后疫情時代需求爆發(fā),半導(dǎo)體存儲產(chǎn)業(yè)迎來新的曙光
疫情后數(shù)字時代的復(fù)蘇,使得世界數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)百業(yè)待興,因此數(shù)據(jù)存儲市場也逐漸迎來活力;存儲市場經(jīng)歷了價格戰(zhàn),減產(chǎn)維穩(wěn)到“硬漲價”,每一步都讓我們看到了日益激烈的競爭勢態(tài)。當(dāng)然,在面對挑戰(zhàn)和威脅的時候,也激勵著存儲技術(shù)持續(xù)突破。與此同時,環(huán)境的不確定性驟增,人工智能、閃存等技術(shù)的快速發(fā)展,也讓市場競爭格局分化,各細(xì)分領(lǐng)域爭奪激烈。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202401/454503.htm存儲器是集成電路的重要組成部分,根據(jù)WSTS統(tǒng)計,2022年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到5741億美金,其中集成電路市場規(guī)模4744億美金,占比 82.6%,存儲器的市場規(guī)模為1298億美金,占集成電路市場的 27.4%,占半導(dǎo)體市場 22.6%,是整個半導(dǎo)體行業(yè)第二大細(xì)分領(lǐng)域(第一大為邏輯電路)。但從IDC數(shù)據(jù)來看,進(jìn)入后疫情時代,全球經(jīng)濟(jì)恢復(fù)情況低于預(yù)期,使得全球企業(yè)級存儲市場在這一年中表現(xiàn)較為低迷,出現(xiàn)同比1.9%的下滑。但作為半導(dǎo)體行業(yè)的重要分支,存儲芯片周期變化情況基本與半導(dǎo)體行業(yè)周期變化情況保持一致,比較存儲芯片市場規(guī)模與半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模2004年-2024年同比變化情況,存儲芯片同比變化曲線更為陡峭,其波動性更強(qiáng),因此在半導(dǎo)體市場中,存儲芯片市場貢獻(xiàn)更為突出。
展望2024:數(shù)據(jù)存儲是人工智能成功的關(guān)鍵
2022年“缺芯”紅利不再,地緣政治沖突不斷,宏觀經(jīng)濟(jì)通脹升溫,消費(fèi)電子創(chuàng)新乏力,需求持續(xù)低迷,上述多因素疊加導(dǎo)致存儲行業(yè)自年中開始承壓。盡管每年第三、四季度是消費(fèi)電子傳統(tǒng)旺季,但2022年各消費(fèi)電子終端出貨量仍舊低迷,2023年第一季度消費(fèi)電子終端需求仍未有明顯回暖。消費(fèi)電子是存儲芯片的一大傳統(tǒng)下游應(yīng)用,依據(jù)CFM數(shù)據(jù),2022年NAND Flash主要以應(yīng)用于移動終端市場的嵌入式存儲產(chǎn)品、應(yīng)用于PC的cSSD,以及應(yīng)用于服務(wù)器市場的eSSD產(chǎn)品為主,分別占比34%、22%和26%;DRAM主要以顆粒和模組(內(nèi)存條)的形式出貨給終端廠商。DDR主要應(yīng)用于PC和服務(wù)器端、LPDDR主要應(yīng)用于手機(jī)端、GDDR 的主要應(yīng)用于顯卡端。DRAM產(chǎn)品中一部分以DRAM顆粒出貨,比如智能手機(jī)中使用的 LPDDR,顯卡中使用的GDDR、HBM等,另一部分DRAM以模組形式出貨,主要是應(yīng)用于 PC、服務(wù)器上內(nèi)存條。全球智能手機(jī)今年Q1的出貨量為2.69億部, 同比下滑14.5%;全球PC今年Q1和Q2的出貨量分別同比下滑29.3%和13.40%,已經(jīng)連續(xù)六個季度同比不見起色。
DRAM和NAND占2022年存儲市場的96%左右。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2022年存儲芯片整體市場規(guī)模達(dá)到1440億美元,其中DRAM收入797億美元,占整個存儲市場比例為55.3%,較上年-1.0pct;NAND實(shí)現(xiàn)收入587億美元,占比達(dá) 40.8%,較上年+0.8pct;NOR實(shí)現(xiàn)收入32億美元,占比達(dá)2.2%,較上年+0.1pct。同時,預(yù)計2021到2027年,存儲市場整體規(guī)模平均每年將會有8%的增長,到2027年將達(dá)到2630億美元,其中DRAM和NAND依然占據(jù)絕對主導(dǎo)地位,預(yù)計在2027年DRAM合計占比達(dá)96.6%。DRAM和NAND市場空間廣闊,也是模組業(yè)務(wù)的核心導(dǎo)向。
