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存储行业深度报告:周期弹性将现,「算力+」拓展边际空间

2024-10-12财经

【供需平衡带动价格止跌,存储周期反转在即】

半导体的细分品种里,最能体现景气度的就是存储。

存储芯片归在半导体里的集成电路这一范畴。半导体能分成分离器件、光电子、传感器和集成电路这四大类。在这当中,集成电路是半导体里占比最高的产品类型,2022年它的市场规模达到了4799.88亿美元,差不多占整个半导体市场规模的82.74%,集成电路包含模拟芯片、微处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片等四种芯片。存储芯片(Memory Chip)是用来存储和读取数据的电子器件,它由很多存储单元构成,每个存储单元能存储一个或者多个比特的数据。存储芯片有断电数据就丢失的易失性存储(RAM),还有断电也不影响保存数据的非易失性存储(ROM)。RAM依据是否需要刷新分为SRAM和需要刷新的DRAM,DRAM按照应用场景不同又分为DDR和LPDDR;ROM芯片里最常见的是Flash,Flash按照不同的存储结构分为以页为基础的NAND Flash和以字节为基础的NOR Flash,NAND Flash根据应用场景不同还分为嵌入式存储、固态硬盘SSD和移动存储等。DRAM、NAND是现在全球最主要的存储器,根据ICInsights的数据,2021年全球DRAM、NAND、NOR营收占比分别是56%、41%、2%。现在存储芯片在各种电子设备和系统里用得很广泛,像个人电脑、智能手机、数码相机、游戏机、汽车电子、物联网设备等。

存储芯片在集成电路里占的比例挺高的。WSTS的数据显示,2021年和2022年,存储芯片在集成电路销售额里分别占33.23%和28.00%。而且预测2023年全年集成电路销售额会达到4530.41亿美元,这里面存储产品销售额是1116.24亿美元,占24.64%,就算半导体市场不景气,它占的比例还是比较高的。Yole的预测数据说,21 - 27年存储的CAGR能达到8%,到2027年的时候,存储市场规模有望达到2630亿美元。

存储芯片市场的弹性挺强的,很可能会迎来上行周期。存储芯片有比较强的大宗商品属性,标准化程度很高,所以可替代性强,价格对下游市场需求也很敏感。这样一来,存储芯片的周期波动常常比半导体行业整体的周期波动要高。在整个行业处于下行周期的时候,存储市场往往会遭受更严重的冲击;要是处于从低谷持续回暖的上行周期,存储芯片市场相对而言受益会更多。并且,按照以往的历史规律,存储芯片的下跌周期一般不超过3年,现在存储市场的景气度下行已经持续将近两年半了,我们觉得它有望很快进入上行周期。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的预测,2023 - 2024年存储市场规模为840.4亿美元和1203.3亿美元,同比分别为 - 35%、+43%。

从多个方面来论证,存储周期已经到达底部了。

我们要从价格、库存、供给、需求这四个方面来阐述存储周期已经到达底部了。①在价格方面,我们会通过回溯存储芯片过去的价格周期,以及预测它短期内价格的波动情况,来论证价格的走向;②对于库存方面,因为处在不同的市场周期时,厂商的备货策略会不一样,所以分析存储行业龙头企业的库存水平及其变化情况,就能大致判断出未来短期内市场周期的变动;③在供给方面,我们可以分析存储原厂的产能利用率和CAPEX(资本性支出),以此判断未来存储芯片市场的供给状况,进而分析这对价格的影响;④在需求方面,我们分析存储芯片主要下游应用领域的景气度大致变化情况,就能判断出它对上游存储市场的作用效果。

咱们来回顾一下DRAM的价格周期。像主流的颗粒,像DDR4 - 4Gb - 512Mx8 2133/2400 MHz、DDR4 - 8Gb - 1Gx8 2133/2400 MHz、DDR3 - 4Gb - 512Mx8 1333/1600 MHz,它们的现货平均价从2022年年初开始就一直往下跌,一直跌到了近两年的最低谷。现在呢,下跌的速度慢下来了,不过我们觉得还会再跌一阵子,但是也没多少下降的空间了。拿DDR4 - 4Gb - 512Mx8 2133/2400 MHz来说吧,现在这个颗粒的现货价格是1美金,可去年同一时间差不多是2.28美金呢。

回顾NAND Flash的价格周期。从2021年达到相对高点之后,NAND Flash现在也处于下跌周期,这个周期的长度和DRAM的基本一样。像128\\256\\512Gb TLC wafer这种有代表性的颗粒,价格都到了近两年的最低点,就拿512Gb TLC Wafer来说,现货的平均价现在才1.40美金呢。我们觉得,跟DRAM比起来,NAND可能会先出现价格上涨的情况。

23Q3的时候,DRAM和NAND产品的平均价格还会继续往下跌,不过呢,下跌的幅度预计会变小,NAND Flash Wafer产品的平均价格倒是有希望上涨。关于短期里DRAM和NAND芯片价格的变动,咱们可以参考TrendForce对3Q23产品价格的预估情况:①在DRAM这块儿,因为DRAM供应商一个接一个地开始减少产量,再加上季节性的需求起到了支撑作用,减轻了供应商的库存压力,所以预计23Q3DRAM平均价格的跌幅会缩小到0 - 5%。这里面呢,PC DRAM、Server DRAM、Moblie DRAM、Graphics DRAM、Consumer DRAM在23Q3的平均价格都预计会环比下跌0 - 5%;②在NAND Flash这边,同样是得益于原厂减产的幅度不断扩大,还有季节性旺季需求的支撑,预估23Q3整个NAND Flash平均价格的下跌幅度会缩小到3 - 8%。其中,NAND Flash Wafer平均价格预计会率先上涨,环比增长0 - 5%;eMMC、UFS的合约平均价格预计下跌幅度仍然会有大概8 - 13%;Enterprise SSD平均价格的跌幅会缩小到5 - 10%;Client SSD平均价格环比会下跌8 - 13%。

