存儲(chǔ)芯片年報(bào)總結(jié):加強(qiáng)邏輯代工廠的3D硅堆疊和其他先進(jìn)封裝技術(shù)
存儲(chǔ)芯片,是嵌入式系統(tǒng)芯片的概念在存儲(chǔ)行業(yè)的具體應(yīng)用。因此,無(wú)論是系統(tǒng)芯片還是存儲(chǔ)芯片,都是通過(guò)在單一芯片中嵌入軟件,實(shí)現(xiàn)多功能和高性能,以及對(duì)多種協(xié)議、多種硬件和不同應(yīng)用的支持。
在芯片產(chǎn)業(yè)中,存儲(chǔ)芯片是全球集成電路市場(chǎng)銷售額占比最高的分支,在產(chǎn)業(yè)中占據(jù)很重要的地位。 2021年存儲(chǔ)行業(yè)整體營(yíng)收共計(jì) 214.49億元,同比增長(zhǎng) 91%,達(dá)五年間最高增速。歸母凈利潤(rùn)共計(jì) 50.58 億元,同比增長(zhǎng) 112%,增速較2020 年增長(zhǎng) 74 pct。
而計(jì)算芯片難度最大、壁壘最高,目前國(guó)產(chǎn)化率較低,一旦產(chǎn)品得到市場(chǎng)認(rèn)可,就具備高壁壘、高利潤(rùn)率和高成性。 2021 年計(jì)算芯片板塊公司整體營(yíng)收共計(jì) 484.89 億元,同比增長(zhǎng)39.9%,達(dá)五年間最高增速。歸母凈利潤(rùn)共計(jì) 69.12 億元,同比增長(zhǎng)273%,增速較 2020 年增長(zhǎng) 213 pct。
本期的智能內(nèi)參,我們推薦首創(chuàng)證券的報(bào)告《存儲(chǔ)&計(jì)算芯片21年報(bào)&22 年一季報(bào)總結(jié)》,解讀2021年和2022Q1存儲(chǔ)、計(jì)算芯片行業(yè)發(fā)展。
存儲(chǔ)器應(yīng)用廣泛,且需求持續(xù)提升。在消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)及周邊、工業(yè)控制、白色家電、通信等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域均存在穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求,市場(chǎng)規(guī)模在 2016 年之前呈現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
隨著智能手機(jī)攝像頭模組升級(jí)和AIoT 的發(fā)展,智能手機(jī)攝像頭、汽車(chē)電子、智能電表、智能家居、可穿戴設(shè)備等新型市場(chǎng)均有較大需求,與此同時(shí),傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的快速智能化發(fā)展也為其需求提升增添了助力。
算、汽車(chē)光學(xué)、連接器、車(chē)載PCB等方向正迎來(lái)巨大的創(chuàng)新機(jī)遇,開(kāi)啟新一輪科技創(chuàng)新浪潮。第一,隨著疫情緩解,行業(yè)需求復(fù)蘇。第二,汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)俏磥?lái)十年的黃金賽道,競(jìng)爭(zhēng)格局較好,國(guó)產(chǎn)替代的空間廣闊。第三,新能源車(chē)有望重塑汽車(chē)上游零部件的供應(yīng)格局,越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)電子企業(yè)參與到汽車(chē)供應(yīng)鏈體系。
IGBT芯片: 國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體全面崛起,有望出現(xiàn)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的功率芯片公司。中國(guó)是全球新能源車(chē)最大的市場(chǎng)之一,占了全球一半的新能源車(chē)銷量。今年能看到三個(gè)大的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),一是國(guó)產(chǎn)IGBT廠商向高端邁進(jìn),B級(jí)車(chē)以上占比提升速度非???。二是國(guó)內(nèi)12寸IGBT晶圓產(chǎn)線的產(chǎn)能釋放。三是功率半導(dǎo)體延續(xù)供不應(yīng)求的局面。
車(chē)規(guī)模擬芯片。當(dāng)前模擬芯片維持高景氣度,行業(yè)供需矛盾相對(duì)緩和,預(yù)計(jì)汽車(chē)和通信專用領(lǐng)域模擬芯片市場(chǎng)增速相對(duì)更高,應(yīng)更注重國(guó)內(nèi)模擬芯片廠商品類拓展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和細(xì)分市場(chǎng)突破邏輯。車(chē)規(guī)應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)一致性、可靠性要求高,是一片藍(lán)海市場(chǎng),建議關(guān)注車(chē)規(guī)模擬芯片企業(yè)。