DRAM和NAND Flash在存儲市場中占主導(dǎo)地位。存儲器可分為RAM和ROM,在RAM中,DRAM結(jié)構(gòu)簡單,其特點(diǎn)是需要在維持通電的同時,通過周期性刷新來維持?jǐn)?shù)據(jù),單位面積的存儲密度顯著高于SRAM。DRAM作為一種高密度的易失性存儲器,主要用作CPU處理數(shù)據(jù)的臨時存儲裝置,廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、個人電腦、服務(wù)器等主流應(yīng)用市場。在ROM中,NAND Flash是使用電可擦技術(shù)的高密度非易失性存儲,其存儲密度遠(yuǎn)高于其他ROM,同時能夠?qū)崿F(xiàn)快速讀寫和擦除。NAND Flash為大容量數(shù)據(jù)存儲的實(shí)現(xiàn)提供了廉價有效的解決方案,是目前全球市場大容量非易失存儲的主流技術(shù)方案。DRAM讀寫速度比Flash快、成本高、功耗較大、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單集成度高,F(xiàn)lash的優(yōu)勢在 于容量大、成本低。DRAM和NAND Flash分屬不同的存儲器層次,經(jīng)常在下游應(yīng)用中搭配使用。
DDR和LPDDR是 DRAM應(yīng)用最廣泛品類,DDR5滲透率逐步提升。DRAM按照產(chǎn)品分類分為 DDR/LPDDR/GDDR 和傳統(tǒng)型(Legacy/SDR)DRAM。DDR是雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器,主要應(yīng)用在 PC、服務(wù)器上等領(lǐng)域,目前主流的DDR標(biāo)準(zhǔn)是DDR4,DDR5滲透率在逐步提升過程中;LPDDR是Low Power DDR,主要應(yīng)用于移動端電子產(chǎn)品;GDDR(Graphics DDR)主要應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域;相比較 DDR 的雙倍速 率(在時鐘上升沿和下降沿都可以讀取數(shù)據(jù)),傳統(tǒng) DRAM 只在時鐘上升沿讀取數(shù) 據(jù),速度相對慢。根據(jù) Yole 統(tǒng)計,DDR/LPDDR 合計占 DRAM 應(yīng)用比例約90%。
存儲市場前瞻:DDR5 需求顯著增長、AI 崛起讓手機(jī)內(nèi)存邁入 20GB 時代
SK海力士LPDDR5T 供貨DDR5時代來臨,新挑戰(zhàn)不可忽視美光科技宣布推出32Gb單片芯片128GB DDR5 RDIMM內(nèi)存
3D NAND是NAND Flash的主流產(chǎn)品,存儲密度持續(xù)提升。存儲密度提升的主要技術(shù)路 徑包括提高存儲單元的可存儲數(shù)位(bit)量和提升3D NAND Flash的堆疊層數(shù)。根據(jù)每個存儲單元存儲的可存儲數(shù)位量,NAND Flash分為SLC(Single-level Cell)、MLC(Multi-level Cell)、TLC(Triple-level Cell)、QLC(Quad-Level Cell)。SLC 為每個存儲單元存儲的數(shù)據(jù)只有1位,MLC、TLC 和 QLC每個存儲單元存儲的數(shù)據(jù)分別為2、3、4 位,存儲密度梯度提升。傳統(tǒng)NAND Flash為平面閃存(2D NAND),3D NAND使用多層垂直堆疊技術(shù),擁有更大容量、更低功耗、更優(yōu)耐用性以及更低成本的優(yōu)勢。三星電子2013年率先開發(fā)出可以商業(yè)化應(yīng)用的24層3D NAND,2020年3D NAND高端先進(jìn)制程進(jìn)入176層階段,2022年美光宣布232層3D NAND實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