对比海外存储大厂海力士和美光的库存情况,从22年初开始,库存水位一直在上升,这表明过去存储行业一直处于下行周期。现在海力士的库存水位增速慢下来了,其周转天数也达到了峰值,23年第二季度有望好转;美光23财年第二季度的存货以及存货周转天数,和22财年第四季度相比都有所下降,美光在23财年第三季度的法说会上也公开说客户库存正在改善:除了数据中心,美光在其他终端市场的库存接近正常水平,预计数据中心的客户库存在今年年底或者之后不久也会改善。美光23财年第三季度是指2023年2月 - 5月这个经营季度,和三星、海力士23财年第二季度的一部分财务情况是对应的,所以从美光的情况来看,三星、海力士23财年第二季度的库存水位很可能出现好转迹象。另外,最近三星突然在不是常规人事变动的季节更换了DRAM部门负责人,这和它上半年存储半导体业绩低迷也有关系。我们觉得,海外存储大厂库存水位和库存周转天数的变化,是现在存储行业已经触底的积极信号。

供给这块儿,各大存储芯片厂商都被低迷的市场状况和严重的亏损影响着。为了能赶紧调整库存,减少像降价这类供应过剩带来的负面东西,三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据这些大厂,在半年里都宣布要大幅减产,缩减资本支出。按照美光23财年第3季度法说会的消息,美光最近要把DRAM和NAND晶圆的开工率再降低,降到接近30%,预计减产会一直持续到2024年,这可能和三星、海力士等存储大厂23财年第2季度的晶圆开工率情况差不多。在这些大厂纷纷减产的影响下,存储市场的供给会不断减少,来应对现在客户满满的库存和下游不景气的需求,最后促使供求关系稳稳地达到平衡,存储芯片的价格也就不会再跌了。

IC Insights的数据显示,2021年存储芯片市场份额里,NAND flash和DRAM差不多占了97%,所以NAND Flash和DRAM下游的需求结构能体现存储芯片主要的下游应用。Trendforce和华经产业研究院的相关数据表明,在NAND Flash和DRAM的下游应用里,智能手机各自占了40%左右,服务器分别占23%和34%,笔记本电脑分别占21%和13%。

接下来要从智能手机、笔记本电脑、服务器这三种下游应用的市场规模和发展趋势来分析需求端的情况。2017年起,全球智能手机的出货量就开始下降了,后疫情时代的宏观因素,像经济不景气和通货膨胀,让消费复苏没有达到预期的水平,据国际数据公司(IDC)预测,2023年全球智能手机的出货量会下降3.2%。不过,IDC也给出了积极的消息,全球智能手机市场在2024年有望很好地复苏,预计出货量会增长6%,而且在接下来的4年里市场也会持续增长。

笔电市场低迷了几个季度后,马上就有希望反弹了。TrendForce的数据显示,全球笔电市场在23Q2会快速复苏,并且持续增长。23Q2全球笔电的出货量会达到40.5百万台,和去年同期比能增长15.7%,到23Q4出货量会增加到44.7百万台。我们觉得,笔电市场复苏了的话,可能会让其他种类的消费电子产品的景气度也上升,这样多种需求就会推动存储芯片市场增长。同时,笔电代工厂广达因为笔电需求变好的季底拉货效应而有很强的动力,6月营收突破了900亿元新台币。纬创、英业达6月的营收和去年同期比也变高了。

【供应链瓶颈仍在,存储国产化是关键一环】

现在咱们国家的半导体产业发展得挺兴旺的,不过还是有一些被卡脖子的地方,像产业链上游的半导体设备(就说光刻机吧)还有原材料(像湿化学品之类的)、晶圆制造以及芯片设计这些环节。在芯片设计里,存储芯片产业链就是当前国家在布局半导体行业的时候必须重点攻克的一块。半导体产业链里存储芯片行业,上游是原材料供应商和设备供应商;中游是存储芯片制造商,主要干存储芯片的设计、制造和销售这些事。芯片的技术壁垒比较高,现在全球的存储芯片市场都被韩国、日本、美国的企业占着呢;下游是消费电子、信息通信、高新科技技术、汽车电子这些应用领域的企业。

存储芯片行业是技术密集型的产业,中国在这个行业起步较晚,技术经验积累不足。中国本土的长江存储、合肥长鑫等存储芯片企业,已经渐渐完善了NAND和DRAM的产业布局,技术方面也赶上了国际上的大企业,并且开始大规模生产了。不过呢,还有一些细分领域才刚刚投产,还没能大规模生产产品。和国外的存储芯片制造商比起来,中国存储芯片技术的底子薄,这是限制这个行业发展的主要因素。

从国内三大产品来看存储产业链布局的现状。

DRAM就是动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory)的缩写。它是一种常见的计算机内存类型。在计算机系统里,DRAM起到了非常重要的作用,能让计算机快速地读取和写入数据。它就像一个临时的信息存储仓库,计算机在运行程序或者处理任务的时候,经常要从DRAM里获取数据或者把新的数据存进去。

