn)輸船被人們稱為“沉睡的氫彈”。而復(fù)合板材作為 LNG 運(yùn)輸船核心材料,由金屬薄膜、增強(qiáng)硬質(zhì)閉孔聚氨酯泡沫、特殊配方樹脂制 成,不僅起到保溫隔熱功能,且對 LNG 運(yùn)輸船只的安全性作用關(guān)鍵。LNG 船復(fù)合板材具 有極佳的競爭格局和較長的下游認(rèn)證周期,公司作為國內(nèi)造船廠核心供應(yīng)商,具有全球 領(lǐng)先的深冷復(fù)合材料技術(shù)。我們認(rèn)為此次滬東造船廠訂單有望成為公司 LNG 板材業(yè)務(wù)需 求超預(yù)期的開始。此外,公司復(fù)合材料業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)完善,有望使得業(yè)務(wù)盈利能力 提升,板材業(yè)務(wù)進(jìn)入高景氣周期。
5.4 東芯股份:國內(nèi) SLC NAND 龍頭,短期業(yè)績有望快速修復(fù)
公司披露業(yè)績 2022 年年度業(yè)績快報。2022 年公司營收 11.49 億元,同比增長 1.34%。 公司實現(xiàn)歸母凈利潤 1.85 億元,同比下降 29.51%。 單季度看,公司 2022 年 Q3 實現(xiàn)營業(yè)收入 2.34 億元,環(huán)比下降 36.63%,同比下降 29.17%,實現(xiàn)歸母凈利潤 5644 萬元,環(huán)比減少 46.01%,同比下降 36.01%,2022 年 第三季度業(yè)績下滑主要系市場景氣度下降所致。盈利能力方面,2022 年 Q3 單季度毛利 率為 30.27%,整體前三季度毛利率達(dá) 42.23%,同比提升 3.64pct。費(fèi)用方面,公司前 三季度研發(fā)費(fèi)用達(dá)8393萬元,同比增長77.08%,研發(fā)費(fèi)率達(dá)到8.86%,同比提升2.82pct。
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公司逐步實現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)品線拓展及技術(shù)創(chuàng)新 1)NAND Flash 方面:公司作為 SLC NAND 領(lǐng)域龍頭企業(yè),核心技術(shù)優(yōu)勢明顯,實現(xiàn)了 從 1Gb 到 32Gb 系列產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)的全覆蓋。公司開發(fā)的車規(guī)產(chǎn)品正在進(jìn)行 AEC-Q100 驗證,同時先進(jìn)制程的 19nm 已完成首輪晶圓流片,處于國際領(lǐng)先地位。 2)NOR Flash 方面:公司自主設(shè)計的 SPI NORFlash 存儲容量覆蓋 2Mb 至 256Mb。支持 多種數(shù)據(jù)傳輸模式,目前公司已經(jīng)為三星電子、LG、傳音控股、歌爾股份等中外知名終 端客戶提供產(chǎn)品。 3)DRAM 方面:公司研發(fā)的 DDR3 具有高帶寬、低延時等特點,在研的 LPDDR4x 進(jìn)度 符合公司預(yù)期,主要針對基帶市場和模塊類客戶。
5.5 深科技:存儲芯片封測領(lǐng)先者,定增加碼產(chǎn)能
存儲芯片封測領(lǐng)先者。在半導(dǎo)體封測業(yè)務(wù)領(lǐng)域,公司主要從事高端存儲芯片的封裝與測 試,產(chǎn)品包括動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、NAND 型閃存(NAND FLASH)以及嵌入式 存儲芯片,具體有雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(DDR3、DDR4、DDR5)、低功耗雙倍 速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(LPDDR3、LPDDR4、LPDDR5)、符合內(nèi)嵌式存儲器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 的低功耗雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(eMCP4)等。 定增加碼存儲芯片封測產(chǎn)能。公司定增募資 14.62 億元投向存儲先進(jìn)封測與模組制造項 目。合肥沛頓已通過現(xiàn)有客戶封裝產(chǎn)品大規(guī)模量產(chǎn)審核,計劃下半年進(jìn)一步積極導(dǎo)入新 客戶。公司積極布局高端封測,規(guī)劃建設(shè)凸點(Bumping)項目,目前凈化間施工和首線 設(shè)備采購正同步進(jìn)行。未來,公司將以滿足重點客戶產(chǎn)能需求和加強(qiáng)先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā) 為目標(biāo),聚焦倒裝工藝(Flip-chip)、POPt 堆疊封裝技術(shù)的研發(fā)、16 層超薄芯片堆疊技 術(shù)的優(yōu)化,致力成為存儲芯片封測標(biāo)桿企業(yè)。
