存储市场寡头竞争,中国能否突出重围

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所属分类:半导体

全球市场概览:千亿美金市场,寡头竞争,IDM模式盛行

 

根据WSTS的统计,全球存储器行业营收2017年达到1319亿美元,占半导体行业收入的30.1%,过去五年(2012-2017)年复合增长率高达37%。

 

主要驱动力包括智能手机和数据中心服务器。在2018-2020年,行业年化收入增速将维持在8%上下,有放缓趋势。

 

从产品形态来看,存储器主要包括:

 

1) NAND(闪存,属于非易失性存储器),2017年市场规模达540亿美元,主要用于大容量外部存储;

 

2) DRAM(动态随机存储器,属于易失性存储器),2017年市场规模730亿美元,主要用于设备内存;

 

3) NOR(闪存,非易失性存储),2017年市场规模23亿美元,主要用于存储固定代码。其他存储器类型还包括SRAM(易失性存储)和几种ROM(非易失性存储),但市场普及度都比较低。

 

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从竞争格局来看,通过多年行业整合,行业呈现寡头垄断态势。

 

根据IDC的统计,1Q18DRAM存储器行业实现营业收入232亿美元,三星、SK海力士、镁光三家分别拥有46%,27%,23%的市场份额,前三甲合计市占率超过95%。

 

1Q18NAND存储器行业规模136亿美元,三星,东芝/西部数据、SK海力士、镁光分别拥有42%,29%,13%及12%的市场份额。

 

NOR方面,旺宏目前市占率最大,我国的兆易创新(Gigadevice)有8%左右的市场份额。

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产业链的前半段:

 

全球主要存储器厂商主要采取设计、制造、封测一体的IDM,原因在于存储器行业的技术竞争激烈且规模效应强,要依靠大产能来降成本,获取更多盈利。

 

且IDM模式能更好的实施设计与制造的沟通,在效率上优于Fabless+Foundry分工,尤其是在技术演进的过渡时期优势明显。

 

走“虚拟IDM的模式”也似乎可行,Fabless锁定代工产能,二者展开深度合作,例如兆易创新。

 

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再看产业链的后半段:

 

目前,虽有存储厂商外包封测业务,但80%以上的封装测试仍由IDM进行。存储颗粒不能在整机中直接使用,模组的生产也是必要环节。

 

DRAM模组方面,Kingston占据了绝对统治地位;NAND方面,三星在闪存颗粒上的优势得以延续,市占率领先。

 

此外,闪存盘还离不开控制器的辅助,第三方厂商如群联、慧荣、Marvell都有着稳固的市场地位,我国的江波龙也有一定份额。

 

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DRAM:三足鼎立,2017年受数据中心驱动增长强劲,目前下行周期降至

 

市场规模及应用细分

 

2017年全球DRAM市场规模730亿美元,过去五年(2012-2017)CAGR达22.7%。按bit需求来算,根据iHS的统计,2017DRAM存储容量需求达948亿GB,同比增长28.2%,过去5年(2012-2017)保持年化27.5%增长。

 

DRAM颗粒制造市场呈现寡头竞争的态势。按2017年营业收入统计,前三位中三星、SK海力士、镁光三家存储器公司合计占据了95%以上的市场份额。

 

按下游应用来分,目前,DRAM芯片在智能手机及服务器领域的用量需求最大,以bit计算,分别占到总需求的42%及28%。

 

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根据Gartner的数据,得益于数据中心数量及规模上升的强大驱动,2017年服务器DRAM的bit需求增长已经超过智能手机。2018年上半年服务器DRAM需求增长仍然强劲。

 

从产品种类来看,为了满足更高的工作频率及带宽需求,在各终端应用中,目前DDR4产品已经逐渐对DDR3实现替代成为主流。

 

根据IDC的数据,按出货量拆分,DDR4占比已达42%,与DDR3(占比47%)相当接近。

 

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行业周期位置

 

存储行业与整个半导体行业一致,景气度随供求关系呈周期性变化。

 

我们看到,在整个智能手机驱动的半导体行业周期内,2016年DRAM市场达到相对低点,2017开始出现供不应求,行业内公司的发展几乎同步向好,虽然它们的财务状况不尽相同,产能增加情况也不尽相同。

 

但一旦产能释放,市场正日益走向供需平衡,整个行业“一荣俱荣,一损俱损”的情况将不复存在,公司间竞争加剧,营业利润率承压下行。但市占率领先的厂商受影响相对较小。

 

目前智能手机出货量放缓后,AI、5G等新应用还未能对DRAM需求形成规模性刺激。从宏观角度来看,ASP同比增速我们认为DRAM自2018年三季度起将正式进入下行周期,高端DDR4产品ASP开始松动,出现软着陆。

 

根据Yole的预测,乐观情况下,2018年DRAM存储器市场规模将接近1000亿美元,2019年增速明显放缓,市场规模将趋于稳定。

 

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供需关系与价格

 

在经历2015年的供需失衡的惨淡后,2016年DRAM价格企稳,重新回到上升周期。

 

特别是到了2017年,北美数据中心的需求持续强劲,以及DRAM供给端产能与制程受限下(各厂商高容量模组占比仍然有限,1Xnm刚开始导入或处于产能爬坡阶段),并不能满足整体服务器内存市场需求,服务器用DRAM供不应求的情形在下半年比较显著,带动DRAM持续价格上扬,与3Q16价格相比已经翻倍,PC端情况类似,手机DRAM价格也有40%以上增长。进入2018年后,产能逐渐释放,对于ASP来讲影响将会是负面的。

 

目前DDR3产品的价格已经开始松动,DDR4价格预计在产能开出后也将受供求关系影响进入下行周期。

 