DRAM三巨头有先发优势。TrendForce的数据显示,DRAM头部效应显著,集中度越来越高,23Q1的市场CR3达到95.5%,比20Q1高了1.3个百分点。产品方面,现在产品的最新标准已经更新到DDR5了,10nm以下的制程还需要突破。传统异步DRAM已经被淘汰了,读/写时钟和CPU同步的SDRAM是DRAM的升级版,成了主流,主要有DDR/GDDR/LPDDR这些,其中DDR已经到第五代(DDR5)了;制程方面,10nm - 20nm这个范围的制程至少有六代:1Xnm(16 - 19nm)/1Ynm(14 - 16nm)/1Znm(12 - 14nm)/1α/1β/1γ,10nm以下的还得突破。长鑫在2018年成功研发出中国第一个国产8Gb DDR4内存,2021年开始进入17nm工艺阶段,2022年试产了17nm DDR5内存。目前长鑫存储的主要产品是DDR4内存芯片、LPDDR4X内存芯片和DDR4模组,不过总体来讲,和DRAM三巨头还是有一定差距的。

NAND Flash

和DRAM比起来,NAND的集中度要低一些,不过现在也还是有越来越高的趋势。TrendForce的数据表明,这两年NAND Flash市场里的龙头企业占的份额又变大了,CR5从2020年第一季度的89.0%涨到现在的96.6%了。在产品方面,长江存储在2022年推出了基于晶栈?(Xtacking)3.0技术的第四代TLC三维闪存X3 - 9070。跟长江存储的上一代产品比,X3 - 9070的存储密度更高,I/O速度更快,还用了6 - plane设计,性能提高了,功耗还更低了,它是长江存储有史以来密度最高的闪存颗粒产品,在更小的单颗芯片里就能实现1Tb的存储容量,技术水平跟国际巨头差不多,这也是NAND价格一直下跌的一个重要原因。

NOR Flash

NOR Flash这个市场是被华邦电、旺宏、兆易创新这3家厂商给主导的。按照IC Insights统计的情况,在2021年的时候,NOR Flash市场里排名前三的厂商所占份额达到了91%。从制程布局这方面来讲呢,华邦电是比较领先的,2021年开始,它家大部分产品就已经转成40nm制程了;旺宏的所有NOR器件呢,从2022年第二季度开始就朝着45nm工艺生产过渡了;兆易创新可是国产NOR Flash里的龙头企业,它的55nm NOR Flash全系列产品都已经量产了,并且正在努力推进45nm制程工艺的研发工作。

NOR Flash芯片是国产化率最高的存储芯片类型,国内不少企业都在这方面布局产品。①兆易创新:它是全球NOR Flash产品的老大,相关产品的容量类型覆盖了市场上的绝大部分,范围从512Kb到2Gb,电压有1.8V、2.5V、3.3V以及宽电压的产品。②北京君正:这家公司通过控股北京矽成、上海芯楷来研发和生产NOR Flash存储芯片,设计结构有串口型和并口型两种,下游领域涉及消费电子、汽车电子等。③普冉股份:公司相关产品分L系列(高电压,2.3 - 3.6V)、H系列(低电压,1.65 - 2V)、U系列(宽范围:1.65 - 3.6V)这三类,在智能手机、TWS耳机等领域广泛使用。④东芯股份:该公司产品用于通讯设备、可穿戴设备、安防监控设备,产品规格的覆盖容量从64Mb到1Gb。⑤恒烁股份:公司的NOR Flash存储芯片产品有可靠性高、功耗低、安全特性先进等优点,应用范围包括显示驱动、PC和平板等消费电子设备,还有WLAN等通讯设备。

大模型的参数和训练数据量不断增加,这就对显存容量提出了更高要求。参数量增多不但能提升模型的表现能力,还需要大容量且高速的存储来支持。存储芯片大厂美光在FY24Q2法说会上称,一台人工智能服务器的DRAM使用量是普通服务器的6 - 8倍,NAND是普通服务器的3倍。据我们预计,2026年服务器DRAM(不含HBM)的市场规模有望达到321亿美元,NAND的市场规模有望达到425亿美元。

DDR5的份额要是提升了,内存接口芯片的需求可能就会跟着增加。

服务器内存模组里,内存接口芯片可是核心逻辑器件。它是服务器CPU存取内存数据必定要走的通路,主要功能就是让内存数据访问速度变快,还能提升稳定性,从而满足服务器CPU对内存模组在高性能和大容量方面不断增长的需求。内存接口芯片这东西,认证难、技术壁垒高,行业的格局很集中,研发周期长而且更新换代快。从DDR4开始,这个行业主要就剩下澜起、瑞萨(IDT)、Rambus这三家参与了。2020年的时候,它们三家在全球的市场占有率分别是44%、36%、20%。DDR内存技术朝着DDR5世代转变的时候,内存接口芯片的用量也跟着增加了。拿国内的龙头企业澜起科技来说,它在业界第一个试产DDR5第二子代RCD芯片,还发布了业界第一个DDR5第三子代RCD芯片工程样片和DDR5第一子代CKD芯片工程样片。现在,澜起的DDR4和DDR5内存接口芯片已经顺利进入国际上主流的内存、服务器和云计算领域了,在全球市场上也占了重要的份额。

存内处理(PIM)呢,就是在存储芯片上把存储和计算的能力集成到一块儿,这时候存储芯片和计算单元芯片就变成一个了。不过呢,存内处理说到底还是存储能力和计算能力分开的,存储器里单独的计算单元负责计算的事儿,能提供吞吐量大、延迟低的片上处理能力。和近存计算比起来,存内处理里存储单元和计算单元的距离更近了,这样就进一步减轻「存储墙」的问题了。存内处理有个代表性的模式,就是在内存(DRAM)芯片里实现一部分数据处理,比较典型的产品形式就是HBM - PIM和PIM - DIMM。