汽車(chē)連接器:電動(dòng)化智能化催生高壓高速連接器增量需求。汽車(chē)電動(dòng)化和智能化分別帶動(dòng)高壓連接器和高速高頻連接器的發(fā)展,據(jù)Bishop &Associates預(yù)測(cè),2025年全球汽車(chē)連接器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)194.5億美元,是連接器市場(chǎng)中最大的下游,2020-2025年CAGR為6.5%。從格局來(lái)看,汽車(chē)連接器市場(chǎng)國(guó)內(nèi)廠商占比較少,國(guó)產(chǎn)替代空間大。在國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)發(fā)展能帶動(dòng)下,連接器廠商加快導(dǎo)入客戶節(jié)奏,海外壟斷局面有望被打破。
汽車(chē)MCU存儲(chǔ)芯片:MCU交期處于高位,缺貨潮加速國(guó)產(chǎn)替代。2021年MCU缺貨產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)上漲,同時(shí)由于晶圓廠成熟制程產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)難度大,2022年意法半導(dǎo)體、瑞薩等廠商陸續(xù)發(fā)布漲價(jià)函來(lái)轉(zhuǎn)移成本上漲壓力,據(jù)富昌電子數(shù)據(jù),目前國(guó)內(nèi)外主要MCU廠商交期依然處于高位。目前海外廠商在缺貨情況下優(yōu)先保供汽車(chē)端,國(guó)內(nèi)廠商首先產(chǎn)品價(jià)格有望跟漲,其次在白色家電等領(lǐng)域加速替代,并且有機(jī)會(huì)進(jìn)入整車(chē)廠供應(yīng)鏈,把握歷史機(jī)遇。
汽車(chē)計(jì)算存儲(chǔ)芯片:汽車(chē)電動(dòng)化的趨勢(shì)已經(jīng)歷反復(fù)的演繹,智能化的演繹才剛剛開(kāi)始,360環(huán)視概念股、毫米波雷達(dá)、車(chē)道偏移、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)等adas功能在逐步成為主流,驅(qū)動(dòng)車(chē)載存儲(chǔ)規(guī)模和容量大幅增加,國(guó)內(nèi)兆易創(chuàng)新GD5FSPI NAND Flash等車(chē)規(guī)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。建議關(guān)注受益于智能化趨勢(shì)下的汽車(chē)SoC/存儲(chǔ)芯片。
汽車(chē)PCB:電動(dòng)化、智能化趨勢(shì)將帶動(dòng)車(chē)用PCB量?jī)r(jià)齊升,我們預(yù)測(cè)全球PCB市場(chǎng)規(guī)模在2025年將達(dá)到124億美元。隨著特斯拉在國(guó)內(nèi)建廠,并且由于國(guó)產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)對(duì)相關(guān)PCB供應(yīng)商的拉動(dòng);小鵬、蔚來(lái)、理想等新勢(shì)力廠商陸續(xù)接觸和驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)PCB,內(nèi)資廠商在車(chē)用PCB領(lǐng)域的份額有望持續(xù)提升。目前,銅價(jià)和銅箔加工費(fèi)在高位震蕩,環(huán)氧樹(shù)脂震蕩走低,電子玻纖成本下降。覆銅板價(jià)格自2021年11月起逐步下調(diào),PCB廠商成本壓力逐步緩解。車(chē)廠和電子產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)工復(fù)產(chǎn)在即,最差時(shí)點(diǎn)已過(guò),PCB板塊利空出盡,成本、業(yè)績(jī)壓力有望逐步減緩。
智能化背景下,汽車(chē)中傳統(tǒng)用于中央計(jì)算的 CPU 已無(wú)法滿足算力需求,集合 AI 加速器的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)正應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)我們測(cè)算,預(yù)計(jì) 2025/2030 年我國(guó)車(chē)載 AI SoC 芯片市場(chǎng)超 55.2/104.6 億美元。同時(shí),根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不 同,可進(jìn)一步將其分為智能座艙芯片、自動(dòng)駕駛芯片以及車(chē)身控制芯片。其 中,智能座艙芯片目前由傳統(tǒng)消費(fèi)電子芯片龍頭憑借此前的技術(shù)積累及供應(yīng)鏈 優(yōu)勢(shì)占據(jù)主導(dǎo)地位。自動(dòng)駕駛芯片則主要由以英偉達(dá)為代表的開(kāi)放式生態(tài)廠商 和以華為為代表的全棧式解決方案供應(yīng)商兩大陣營(yíng)構(gòu)成。車(chē)身控制芯片則主要 由瑞薩、英飛凌等傳統(tǒng)汽車(chē)芯片供應(yīng)商所壟斷。目前國(guó)內(nèi)以華為、地平線、黑 芝麻為代表的 AI 芯片廠商正在快速發(fā)展逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