回到Wafer投片情况来看,根据DRAMeXchange的数据,2017年三星出货量仍居第一位,4Q17投片量360-400K,SK海力士以280K左右的投片量位居第二,镁光位居第三。到今年年底,三星将扩产至460-480K左右,海力士有扩产计划,而镁光产量基本持平。

 

产能逐渐释放,势必在2019年将对供需关系产生影响,进而影响价格。

 

如前文所述,服务器端DRAM需求量近两年来增长迅猛,在未来3-5年内,服务器DRAM占比将可能达到40%。根据DrameXchange预测,4Q17服务器32GBDRAM占比已达61%,在4Q18将上升至74%左右,带动DDR4需求。

 

此外,这一轮DRAM的景气,和中国手机客户DRAM需求增多也有关联。但向前看,智能手机出货量增长放缓至低个位数,数据中心数量及规模增长也很难维持在高位。

 

结合IDC的数据,到2019年后,产能释放,供应充足率将转为正值,市场供过于求,届时DRAM存储器将面临价格压力。

 

虽然AI、5G等新应用必然带来DRAM的新一轮上升周期。但以目前的可见度来看,这个时间点要到2020年甚至更晚才会出现。

 

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NAND:SSD需求逐渐取代手机,2017景气不再,价格下滑,市场增速放缓

 

市场规模及应用细分

 

2017年全球NAND市场规模540亿美元,过去五年(2012-2017)CAGR达18.5%。按bit计算,根据iHS的统计,2017DRAM存储容量需求达1727亿GB,同比增长34.3%,过去三年(2014-2017)保持年化42.8%高速增长。

 

相较DRAM,NAND颗粒制造的竞争格局更加多元化。除三星电子拥有39%的市占率遥遥领先外,东芝+西部数据合计市占率为32%、SK海力士、镁光的市场份额均位于10-20%的区间,实力不相上下。

 

NAND闪存方面,由于AI、高性能计算等新应用带动数据中心工作量与日俱增,计算用大容量SSD很大程度上推动了NAND需求的扩大。

 

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从2016年起,SSD的bit需求增长已经领先于智能手机与平板电脑。从绝对需求量(按bit)来看,2017年SSD占比已经达到45%,与手机的48%占比不相上下,充分说明SSD将成为整个NAND的主流应用的趋势。

 

从产品种类来看,MLC/TLC型NAND可在一个单元内存储多个bit数据,虽然可靠性略差、寿命较短,但凭借良好的性价比和容量,普及度远超SLC。

 

随着平面结构微缩极限的到来,NAND存储器不得不转向3D结构发展,3DNAND出货量占比不断提升,目前已经占到全球的26%左右。中国的长江存储(YMTC)也进入了3DNAND阵营。

 

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行业周期位置

 

与DRAM无异,NAND存储器市场仍然呈现周期性波动。

 

2016年上半年存储器价格暴跌后市场到达底部,下半年需求开始回暖,产能逐渐扩张。

 

2017年开始,由于技术向64层3DNAND迁移,产能放量较缓,市场供货紧俏。而到了2018年,产能开出,NAND供过于求,行业进入新的下行周期。

 

根据Yole预测,在NAND存储器ASP下降的同时,对需求同样构成一定刺激,2018年NAND存储器市场规模将达到640亿美元左右,同比增长14.8%,2019年起市场规模增速放缓,趋于稳定。

 

在AI等新应用对行业形成有效驱动前,增速与17年难以相比。

 

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各厂商NAND产品营业利润率表现与整个行业一致,呈周期性波动,且目前已经对行业下行趋势有所反应。但整体看来,市占率高的厂商的营业利润率历史表现相对稳定,如三星、东芝。

 

此外我们发现,进入下行周期后,龙头厂商在利润率上的变化最为迅速,我们认为这也是其凭借大规模、低成本优势,在下行周期内靠低价来打压竞争对手的体现。

 

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供需关系与价格

 

自2018年以来,受各大厂商3DNAND产能释放影响,大容量NAND价格一路跳水,跌幅达50%左右,近乎回到两年前水平。

 

供给过剩是价格下跌的一方面因素,而另一方面,是因3DNAND技术的成熟导致TLC型颗粒稳定性上升,大容量芯片成本明显降低导致。

 

相比之下,SLC、小容量产品价格跌幅不明显,原因在于SLC的应用场景较特殊,受众小,客户需求相对稳定。

 

市场目前对于NAND市场供过于求表示出强烈的担忧,但我们认为虽然行业将进入下行周期,但这种担忧可能略微过度。

 

从投片情况来看,2018年全年新扩充的产能有限。

 

根据IDC的数据,到2019年NAND供给只处于略微失衡的状态,在3Q18缺口最大,供应充足率为3.2%左右。

 

此外,低价对行业来说不一定全是利空:低价存储器本身对市场需求也能构成一定刺激,这也同样验证了近期在价格下跌周期内,存储厂商收入因需求扩大未见萎缩的逻辑。

 

三星、东芝/西部数据的QLC闪存于2018年下半年已经陆续出样,乐观来看,年底可能会有QLC硬盘商业化,但大规模量产上市应该还需到2019年甚至更晚。

 

等QLC普及后,对大容量3DNAND存储价格仍有一定冲击。NAND价格随着技术迭代,越来越便宜是整体趋势,但需求扩大也会在一定程度上对价格下跌形成抵消。

 

我们认为,到2020年前后,NAND市场规模将会趋于稳定。

 

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NOR:近五年来市场整体萎缩,技术升级有望注入新活力

存储市场寡头竞争,中国能否突出重围-14 [1] [2] 存储市场寡头竞争,中国能否突出重围-15

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