半导体存储器行业原材料价格波动大分析.docx
12页半导体存储器行业原材料价格波动大分析一、 半导体存储器行业原材料价格波动大半导体存储器产品的原材料价格波动较大,主要是市场供需的变化导致短期上看,存储晶圆供给相对固定,这主要是因为存储晶圆的制造要求极高,投资巨大,全球厂商较少,扩产周期长,产能主要集中于三星、美光、SK海力士、铠侠、西部数据、长江存储、合肥长鑫等几大晶圆制造厂,导致了晶圆的生产产能相对刚性;而存储晶圆的下游市场,电子产品需求变动较快,造成存储晶圆的供需出现暂时性或结构性的紧缺或过剩,导致存储晶圆的价格处于不断变动的过程中,行业内相关企业的成本会随之变动,进而带来一定的不利因素二、 行业未来发展趋势存储颗粒由于受器件特点等因素影响,可靠性随着使用时间的增加而逐渐降低存储控制芯片作为存储器产品不可或缺的组成部分,可实现存储颗粒的均衡使用、有效延长存储颗粒的使用寿命、提高存储颗粒的数据存储性能因此,存储控制芯片公司与存储颗粒厂、存储模组厂的紧密合作可加快新型颗粒及新型存储器产品的上市时间由于DFLASH工艺制程、堆叠层数和架构快速升级,DFLASH技术难度越来越高,存储密度不断提高,使得存储颗粒中的数据错误或数据丢失的概率显著增加,使用寿命也快速下降。
随着云计算、大数据、人工智能的发展以及存储器产品的容量需求不断增加,半导体存储器也衍生了如计算型存储、分布式存储、基于新型存储颗粒和存储接口的持久内存等新型存储器产品形态,其对存储控制芯片的架构、功耗要求、对存储颗粒的多通道并行管理能力、数据安全等方面要求也相应变高,使得存储控制芯片在存储器产品的价值不断提高从机械硬盘(HDD)到固态硬盘(SSD)的演进与革新是计算机存储设备最重要的历史变革之一由于机械硬盘系通过旋转盘片搜索数据,当读写速度超过一定量级时,就会出现噪音或功耗变大等物理临界问题固态硬盘则是将数据存储于半导体电路内,采用数字方式驱动,取消了机械部件,功耗较低且运行过程中不会产生噪音,完全消除旋转和寻道的延迟,大幅提高数据处理速度,特别是在大吞吐率的随机读写性能上有数个数量级的提高根据Wikibon和艾瑞咨询报告,在SSD存储器价格不断接近HDD存储器的趋势下,SSD存储器出货量于2020年首次超过HDD存储器,并持续加速替代进程,特别是在性能和能源使用效率要求高的应用场合已成为首选三、 行业发展机遇在中国互联网+、大力发展新一代信息技术和不断加强先进制造业发展的战略指引下,国内信息化、数字化、智能化进程加快,用户侧的视频、监控、数字电视、社交网络等应用和制造侧的工业智能化逐渐普及,刺激存储芯片的市场需求快速增长。
此外,5G、物联网、数据中心等新一代信息技术在中国大规模开发及应用,也催生了我国对半导体存储器的强劲需求四、 行业中游分析随着汽车电子、5G通讯、物联网、可穿戴等新兴领域的崛起,存储芯片在整个产业链中扮演的角色将更加重要据统计,2020年全球存储芯片市场规模为1227亿美元,同比上涨11.14%,年均复合增长速度为9.48%,2021年市场规模将达到1552亿美元,较2020年大幅增长从细分市场来看,在半导体存储市场中,DRAM和DFlash占据主导地位DRAM是动态随机存取存储器,DRAM的特征是读写速度快、延迟低,但掉电后数据会丢失,常用于计算系统的运行内存DRAM是存储器市场规模最大的芯片,根据TrendForce数据统计,2021年全球DRAM市场规模达到844亿美元,预计2022年将进一步增至1055亿美元DFlash是非易失性存储的一种,是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案据Gartner统计,2017-2021年全球DFlash市场规模从537.4亿美元增长至652.7亿美元,年均复合增长率约为5%,预计2022年全球DFlash市场规模将达到816.4亿美元近年来随着我国半导体技术的不断发展和政策的不断加码,产生了众多以兆易创新为主的存储芯片重点企业。