存内计算(CIM)是这么回事:在存储芯片里,不再把存储单元和计算单元分开。利用像SRAM、Flash、RRAM、MRAM这些不同存储介质的物理特性,重新设计存储芯片的电路,让它既有计算能力又有存储能力。就是在内部存储里加上计算逻辑,让存储单元和计算单元变成一体。存内计算跟近存计算、存内处理比起来,数据传输的路径最短,传输消耗的能量也最低,这样计算效能就能提升好几个数量级。卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)是存内计算的代表性模式。现在存内计算有不少问题呢,新型存储器件还不够成熟,电路设计起来比较难,计算精度会被模拟计算的低信噪比影响,整个产业链的生态也不完善。所以啊,虽然存内计算能从根本上解决「存储墙」的毛病,但现在主流的解决方案还是以HBM为代表的近存计算技术,不过存内计算肯定是未来的发展方向。

英伟达DGX Gp00的发布更能体现出当下对存力需求的急切程度。DGX Gp00总共连接着256个Grace Hopper超级芯片,能达到1exaflop的性能,还有144TB的共享内存。Gp00单张卡配备了480GB的LPDDR5内存和96GB的HBM显存。可在上一代DGX p00服务器里,平均每颗p00芯片只有256GB内存和80GB的HBM。这么一比较,Gp00方案的存储器价值量明显提高了不少。

【数字中国建设加速,存储增量空间打开】

在数字化的时代,数据和算力成了新的生产要素。算力的强弱体现着对数字化信息处理能力的高低,它是推动数字经济发展、拉动国民经济增长的关键要素。它不但改变了人们生产、生活和科研的方式,甚至还成为科技进步与经济社会发展重要的基础。从智能电脑、智能手机、平板这些小的电子产品,到天气预报、医疗保障、清洁能源等民用领域的拓展应用,都需要算力来提供赋能支持。5G、云计算、大数据、人工智能、物联网等数字化技术,正在各个行业加速应用。算力作为数字经济的新动力源,一直在促使线上线下加快融合。据IDC的数据,全球的数据量从2019年的42ZB涨到2022年的81.3ZB,复合年增长率是24.6%,预计到2025年全球数据产量会增长到175ZB。咱们国家的数据产量在全球排第二,2022年大概是7.9ZB,预计2023年能增长到9.3ZB。

政策助力构建算力产业新布局。

按照「东数西算」的政策规划,要在京津冀等八个地方建造国家算力枢纽节点,还规划了10个国家数据中心集群呢。国家互联网信息办公室发布的【数字中国发展报告(2022年)】和国家发改委的相关指引显示,到2022年底的时候,我国数据中心机架的总规模已经超过650万标准机架了。大数据中心的投资以后还会以每年超20%的速度增长,总共带动各方面的投资会超过3万亿元。现在,「东数西算」工程里的8个国家算力枢纽节点建设都已经开工了,这个工程从系统布局迈向全面建设阶段了。

韶关数据中心的建设,带动相关市场的空间能达到800亿元。

韶关是全国一体化算力网络粤港澳大湾区里唯一的枢纽节点,韶关的数据中心建设会成为全国一体化大数据中心协同创新的样板和标杆。据韶关发布官方公众号消息,韶关数据中心的目标是,到2025年要建成规模达50万架标准机架、500万台服务器的中心,投资超500亿元。

建设的状况。

中国移动要在韶关建国家级数据中心,还会把韶关网络升级成国家级骨干枢纽节点,构建融合算力网络。中国移动韶关国家级数据中心项目占地110亩,规模是3.2万标准机架,能满足移动云、行业云、网络设备、IDC等很多需求,PUE低于1.25。据韶关发布官方公众号消息,一期建1.8万标准机架,预计2023年8月动工,2024年底完工。中国联通也会在韶关搞粤港澳大湾区枢纽韶关数据中心集群项目,总共投资190亿元,预计2025年之前建成2.88万2.5KW标准机架。另外,中国电信已经打造出粤港澳大湾区首张400G全光运力网络,投资32亿元的中国电信粤港澳大湾区一体化数据中心项目2022年就启动了,预计今年9月主体结构封顶,2024年第二季度投入使用。

「东数西算」能带动存储需求。

8个国家算力枢纽已经开工了,今年新开工的数据中心项目差不多有70个。这里面新建数据中心的规模超过130万标准机架呢,西部新增加的数据中心建设规模达到了60万机架以上。从工程开始到现在,全国新增的投资已经超过4000亿元了。韶关官方估算,到2025年的时候,中国IDC每年新增机柜的需求会达到75万台。要是只根据韶关数据中心来算它对存储芯片需求的带动,2025年韶关数据中心预计要建设500万台服务器,每台服务器装8块8TB的SSD(这种SSD平均每块3000元),这样算下来,到2025年韶关数据中心能为8TB SSD市场带来接近1.2千亿的需求。

【兆易创新】

公司业务在快速扩张。

兆易创新科技集团股份有限公司2005年4月成立,主要做Fabless业务。公司总部设在北京,在中国的上海、深圳、合肥、西安、成都、苏州、香港,还有美国、韩国、日本、英国、德国、新加坡等不少国家和地区都有分支机构和办事处。它的营销网络全球都有,能给客户提供优质又方便的本地化支持服务。2012年公司完成股份制改革,2016年在上交所成功上市。2021年,公司第一个自有品牌的DRAM 4Gb DDR4产品正式推出。到了2023年,公司车规级存储产品全系列累计出货量达到一亿颗。根据公司2022年的年报,它是全球排名第一的无晶圆厂Flash供应商。Web - Feet Research报告显示,在NOR Flash方面,公司2022年的市场占有率在全球排第三、在中国排第一,累计出货量差不多212亿颗。