NAND Flash 模組應(yīng)用于嵌入式存儲(用于電子移動終端低功耗場景)、固態(tài)硬 盤(大容量存儲場景)和移動存儲(便攜式存儲場景)等領(lǐng)域。閃存模組內(nèi)部組成包括主 控芯片、DRAM 顆粒和 NAND 閃存顆粒,主控芯片是閃存模組的核心器件,可以提供多種接口,如SATA、PCIe、NVMe等,負(fù)責(zé)與整機(jī)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)通信以及數(shù)據(jù)管理、壞塊管理、數(shù)據(jù)糾錯、壽命均衡、垃圾回 收以及數(shù)據(jù)加解密等功能。DRAM顆粒是中高端NAND Flash模組的重要組成部分,可臨時保存已從閃存讀取的 數(shù)據(jù)、要寫入閃存的數(shù)據(jù)或地址映射表,以免對主機(jī)內(nèi)存的占用進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的讀寫速度。NAND顆粒為閃存模組的存儲介質(zhì),采用非易失性存儲技術(shù),可以長期保存 數(shù)據(jù)。按存儲單元密度來分,NAND Flash可分為SLC、MLC、TLC、QLC四種,以實(shí) 現(xiàn)高密度的數(shù)據(jù)存儲;按堆疊方式又分為平面式和垂直堆疊式兩種結(jié)構(gòu),平面式2D NAND將多個存儲單元排列在同一層面上,堆疊式3D NAND采用垂直堆疊的方式,將多 個存儲單元垂直放置在同一芯片內(nèi),因此存儲密度相對較高。
DRAM / NAND 巨頭明年加碼半導(dǎo)體投資:三星增加 25%、SK 海力士增加 100%
300層之后,3D NAND的技術(shù)路線圖
NAND Flash第四季價格有望止跌回升第二季NAND Flash營收環(huán)比增長7.4%,預(yù)期第三季將成長逾3%3D NAND還是卷到了300層
主流存儲市場海外廠商高度壟斷。與邏輯芯片不同,DRAM和NAND Flash等半導(dǎo)體存儲器的核心功能為數(shù)據(jù)存儲,存儲晶圓的設(shè)計及制造標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,各晶圓廠同代產(chǎn)品在容量、帶寬、穩(wěn)定性等方面,技術(shù)規(guī)格趨同。因此頭部廠商通過產(chǎn)能擴(kuò)大規(guī)?;瘍?yōu)勢及技術(shù)持續(xù)升級迭代保持競爭力。DRAM領(lǐng)域,三星、美光、SK海力士壟斷了近95%的市場份額,行業(yè)龍頭三星電子2014年率先實(shí)現(xiàn)20nm量產(chǎn),此后DRAM制程大約每兩年實(shí)現(xiàn)一次突破,從 1Xnm(16nm-19nm)到1Ynm(14nm16nm)到1Znm(12-14nm)。2021年1月,美光科技率先宣布量產(chǎn)1αnm(接近 10nm)DRAM產(chǎn)品,主流原廠開始進(jìn)入1αnm制程階段。目前市場高端制程為 1Znm,該制程生產(chǎn)的芯片主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格包括 DDR4X/5及LPDDR4X/5。
NAND領(lǐng)域,競爭格局同樣較為集中,由三星電子、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光科技、 SK海力士等公司主導(dǎo)全球市場,SK海力士收購英特爾NAND Flash業(yè)務(wù)已于2021年獲得主要市場監(jiān)管當(dāng)局批準(zhǔn),全球NAND Flash市場將進(jìn)一步集中。NOR領(lǐng)域競爭格局相對DRAM和NAND 分散,中國臺灣和大陸廠商占據(jù)一席之地。
第三方內(nèi)存條市場呈穩(wěn)健增長態(tài)勢,DDR5內(nèi)存條正逐步放量。TrendForce數(shù)據(jù)來看,DRAM模組的市場規(guī)模從2017年的117.25億美元增長至2022年的172.81億美元,近五年復(fù)合增長率達(dá)8.1%,主要是由于下游需求持續(xù)增長尤其是服務(wù)器模組的需求增長。根據(jù) 相關(guān)數(shù)據(jù),2022 年全球內(nèi)存條出貨量為5.11億條,主要以DDR4為主,預(yù)計到2028年全球內(nèi)存條出貨量將達(dá)6.5億條,2022-2028年年均復(fù)合增長率達(dá)4%。數(shù)據(jù)預(yù)計DDR5內(nèi)存條出貨量將從2022年的0.11億條增長至2028年的6.42億支,2022-2028年均復(fù)合增長率達(dá)97%,DDR5內(nèi)存條或是未來幾年內(nèi)推動內(nèi)存市場增長的核心驅(qū)動力。