公司披露業(yè)績 2022 年第三季度業(yè)績報告。2022 前三季度公司營收 120 億元,同比下滑 2.08%,公司實現(xiàn)歸母凈利潤 5.75 億元,同比上升 11.32%。單季度看,公司 2022 年 Q3 實現(xiàn)營業(yè)收入 44.6 億元,環(huán)比上升 14.3%,同比上升 3.43%,實現(xiàn)歸母凈利潤 1.2億元,環(huán)比減少 43.66%,同比下降 50.9%。盈利能力方面,2022 年 Q3 單季度毛利率 為 3.31%,整體前三季度毛利率達(dá) 11.24%,同比提升 16.6%。費(fèi)用方面,公司前三季 度研發(fā)費(fèi)用達(dá) 2.25 億元,同比下降 27.4%,研發(fā)費(fèi)率 1.87%,與上一年度基本持平。
5.6 普冉股份:存儲行業(yè)新星,發(fā)力工業(yè)控制和車載領(lǐng)域
存儲行業(yè)新星,兩大產(chǎn)品線齊頭并進(jìn)。公司主要產(chǎn)品包括 NOR Flash 和 EEPROM 兩大類 非易失性存儲器芯片、微控制器芯片以及模擬產(chǎn)品。公司披露 2022 年年度業(yè)績快報。 2022 年公司營收 9.25 億元,同比下滑 16.15%。公司實現(xiàn)歸母凈利潤 0.83 億元,同比 下降 71.44%。業(yè)績下滑主要受市場需求疲軟,產(chǎn)品線出貨量和價格下降影響。 單季度看,公司 2022 年 Q4 實現(xiàn)營業(yè)收入 1.61 億元,同比下降 42.31%,實現(xiàn)歸母凈利 潤-0.55 億元,同比減少 180.49%。費(fèi)用方面,公司 2022 年研發(fā)費(fèi)用達(dá) 1.49 億元,同 比上升 64%。
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持續(xù)拓展品類,發(fā)力工業(yè)控制和車載領(lǐng)域。公司 EEPROM 車載產(chǎn)品完成 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn) 的全面考核,在車身攝像頭、車載中控、娛樂系統(tǒng)等應(yīng)用上實現(xiàn)了海內(nèi)外客戶的批量交 付,汽車電子產(chǎn)品營收占比顯著提升;目前公司超大容量 EEPROM 系列開發(fā)完成,支持 SPI/I2C 接口和最大 4Mb 容量,其中 2Mb 產(chǎn)品批量用于高速寬帶通信和數(shù)據(jù)中心。 公司產(chǎn)品介紹如下: 1)NOR Flash:公司 NOR Flash 產(chǎn)品采用電荷俘獲(SONOS)及浮柵(ETOX)工藝結(jié)構(gòu),提 供了 512Kbit 到 128Mbit 容量的系列產(chǎn)品,覆蓋 1.65V-3.6V 的操作電壓區(qū)間,具備低功 耗、高可靠性、快速擦除和快速讀取的優(yōu)異性能,下游應(yīng)用領(lǐng)域集中在藍(lán)牙、IOT、TDDI、 AMOLED、工業(yè)控制等相關(guān)市場。目前 NOR Flash 行業(yè)主流工藝制程為 55nm,公司 40nm 工藝制程下 4Mbit 到 128Mbit 容量的全系列產(chǎn)品均已實現(xiàn)量產(chǎn),處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水 平。 2)EEPROM:公司已形成覆蓋 2Kbit 到 4Mbit 容量的 EEPROM 產(chǎn)品系列,操作電壓覆蓋 1.7V-5.5V,主要采用 130nm 工藝制程,具有高可靠性、面積小、性價比高等優(yōu)勢,可 擦寫次數(shù)可達(dá)到 400 萬次,數(shù)據(jù)保持時間可達(dá) 200 年。公司 EEPROM 產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域集中 在手機(jī)攝像頭模組、工業(yè)控制、汽車電子、家電、計算機(jī)周邊等領(lǐng)域。目前 EEPROM 產(chǎn) 品國內(nèi)行業(yè)主流工藝制程為 130nm,公司 95nm 及以下工藝制程下產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn),領(lǐng) 先于業(yè)界主流工藝制程。
5.7 佰維存儲:存儲芯片小巨人,短期業(yè)績承壓