公司营收在高速上升,2019 - 2021年增速都在40%以上,2021年增速更是到了89.25%,营收的增速表明公司正在高速发展。从产品方面看,存储芯片除了2022年,营收一直稳定增长。微控制器是公司近几年营收增长比较多的一个主要因素,2018年的时候,公司微控制器营收只有4.04亿元,到了2021年就达到24.56亿元了。传感器产品2019年才开始有营收,还处在起步阶段。

财务费用管控得很好,研发投入也很充足。公司在研发上投入充足,2022年研发费用率是11.51%。整体费用率大体上保持稳定,财务费用率管控得很棒。2018 - 2021年,公司归母净利润一直高速增长,2022年却同比下降了12.16%。

构建「感存算控连」一体化的芯片生态。

积极去应对市场的变化,开发新的领域和新的应用。公司在消费市场,特别是中高端消费市场的优势依旧保持着,并且在一直在布局的工业、汽车等行业中,营收有了较好的增长。就NORFlash产品而言,2022年消费、手机、PC这几个领域的整体需求下降了,可是在工业、汽车领域需求是稳步上升的。工业领域的销量和2021年相比是持平的,车规产品的销售金额和2021年比起来增长了大概80%,车规产品总共出货量已经达到1亿颗了。在自有品牌的DRAM产品方面,工业类应用发展得不错;在消费类市场呢,已经在主流消费类平台得到认证了,还在TV等很多客户端量产使用了。公司代销的DRAM产品在消费类、手机市场还在继续开拓。2022年,从MCU产品的结构来看,公司在工业领域、网通领域营收增长幅度比较大,工业应用成了公司MCU产品营收的第一大来源;在部分消费市场(像家用电器之类的)、汽车前装应用领域也发展得挺好;另外,MCU的海外业务拓展很顺利,海外市场营收的占比提高了很多。

不断对产品线加以完善,升级产品结构。公司的存储器产品包含三个部分,分别是NOR Flash、SLC Nand Flash和DRAM。在NOR这块,公司推出了GD25UF系列的1.2V低电压、超低功耗的SPI NOR Flash产品,能达到主控新工艺发展趋势下的低电压、低功耗要求。公司NOR Flash产品现在主要的工艺节点是55nm工艺制程。在Flash方面,车规级产品已经被国内外很多知名汽车企业大量采用。在DRAM方面,能广泛用于智慧家庭、工业、车载影音系统等领域,还推出了DDR3L产品,在满足消费类市场需求的同时,也能照顾到工业和汽车市场的应用。公司的MCU产品已经成功量产了38个大的产品系列,有超过450款MCU产品可供市场挑选,2022年公司全面量产GD32W515系列Wi - Fi产品。在汽车应用领域,发布了GD32A503系列车规级MCU产品,给车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶以及电机电源等多种汽车电气化场景提供了开发的选择,并且已经和业内很多领先的Tier1供应商和整车厂建立了长期的战略合作关系。公司的传感器业务目前在LCD触控、电容指纹、光学指纹市场应用很广泛。公司触控芯片每年出货量接近一亿颗。公司的指纹产品多年来在很多旗舰、高、中阶智能手机上采用了前置/后置/侧边电容和光学方案,成为了市场上的主流方案商。

【东芯股份】

公司深入中小容量存储市场,不断投入研发来增强竞争力。

东芯股份主要搞多品类的中小容量存储芯片研发、生产还有销售这块儿。东芯股份2014年成立,2021年在科创板上市了,是个专门研究和生产中小容量存储芯片的高新技术企业。在深圳、南京、香港、韩国都有分公司或者子公司,而且它还是国内没几家能同时提供NAND/NOR/DRAM设计工艺和产品方案的企业呢。东芯股份的NAND/NOR/DRAM这些产品在好多下游领域都能用,像网络通信、安防监控、消费电子、工控与医疗、物联网啥的。NAND Flash方面,东芯股份的这个产品是小容量的SLC NAND Flash,可靠性强,擦写次数能到几万次往上,接口可以灵活选择SPI或者PPI类型的,在网络通讯、监控安防、工业控制、机顶盒、打印机、穿戴式设备这些地方用得挺多的。NOR Flash呢,东芯股份自己设计的SPI NOR Flash存储容量从64Mb到1Gb都有,读取速度快,还支持多种数据传输模式,在可穿戴设备、移动终端这些领域用得比较普遍。DRAM这块儿,东芯股份研发的产品分DDR(L)系列和LPDDR系列。DDR3(L)系列是能传输双倍数据流的DRAM产品,带宽高、延时低,在通讯设备、移动终端等领域广泛应用;LPDDR系列产品功耗低、传输速度快,在智能终端、可穿戴设备这些产品里会用到。MCP方面,东芯股份的MCP产品把自己研发的低功耗1.8v SLC NAND Flash和低功耗DRAM集成到一起了,在功能手机、MIFI、通讯模块等产品里广泛应用。

蒋学明和蒋雨舟是公司的实际控制人,他们发布股权激励计划,完善公司长效激励约束机制。蒋学明间接控股东方恒信,从而实际控制东芯股份,所以蒋学明和他女儿蒋雨舟是公司实际控制人,一共持有公司37.47%的表决权。哈勃科技创投公司由华为百分百持股,在公司持股3%。公司设立东芯科创作为员工持股平台,蒋雨舟是实际控制人。并且,为吸引和留住优秀人才,充分调动公司核心团队的积极性,2022年1月28日公司发布了限制性股票激励计划草案,打算给公司董监高、核心技术人员等激励对象总共授予212.55万股权益,2022 - 2024年是三年归属期,这个股权激励计划体现出公司对业绩持续增长有信心。