回溯1991年至2021年DRAM市場發(fā)展,出貨量大致可分為四個時期,受到價格影響,出貨金額波動較大。1991-2003年:受到日本、美 國和歐洲等發(fā)達(dá)地區(qū)對PC和電器產(chǎn)品需求的推動,DRAM出貨量穩(wěn)步提升。進(jìn)入21世紀(jì)后,以中國為首的發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人們購買了手機(jī)、電腦、各種電器產(chǎn)品,導(dǎo)致DRAM出貨量激增。2018年左右DRAM市場幾乎被三星電子、美光、SK海力士 壟斷,為防止產(chǎn)品價格劇烈波動,各家公司協(xié)調(diào)產(chǎn)量,出貨量趨于平穩(wěn)。2018年后,DRAM主戰(zhàn)場由PC轉(zhuǎn)移至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器,三大廠商 重新爭奪市場優(yōu)勢地位,隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)量增長,DRAM出貨量再次暴增。
IDM 廠商主導(dǎo)全球 DRAM 模組市場,市占率將近90%。DRAM 模組廠商分為 IDM 廠商和第三方模組廠,前者如三星電子、SK 海力士、美光科技、南亞科技等,利用其芯片制造能力銷售自有品牌模塊(或自有模塊專用品牌),常年占據(jù)95%左右的市場份額。2022年, 三星電子占DRAM營業(yè)收入市占率為43.12%,SK海力士市占率為27.01%,美光市占率為25.20%,三者合計市占率為95.33%。NAND Flash市場也在不斷的并購整合中更加集 中,2022年三星電子/鎧俠/西部數(shù)據(jù)/SK集團(tuán)/美光的營收市占率分別為33.44%/18.34%/13.36%/18.54%/11.72%,CR5的市占率合計為95.41%。在未來西部數(shù)據(jù)與鎧俠合并后,NAND市場集中度將進(jìn)一步提高。此外,他們還向第三方模組廠出售DRAM 晶圓。第三方模組廠從IDM購買DRAM芯片,通過封測廠商封裝DRAM芯片,并將模塊出售給包括OEM、大規(guī)模提供商和渠道分銷商在內(nèi)的最終客戶。目前IDM廠商主導(dǎo)服務(wù)器市場,第三方模組廠關(guān)注 PC(筆記本電腦、臺式機(jī)和工作站)市場,由于需求疲軟和LPDDR 在筆記本電腦中的滲透,預(yù)計該市場將下降,第三方模組廠市場份額有望從2021年的17%下降至2028年的9%。
存儲下游應(yīng)用以消費(fèi)電子和服務(wù)器為主,近年來服務(wù)器占比提升。存儲廣泛應(yīng)用在手機(jī)、平板、PC、數(shù)據(jù)中心、汽車電子、視頻監(jiān)控、智能家居等市場。在ChatGPT掀起AIGC浪潮后,人工智能催生了可觀的存儲需求,尤其是對DDR5和HBM產(chǎn)品。根據(jù)美光的判斷,AI 服務(wù)器DRAM容量是普通服務(wù)器的6-8倍,NAND容量是普通服務(wù)器的3倍。2022年,手機(jī)/PC/服務(wù)器分別占DRAM需求的 34%/16%/33%,預(yù)計2023年服務(wù)器的需求占比仍會進(jìn)一步提升。NAND Flash目前主要以應(yīng)用于手機(jī)市場的的嵌入式存儲產(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%,其中近年來應(yīng)用于服務(wù)器的eSSD需求占比有明顯提升。
據(jù)摩根士丹利估算,2023年一季度,全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈(包括制造商、分銷商和客戶)手上握有的芯片總庫存預(yù)期可用258天。若以芯片廠減產(chǎn)與客戶庫存消耗的常規(guī)速度計算,2023年底至2024年初,行業(yè)有望迎來拐點(diǎn)。
全球領(lǐng)先存儲廠商
三星
根據(jù)報道,三星和美光計劃 2024 年第 1 季度提高 DRAM 價格,增幅在 15% 至 20% 區(qū)間。
由于人工智能和高性能計算的應(yīng)用日益廣泛,加上智能手機(jī)和個人電腦市場逐漸復(fù)蘇,市場預(yù)計 2024 年 DRAM 供應(yīng)緊張。
業(yè)內(nèi)人士表示,目前第 1 季度的合同價格談判已經(jīng)開始,存儲廠商計劃 1 月調(diào)整 DRAM 價格,敦促客戶為未來的使用需求做好規(guī)劃。