全球芯片缺貨已經(jīng)持續(xù)一年多了,本來(lái)業(yè)界預(yù)期2022下半年全球芯片供應(yīng)就能得到緩解,實(shí)現(xiàn)供需平衡,不過(guò)身為業(yè)界大佬的美光CEO日前表示今年存儲(chǔ)芯片的缺貨恐將延續(xù)到2023年,理由是相對(duì)其他芯片,存儲(chǔ)芯片是比較長(zhǎng)線的芯片,如果其他芯片供應(yīng)不足,也會(huì)影響客戶對(duì)芯片的拉貨情況,加上最近的西數(shù)東芝閃存工廠事故等原因,將存儲(chǔ)芯片的關(guān)注度又推到風(fēng)口浪尖。
存儲(chǔ)芯片,也叫半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,是電子數(shù)字設(shè)備種用來(lái)存儲(chǔ)的主要部件,在整個(gè)集成電路市場(chǎng)中有著非常重要的地位。全球存儲(chǔ)芯片行業(yè)集中度高,呈寡頭壟斷格局,由三星、SK海力士、美光主導(dǎo)。美光作為三大巨頭之一,它關(guān)于存儲(chǔ)芯片的發(fā)言還是很有影響力的。
存儲(chǔ)芯片是一大類芯片的統(tǒng)稱,它一般還可以分為三個(gè)主要細(xì)分領(lǐng)域,分別為DRAM,NAND FLASH 和 NOR FLASH,每個(gè)細(xì)分不同領(lǐng)域又有不同的競(jìng)爭(zhēng)格局,因此它們受到的芯片短缺沖擊也更有不同。我們現(xiàn)在分別來(lái)看一下:
DRAM(Dynamic Random Access Memory),即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,是一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,主要的作用原理是利用電容內(nèi)存儲(chǔ)電荷的多寡來(lái)代表一個(gè)二進(jìn)制比特(bit)是1還是0。DRAM這一芯片領(lǐng)域,被存儲(chǔ)芯片三巨頭牢牢把控,三家?guī)缀鯄艛嗔似?5%的市場(chǎng)份額。我國(guó)臺(tái)灣的南亞科技和華邦電子兩家在此領(lǐng)域也有不錯(cuò)的建樹(shù)。大陸涉獵此領(lǐng)域的主要是紫光國(guó)芯。
NOR FLASH 是一種非易失閃存技術(shù),是Intel在1988年推出。是市場(chǎng)上兩種主要的非易失閃存技術(shù)之一。NOR Flash和普通的內(nèi)存比較像的一點(diǎn)是他們都可以支持隨機(jī)訪問(wèn),這使它也具有支持XIP(eXecute In Place)的特性,可以像普通ROM一樣執(zhí)行程序。這點(diǎn)讓它成為BIOS等開(kāi)機(jī)就要執(zhí)行的代碼的絕佳載體?,F(xiàn)在幾乎所有的BIOS和一些機(jī)頂盒上都是使用NOR Flash。NOR FLASH這一芯片領(lǐng)域,市場(chǎng)主要由臺(tái)灣旺宏電子,華邦電子和大陸的兆易創(chuàng)新?lián)屨迹液嫌?jì)占有70%的市場(chǎng)份額。剩余主要由美光和賽普拉斯瓜分。
NAND FLASH也是一種非易失閃存技術(shù),是東芝在1989年推出。Nand-flash存儲(chǔ)器具有容量較大,改寫(xiě)速度快等優(yōu)點(diǎn),適用于大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),有極為廣泛的應(yīng)用,如嵌入式產(chǎn)品中包括智能手機(jī),iPad,SSD硬盤(pán),數(shù)碼相機(jī)、U盤(pán)等。全球NAND Flash半數(shù)市場(chǎng)份額由三星和鎧俠占據(jù),剩余份額由西部數(shù)據(jù),SK海力士、美光及英特爾占領(lǐng)。近年,大陸的長(zhǎng)江存儲(chǔ)也在NAND FLASH上追趕迅速。今年年初西數(shù)鎧俠材料受污染事故就極大的影響了NAND FLASH的市場(chǎng)供貨,這也正是美光CEO所言存儲(chǔ)芯片供應(yīng)難以在今年年底得到緩解的一個(gè)重要原因。
據(jù)業(yè)內(nèi)消息人士稱,臺(tái)積電準(zhǔn)備加強(qiáng)與包括美光科技和 SK海力士在內(nèi)的存儲(chǔ)芯片供應(yīng)商的聯(lián)系,以加強(qiáng)邏輯代工廠的3D硅堆疊和其他先進(jìn)封裝技術(shù)。
據(jù)digitimes報(bào)道,消息人士指出,臺(tái)積電憑借其3DFabric的3DIC系統(tǒng)集成解決方案繼續(xù)深化其在異構(gòu)集成領(lǐng)域的部署,并已開(kāi)始與美光和 SK海力士合作以增強(qiáng)其先進(jìn)封裝能力。
另外,消息人士表示,從美光招聘徐國(guó)晉也拉近了臺(tái)積電和美光之間的聯(lián)系,前美光副總裁兼中國(guó)臺(tái)灣站點(diǎn)負(fù)責(zé)人徐國(guó)晉已加入臺(tái)積電,領(lǐng)導(dǎo)其集成互連和封裝研發(fā)。