2022年公司营收同比稍有增长。其中,NAND Flash产品营收保持高增长态势,可NOR Flash产品营收同比却大幅下滑。2022年的时候,宏观经济景气度往下走,地缘政治局势也紧张,半导体行业还周期性波动,在这些冲击之下,公司一直开发新产品,开辟新市场和新应用。这么一通努力下来,公司的营业收入达到了11.46亿元,创下历史新高,同比增长了1.03%。从产品营收的变化来讲,2022年NAND Flash营收是7.08亿元,和2020年3.98亿元的营收相比,复合增长率大概是33.29%。NAND Flash是公司收入的主要来源产品,占比达到61.75%,占比19.66%的MCP排在其后。另外呢,2022年就NOR Flash产品营收下降了,它的收入同比减少61.47%,主要是因为消费电子需求下降,穿戴式应用需求变弱造成的。

公司的毛利率和净利率都下降了。2022年,公司毛利率是40.58%,跟去年比下降了1.54个百分点;净利率是18.97%,同比下降6.08个百分点。毛利率下降呢,主要是因为NAND Flash的毛利率同比降了4.14个百分点,另外,NOR Flash和DRAM的毛利率也都有一定程度的下降。

公司不断加大研发支出,2022年归母净利润同比减少了29.17%。说到公司的期间费用率,2022年就只有研发费用率一直在涨,同比提高了3.03个百分点,这主要是因为随着研发项目的增加和已有项目的推进,研发人员、研发设备之类的都增多了。另外呢,由于利息收入变多了,还有美元升值使得汇兑损益增加,公司的财务费用率下降得很明显。2022年公司的归母净利润是1.85亿元,和上一年比少了29.17%,这有两个原因:一是研发费用率提高了,二是下游应用市场需求没那么旺盛,公司部分产品的市场价格一个劲儿下滑,公司出于谨慎考虑,对有减值迹象的存货做了跌价准备。

公司构建了通讯网络、服务器、汽车方面的产品布局,在产能扩张规划上进行深度布局。

公司一直重视技术创新,让公司产品在技术上保持先进。①公司的SPI NAND Flash产品运用了业内先进的单颗集成技术,把存储阵列、ECC模块和接口模块都集成在一个芯片里,这样能有效节省芯片面积,减少产品成本,在耐久性、数据保持这些方面的表现也很不错,在工业温控标准下,单颗芯片的擦写次数已经超10万次了,可靠性方面也慢慢从工业级标准向车规级标准发展;②公司的MCP产品,它既能提供高可靠性、大容量的存储,又能保证长期供应给客户,已经在紫光展锐、高通、联发科这些平台通过认证了;③公司的NOR Flash、DRAM产品的性能也很好,在消费电子、可穿戴设备、通讯设备等下游市场应用得很广泛。

公司一直在开拓优质客户,提高自己在全球的市场地位和影响力。公司产品矩阵丰富,产品性能优异,所以不断向下游终端客户拓展业务。像中兴通讯、海康威视、三星电子、LG、传音控股、歌尔股份、伟创力、紫光展锐、高通、联发科等中外知名企业,都是使用公司产品的终端客户。

公司推动产品的制程升级和容量扩大,车规级产品研发进展很快。①公司SLC NAND Flash产品的制程改进。现在量产的产品大多是中芯国际38nm、24nm,力积电28nm制程的,基于更先进制程的1x nm NAND Flash已经完成了第一轮晶圆流片和首次晶圆制造,也完成了功能性验证。②公司NOR Flash产品的制程改进。在中芯国际,NOR Flash产品制程从65nm提升到55nm,现在这个制程的产线已经完成了首次晶圆流片。③容量扩大方面。NOR Flash产品在力积电48nm制程上不断开发更高容量的新产品,现在512Mb、1Gb大容量NOR Flash产品已经可以提供样品了。④车规级产品研发方面。公司基于中芯国际38nm工艺平台的SLC NAND Flash,还有基于力积电48nm工艺平台的NOR Flash,都有产品通过了AEC - Q100测试,能够用于要求更严格的车规级应用环境。

【北京君正】

规模持续扩大,构建起「计算+存储+模拟」这三大产品矩阵。

这家公司在2005年成立,一开始是靠嵌入式CPU发展起来的,还推行物联网和可穿戴业务方面的战略。在成立后的5年里,它一个劲儿地在广泛的业务领域里拓展。像生物识别、教育电子、PMP市场,它都先后涉足了。2010年公司上市,因为消费电子产品不断更新换代,它原来的业务受到冲击,就宣布退出平板和手机市场,也是在这一年正式进军物联网领域。在2015年到2019年的时候,公司下大力气发展物联网业务,像可穿戴设备业务和智能家居业务都包含在内,还成功跟好些大厂合作,做出了搭载君正芯片的可穿戴设备、智能家居设备和智能家电设备。

2020年君正收购了存储制造商ISSI及其子公司Lumissil,这让产线大规模拓宽了。ISSI的总部设在美国加州,是全球顶尖的存储制造公司,存储产品矩阵很丰富,像高速低功耗SRAM、中低密度DRAM还有Flash等都是它的主要产品,这就使君正的存储产线变得很完善了。ISSI涉及的市场种类特别多,汽车、通信、数字消费者、工业、医疗等市场都有它的业务。Lumissil是ISSI的子公司,它的主要产品包括模拟和互联芯片,想要在汽车、物联网和工业市场成为最好的模拟解决方案提供商。所以呢,成功并购ISSI和Lumissil后,君正的产品就丰富了很多。君正原来就有微处理器和智能视频芯片这两类产品,现在又多了存储、模拟与互联芯片,这样就有四条产线了,形成了「计算 + 存储 + 模拟」这三大产品矩阵。从这以后,君正产品的应用领域布局方面,在原来的物联网智能硬件、泛智能视频设备的基础上,又延伸到汽车、工业、通讯等不同产品级别的市场了。