市場上有報道稱,三星最近宣布 DRAM 價格將從 2024 年第一季度開始上漲至少 15%。雖然目前還沒有 NAND 閃存漲價的明確跡象,但預(yù)計會跟進(jìn)上漲。IT之家援引該機(jī)構(gòu)觀點(diǎn),預(yù)計 DRAM 價格上漲趨勢將持續(xù)到 2024 年底。
對于 2024 年第一季 DRAM 價格走勢,TrendForce 目前維持季節(jié)性平均漲幅 13-18% 的預(yù)測,其中移動 DRAM 漲幅最高,服務(wù)器 DRAM 則相對保守。
傳三星計劃2024年將量產(chǎn)第九代V-NAND閃存
三星西安工廠工藝升級獲批,將引進(jìn)236層NAND芯片生產(chǎn)設(shè)備
消息稱三星電子計劃從下月起大幅提高 NAND 閃存價格三星明年將升級NAND核心設(shè)備供應(yīng)鏈
Sk 海力士
2024年1月3日,SK海力士宣布,公司將參加于1月9日至12日在美國拉斯維加斯舉行的世界最大規(guī)模電子、IT展會“國際消費(fèi)電子產(chǎn)品展覽會(CES 2024)”,屆時展示未來AI基礎(chǔ)設(shè)施中最為關(guān)鍵的超高性能存儲器技術(shù)實(shí)力。其實(shí)海力士去年10月已官宣漲價,計劃將賣給廠商客戶的DRAM、NAND Flash芯片合約價上調(diào)10%-20%。
SK海力士強(qiáng)調(diào):“在CES2024,公司將重點(diǎn)突出‘以存儲器為中心’的未來發(fā)展藍(lán)圖。向全世界展示,AI時代技術(shù)發(fā)展所帶來的半導(dǎo)體存儲器重要性,與此同時展現(xiàn)公司在該領(lǐng)域的全球市場領(lǐng)先競爭力量?!?/p>
消息稱 SK 海力士與三星電子 DRAM 市場份額差距已縮小至 4.4%三星和SK海力士之爭
SK海力士開始向Vivo供應(yīng)最新款移動DRAM芯片SK海力士不同意合并鎧俠和西部數(shù)據(jù)的背后,是美國野心?
美光
近日,存儲行業(yè)大廠美光科技發(fā)布了2024財年第一財季業(yè)績報告。數(shù)據(jù)顯示,截至2023年11月30日,其營收為47.3億美元,超過市場預(yù)期的45.8億美元,同比增長16%;凈虧損為12.3億美元,較去年同期的凈虧損14.3億美元有所收斂,每股虧損為0.95美元。
半導(dǎo)體行業(yè)分析師表示,隨著主要廠商產(chǎn)能調(diào)整,以及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)去庫存接近完成,存儲芯片價格開始反彈,有望進(jìn)入新一輪上漲周期。從市場占有率來看,美光科技是全球第三大存儲芯片巨頭,僅次于韓國的三星和SK海力士,有望在新一輪的行業(yè)周期中受益。
雖然美光依然處于虧損狀態(tài),但營收和毛利率雙雙超預(yù)期,此前分析師對美光該財季營收的平均預(yù)期為46.4億美元,每股虧損預(yù)期為0.97美元。美光實(shí)際每股虧損0.95美元。
從最新的財報看,DRAM和NAND仍然是美光科技最重要的收入來源,兩者合計占比達(dá)到98%。其中,DRAM是最大的收入來源,占總收入的69%,DRAM業(yè)務(wù)收入回升至34.27億美元,同比上升21.2%。NAND是公司第二大收入來源,占總收入的29%,NAND業(yè)務(wù)收入為12.30億美元,同比提升11.5%。
美光科技總裁兼首席執(zhí)行官Sanjay Mehrotra表示:“我們預(yù)計業(yè)務(wù)基本面將在2024 年得到改善,行業(yè)TAM預(yù)計將在2025年實(shí)現(xiàn)突破。我們面向數(shù)據(jù)中心AI應(yīng)用的高帶寬內(nèi)存體現(xiàn)了技術(shù)和產(chǎn)品路線圖的實(shí)力,我們已做好充分準(zhǔn)備,抓住人工智能為終端市場帶來的巨大機(jī)遇?!?/p>
美光高性能內(nèi)存與存儲,推動 AI 豐富殘障人士生活體驗(yàn)
抓住 AI 大趨勢,三星、美光積極籌備 HBM 擴(kuò)建計劃不負(fù)期待:與美光相約2023進(jìn)博會
美光推出基于1β技術(shù)的DDR5內(nèi)存,速率高達(dá)7,200MT/s
美光發(fā)布業(yè)界領(lǐng)先的客戶端 SSD,助力PC產(chǎn)業(yè)滿足游戲、內(nèi)容創(chuàng)作和科學(xué)計算的應(yīng)用需求
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