五、 行业上游分析半导体硅片是生产集成电路、存储器、传感器等半导体产品的关键材料随着芯片制造产能的持续扩张,中国硅片产业市场规模呈高速增长趋势2019-2021年,中国半导体硅片市场规模连续超过10亿美元,2021年市场规模达16.56亿美元,同比增长24.04%,预计2022年国内半导体硅片市场规模将增加至19.22亿美元中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱,市场份额占比较小,技术工艺水平以及良品率控制等与国际先进水平相比仍具有显著差距国内半导体硅片龙头企业包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技等,2020年市场份额分别为12.1%、10.6%、7.7%、1.5%光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料,在半导体工业、PCB、平板显示等领域广泛应用数据显示,我国光刻胶市场规模由2017年58.7亿元增至2020年84亿元,年均复合增长率为12.7%2022年我国光刻胶市场规模可达98.6亿元随着国家政策的推动、高新技术的发展,以及下游需求的不断增长,特种气体市场规模持续快速增长数据显示,中国特种气体市场规模由2017年的175亿元增长至2021年的342亿元,复合年均增长率达18.24%。
全球半导体设备行业复苏,服务器云计算和5G基础建设的发展,带动相关芯片的需求,2020年光刻机销售额与销量增速稳定提升2021年全球光刻机销量为450台,随着下游市场需求持续升高,预计2022全球市场仍将持续增长,销量将达510台六、 全球半导体存储产业在波动中呈现总体增长趋势半导体存储器作为电子系统的基本组成部分,是现代信息产业应用最为广泛的电子器件之一随着现代电子信息系统的数据存储需求指数级增长,半导体存储出货量持续大幅增长,另一方面,由于存储晶圆制程基本按照摩尔定律不断取得突破,单位存储成本在长期曲线中呈现单边下降趋势,市场的总体规模在短期供需波动中总体保持长期增长趋势半导体存储市场中,DRAM和DFlash占据主导地位,根据ICInsights数据,2019年全球半导体存储器市场中DRAM占比达58%,DFlash约占40%,此外NORFlash占据约1%的市场份额随着电子产品对即时响应速度和数据处理速度的要求不断提高和CPU升级迭代,DRAM器件的主流存储容量亦持续扩大近年来随着DFlash技术不断发展,单位存储成本的经济效益不断优化,应用场景持续拓展,用户需求不断攀升在长期增长的总体趋势下,DRAM和DFlash的短期市场规模与产品价格受到晶圆技术迭代与产能投放、下游终端市场需求、渠道市场备货,以及全球贸易环境等多重因素影响,供求平衡较为敏感。
根据Omdia(IHSMarkit)数据,2020年全球DFlash市场实现销售额为571.95亿美元,较2019年增长24.17%2012年至2017年,全球DFlash在数据爆炸中保持持续稳定增长,特别是2016年至2018年初,受4G智能等移动终端需求驱动,以及存储原厂的生产工艺从2D向3D升级造成的产能切换,DFlash供不应求,量价齐升,市场快速扩张2018年初,4G智能市场经过数年发展趋于饱和,同时存储原厂基本完成3DDFlash的工艺升级,导致晶圆单位存储密度大幅度提升,DFlash供过于求,价格迎来拐点并持续下跌,而由于存储原厂产能投放充足,存储原厂持续将产能传导至渠道市场,市场规模仍保持增长惯性,直至2019年大幅回落2020年受新冠疫情影响,居家办公、远程通信需求持续拉动个人电脑、服务器市场增长,同时全球产能受疫情管制措施干扰,DRAM与DFlash价格上涨,2020年市场规模实现增长根据Omdia(IHSMarkit)数据,2020年全球DRAM市场实现销售额为663.83亿美元,较2019年小幅增长6.75%DRAM市场由于集中度更高,主要供应商的产能布局和市场需求之间的动态平衡更为脆弱,存储原厂产能规划对市场价格和总体规模影响较大。