股权结构比较分散,公司的两位创始人是实际控制人。公司创办人刘强和李杰既是同乡,又都是清华校友,在中国科学院读硕士时还是同门,关系相当紧密。他俩作为创办人,一直是公司的主要股东,还担任核心职位,对公司业务发展和经营规划起着决定性作用。刚上市的时候,这两位创始人总共占股50%以上。随着公司规模变大,国家和地方间接控股了,现在他俩总共占公司股权约13.02%。刘强是公司里持股比例最高的自然人,占8.40%。

并表之后规模快速变大,主要收入是存储芯片贡献的。2020年6月君正和ISSI并表,在这之前君正每年营收规模大概是1 - 3.5亿元,营收主要靠微处理器芯片业务和智能芯片业务。并表完成后,2020年营收比上一年增长了540%,达到21.70亿元,存储芯片带来了15.25亿元的增长,同时原来的智能视频芯片业务在2020年同比增长62.57%,达到2.91亿元。2021年公司营收比2020年又增长了143%,达到52.74亿元。到2022年年报的时候,公司营收已经到了54.12亿元这个量级,2014 - 2022年的复合增长率高达5681%。能看出来,君正成功并购ISSI后企业规模扩大了,君正借着ISSI在汽车存储芯片市场(这个市场有很高的技术壁垒)的经验和规模,在车规、工规级存储芯片赛道上大力投入。

公司的产品毛利空间都比较大,盈利能力挺稳的。公司毛利率一直挺高的,2020年之前能达到40%,并表之后虽然降到了27%,但呈现出逐年增长的态势,到了2022年毛利率又恢复到39%了。从产品来看,智能视频芯片和模拟互联芯片的毛利空间都比较大,这么多年来,毛利率分别稳定在20%/50%左右。传统业务盈利状况比较好,这给公司的长期发展和扩张打下了不错的基础。并表之后的核心营收贡献因素——存储芯片板块,毛利情况挺好的,从2020年的21%增长到了2022年的37%。模拟芯片这一块,自从收购以来,毛利率一直保持在50%以上。总的来说,公司的各个产品毛利率都比较高,整体盈利能力很稳,净利率和毛利率的波动主要是由收购引起的。

7个厉害的硬核技术,让芯片产品在多方面具备竞争优势。

【普冉股份】

多元产品线进行战略布局,随着市场复苏营收增长。

积极开发多种产品线,促使存储产品不断更新换代。2016年成立的这家公司,专注在集成电路设计领域搞科技创新。在非易失存储器方面,它是低功耗SPI NOR Flash存储器芯片和高可靠性IC EEPROM存储器芯片的供应商,一心扑在研发28nm - 55nm的低功耗、高可靠性的NOR Flash存储器产品上,这些产品能用在传统消费类、工业市场,还有新兴的应用市场里。在存储芯片领域站稳脚跟后,公司实行了「存储+」战略,这个战略是基于先进工艺和存储器的优势的,借此积极开拓通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。

在非易失性存储器这块深深扎根,还积极往微控制器和模拟芯片方面拓展。这家公司主要干的就是非易失性存储器芯片,还有以存储芯片为基础衍生出来的芯片的设计和销售工作。现在呢,主要的产品有NOR Flash和EEPROM这两大种类的非易失性存储器芯片,另外还有微控制器芯片和模拟产品。非易失性存储器芯片是通用型的芯片,在手机、计算机、网络通信、家电、工业控制、汽车电子、可穿戴设备和物联网等领域都能用得上。

公司的股权架构很清晰,控股股东就是公司的核心技术人员。公司控股股东以及实际控制人是王楠和李兆桂,王楠持股18.73%,李兆桂持股4.86%,他俩是一致行动人。王楠这个公司的核心技术人员,还是上海志颀企业管理咨询合伙企业(有限合伙)的执行事务合伙人呢,在这个合伙企业里有18.72%的合伙份额。总体来讲,公司的股权架构和管理结构都挺稳定的。

公司毛利率下降是定价策略和成本造成的。国际经济形势以及半导体市场的供需状况摆在那,公司为了稳住市场份额,对以前的存储芯片产品线就采用了适当降价来清理库存的定价办法。还有啊,代工价格的变动有一定的滞后性,公司在2022年卖的主要产品,其原材料采购价还是比较高的,芯片产品的价格和毛利都面临很大的压力。

研发费用率一直在涨,2022年的时候,增加备货、支付股权激励费用这些事,让归母净利润下降了。公司一直很看重产品研发,也重视下游应用结构的优化,研发投入的强度很高。2022年研发费用比上一年多了0.57亿元,增长比例达到62.42%。另外,实行股权激励,这使得股份支付成本跟上一年比多了696.64万元。归母净利润不光受上面这些情况影响,还有别的原因。公司下游的客户受行业周期的影响,账期变长了,回款也慢下来了。为了让公司业务能正常运转,公司主动多备货,给上游付了很多货款,所以归母净利润同比减少2.08亿元,降幅是71.44%。