存儲芯片小巨人,嵌入式存儲為業(yè)務(wù)基石。公司主要從事半導(dǎo)體存儲器的存儲介質(zhì)應(yīng)用 研發(fā)、封裝測試、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品及服務(wù)包括嵌入式存儲、消費(fèi)級存儲、工業(yè)級 存儲及先進(jìn)封測服務(wù)。根據(jù)中國閃存市場調(diào)研數(shù)據(jù),公司 eMMC 及 UFS 在全球市場占有 率達(dá)到 2.4%,排名全球第 8,國內(nèi)第 2。公司披露 2022 年年度業(yè)績快報。2022 年公司 營收 29.74 億元,同比增長 13.98%。公司實現(xiàn)歸母凈利潤 0.73 億元,同比下降 37.24%。 業(yè)績下滑主要受市場需求疲軟,研發(fā)投入加大影響。 單季度看,公司 2022 年 Q3 實現(xiàn)營業(yè)收入 8.01 億元,同比上升 42.27%,實現(xiàn)歸母凈利 潤 0.27 億元,達(dá)到上一年度 26 倍。盈利能力方面,2022 年 Q3 單季度毛利率為 3.25%, 整體前三季度毛利率達(dá) 14.77%,同比下降 15.84%。費(fèi)用方面,公司前三季度研發(fā)費(fèi)用 達(dá) 0.94 億元,同比下降 12.15%,研發(fā)費(fèi)率 4.28%,較上一年度上升 4.39%。
公司產(chǎn)品可分為如下三類: 1)嵌入式存儲:公司嵌入式存儲產(chǎn)品類型覆蓋了 ePOP、eMCP、eMMC、UFS、BGASSD、 LPDDR、MCP、SPI NAND 等,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板、智能穿戴、無人機(jī)、智能電視、 筆記本電腦、智能車載、機(jī)頂盒、智能工控、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。其中,車載存儲器產(chǎn)品的 設(shè)計和生產(chǎn)達(dá)到車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),于 2018 年獲得 IATF16949:2016 汽車質(zhì)量管理體系認(rèn)證。 2)消費(fèi)級存儲:公司的消費(fèi)級存儲包括固態(tài)硬盤、內(nèi)存條和移動存儲器產(chǎn)品,主要應(yīng)用 于消費(fèi)電子領(lǐng)域。公司固態(tài)硬盤產(chǎn)品傳輸速率最高可達(dá) 7,400MB/s,處于行業(yè)領(lǐng)先地位; 公司已正式發(fā)布 DDR5 內(nèi)存模組,傳輸速率已達(dá) 5,200Mbps,未來可達(dá) 6,400Mbps。 3)工業(yè)級存儲:包括工規(guī)級 SSD、車載 SSD 及工業(yè)級內(nèi)存模組等,主要面向工業(yè)類細(xì) 分市場,應(yīng)用于 5G 基站、智能汽車、智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、高端醫(yī)療設(shè)備、智慧金融 等領(lǐng)域。
5.8 香農(nóng)芯創(chuàng):AI 服務(wù)器需求增長,帶動內(nèi)存有望提升
公司 1 月 16 日發(fā)布 2022 年業(yè)績預(yù)告,歸母凈利潤盈利 2.6-3.4 億元,同比提升 16.16%- 51.90%。公司 2022 年前三季度業(yè)績,營收 107.67 億元,同比提升 132.20%,公司實 現(xiàn)歸母凈利潤 1.55 億元,同比上升 10.47%。2022 年 Q3 單季度看,實現(xiàn)營業(yè)收入 21.23 億元,同比下降 52.74%,實現(xiàn)歸母凈利潤-0.09 億元,同比降低 111.90%。在國內(nèi)外多 重因素影響下,自 2022 年第三季度存儲器需求放緩、價格下滑。因此第三季度,公司半 導(dǎo)體分銷板塊的收入下降、利潤下滑。 公司作為海外大客戶國內(nèi)分銷廠商,將積極開發(fā)新客戶,鞏固與核心原廠的合作關(guān)系。 公司將在維護(hù)現(xiàn)有客戶、提高客戶黏性的同時,發(fā)揮自身在優(yōu)勢領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢和良好 口碑,持續(xù)開發(fā)新客戶,不斷鞏固與核心原廠的合作關(guān)系。同時公司將積極維護(hù)與現(xiàn)有 主要客戶的合作關(guān)系,深度挖掘客戶需求及多維度合作的可能性,提升服務(wù)質(zhì)量,根據(jù) 市場情況適時調(diào)整經(jīng)營策略。
公司認(rèn)為,云計算是典型的重資產(chǎn)行業(yè),需要持續(xù)、大量的資本投入。目前國內(nèi)主流云 廠商資本支出和市場占有率與全球云服務(wù)巨頭亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)、微軟(Microsoft Azure)、谷歌(Google Cloud)相比仍有較大差距。受益于國家政策支持以及數(shù)據(jù)中心 應(yīng)用場景的不斷豐富,加之?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型為長期、系統(tǒng)性的趨勢,存儲器采購需求上表現(xiàn) 為剛性及穩(wěn)定的特點,為公司的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
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精選報告來源:【未來智庫】。
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