2018年由于三大存储原厂DRAM制程切换中产能储备不足,与DFlash年初即迎来价格拐点不同,市场缺货行情支撑DRAM价格仍然保持增长至2018第三季度,并助推2018年市场规模实现较高增长,此后DRAM与DFlash同样受疲软需求拖累,2019年DRAM价格及市场规模均大幅跳水,2020年市场需求有所恢复性增长七、 行业下游分析2019年之后,我国5G商用加速;2020年后新冠疫情居家线上办公、网课需求大增;加上疫情之后人们健康意识提高,外出运动等活动增加等,使得我国5G、平板电脑以及可穿戴设备等消费电子出货量逐年增长,进而拉动了我国存储芯片需求的持续旺盛,从而使得我国存储芯片市场规模2019年到2021年继续呈现逐年增长态势近年来,国家不断出台利好政策扶持新能源产业,新能源汽车行业也得以快速发展我国新能源汽车的产量和销量稳步上升,在2021年更是出现大幅上升,产量和销量分别达到354.5万辆和352.1万辆新能源汽车的蓬勃发展促进了汽车电子产业并同时带动存储芯片行业的发展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八、 半导体存储器介绍现代社会被称为信息社会,信息技术渗透到经济、产业、服务领域的所有部门,信息化产业在国民经济中占有的比重越来越大数据作为数字经济和信息社会的核心资源和关键生产要素,其安全存储、可靠传输与管理、高效分析与利用变得至关重要半导体存储器作为目前最主流的数据存储和数据交换设备,以半导体电路为存储介质,具有体积小、存储速度快、存储密度高等优点,被广泛应用于各类电子信息产品中半导体存储器按照介质分类可主要分为DRAM和DFLASH其中,DRAM属于挥发性介质,断电后数据无法保存,通常用于计算机或电子设备的内存,可直接与CPU进行连接,无需搭载存储控制芯片;DFLASH属于非挥发性介质,断电后数据能够保存,通常用于计算机或电子设备的固态硬盘、嵌入式及扩充式存储器,需搭载存储控制芯片DFLASH存储器产品(以下简称存储器产品)主要由存储控制芯片和DFLASH存储颗粒(以下简称存储颗粒)等部件组成。
其中,存储颗粒主要负责数据存储,存储控制芯片主要用于管理存储颗粒中数据的写入、读取与擦除,并与终端应用客户选用的各类外部计算机或电子设备(以下简称主机)CPU进行通信和数据交换九、 下游应用前景及趋势从产业链来看,目前,我国半导体存储器行业主要应用于智能、平板电脑、计算机、网络通信设备、可穿戴设备、安防监控、汽车电子等领域,其中多个细分市场需求爆发式增长,这将推动半导体存储器行业市场持续扩容一)智能和平板电脑市场近年来,在移动通信技术持续创新、移动互联网加速普及的背景下,智能和平板电脑行业作为半导体存储器行业下游最重要的细分市场之一,对其发展有重要的影响近几年,我国智能行业出货量整体不断下降,但是随着5G换新及居民消费水平的提升,我国智能行业将从增量向存量方向发展,因此对半导体存储器的需求也将长期存在根据工信部数据显示,2021年中国智能出货量为3.43亿台,同比增长3.94%,市场出现回暖同时,5G通信技术的发展极大提高了信息传输的速率,也带动了信息存储容量的扩增,未来5G的平均存储容量将进一步提升根据工信部数据显示,2021年中国智能出货量。