对产品线进行全面升级,在战略上布局「存储+」。

产品线的制程要升级,积极安排大容量产品的研发工作。公司在存储器芯片这个领域一直在拓展,进行40mn以下新一代工艺和浮栅下一代技术的创新技术储备,还在存储领域开展ETOX工艺技术开发大容量NOR Flash产品。同时规划「存储 +」战略,像有多颗基于ARM内核的32位MCU芯片产品已经研发成功,部分产品都量产并且出货了,还有用于摄像头模组的高性能VCMDriver芯片系列模拟产品。在NOR Flash这方面,公司以SONOS工艺结构、40nm制程节点研发出NOR Flash全系列产品,马上就要量产交付了,这会升级替换公司原来55nm制程节点下的NOR Flash产品。这个产品的功耗更低,芯片集成度更高,在行业里是领先的。公司的NOR Flash产品有功耗低、读写速度快这些优点,所以在国内利基市场能占一定份额,只比兆易创新差一点。同时公司会加快布局256 Mbit及更大容量的产品,完善NOR Flash产品线,推广到5G、工业控制、车载电子等更多应用领域,进一步提高公司在NOR Flash领域的行业地位。

EEPROM产品这块儿,公司跟晶圆厂合作,把130nm、95nm以及比95nm更精细的工艺制程下的制造工艺给优化了。对存储单元的结构还有擦写电压,公司做了改造和优化,这么一来芯片面积就有效地缩小了,在保证可靠性的同时,芯片的单位成本也有效地降下来了。公司积极按照市场需求去做,发挥自身的技术优势,让地址编程、区域保护这些特色功能得以实现,满足了客户在摄像头模组里对参数保护的要求,极大地提高了公司产品在市场上的竞争力,也保证了公司的盈利能力。同时,车载EEPROM产品通过了AEC Q100标准的全面考核,以车身摄像头和车载中控应用的形式,对海外客户实现了批量交付,以后还会继续向国内外的客户拓展业务。用于高速宽带通信和数据中心的2Mbit大容量SPI和I2C EEPROM产品,已经顺利量产出货了。1.2V EEPROM产品最早进入市场,小批量交付也成功了,接下来要面向新一代手机主控平台。公司实施「存储+」战略,去开拓微控制器、模拟芯片领域的市场。在微控制器(MCU)领域,公司靠着领先的工艺,还有超低的功耗以及高性价比的优势,布局了有特色工艺的通用型MCU产品线。公司把Flash和SRAM存储器嵌到芯片里,结合基本逻辑工艺的低功耗特性和低功耗技术,这就使得公司的MCU芯片产品有了跟公司SONOS NOR Flash一样的低功耗、高可靠性、高性价比和很棒的抗电磁干扰性能等特点。2022年,公司研发的基于ARM内核的32位M0+ MCU产品顺利量产出货并全面推向市场了。这个系列的产品种类很多,应用的领域也很广。同样基于ARM内核的M4 MCU产品开发得也挺顺利的。

【澜起科技】

主要经营两大产品线,并且不断进行研发创新。

澜起科技股份有限公司在2004年就成立了。2005年的时候,澜起科技就推出了DDR2服务内存缓冲芯片产品。到了2010年,基于DDR3的服务内存缓冲芯片被该公司推出。2013年,澜起科技推出DDR4服务器内存缓冲芯片,而且是第一个得到Intel认证的。2016年,澜起科技和清华大学、Intel公司一起研发新的通用CPU,也就是津逮CPU。2019年,公司的津逮CPU多个系列有了大批量供货的能力。2020年,公司发布了第二代津逮CPU,PCle Retimer芯片也实现了量产。2021年,公司发布第三代津逮CPU,DDR5第一代子内存接口和模组配套芯片也实现了量产。2022年,公司对DDR5第二子代RCD芯片进行试产,还和三星、海力士合作推出了CXL存储器。目前公司有互连类芯片和津逮?服务器平台这两大产品线。津逮?服务器平台的产品包含津逮?CPU以及混合安全内存模组(HSDIMM?);互连类芯片产品包含内存接口芯片、内存模组配套芯片、PCIe Retimer芯片以及CXL内存扩展控制器 (MXC)。

公司没有实际控制人,股权是分散的。到2023年7月4日的时候,公司的第一大股东是中国电子投资有限公司,它占公司9.88%的股份。第二大股东是INTEL CAPITAL CORPORATION,公司和英特尔合作很紧密,从2016年就开始合作开发津逮CPU产品了。公司的董事长兼首席执行官、首席科学家杨崇和博士,1990年到1994年在美国国家半导体等公司搞芯片设计研发;1994年到1996年是上海贝岭新产品研发部的负责人。1997年,杨博士和其他人一起创立了新涛科技,这个公司在2001年和IDT公司成功合并了。杨博士在2010年被选为美国电气和电子工程师协会院士(IEEE Fellow),2022年又晋升为IEEE终身院士。另外,杨博士还得了不少奖,像「IEEE CAS产业先驱奖」、JEDEC「杰出管理领袖奖」,还有上海市给的「白玉兰荣誉奖」这些。

公司盈利水平有所降低,不过还是处于高位。津逮服务器的利润率比内存接口业务低,津逮服务器销量一增加,公司整体的毛利率、净利率就下滑了,但是总体利润还是比较高的。2022年公司销售毛利率是46.44%,净利率是35.38%。从业务方面来看,2022年公司内存接口业务的毛利率是58.72%,津逮服务器业务的毛利率是10.54%。

新品有了突破,不断拓展市场。

DDR5不断迭代升级,互连类产品线在多产品布局上有了突破,公司持续从中受益。公司的内存接口芯片和内存模组配套芯片这两个核心产品,也受益于行业的迭代升级。2022年底到2023年初,支持DDR5的主流CPU逐渐量产上市,内存模组市场从DDR4向DDR5迭代,DDR5的占有率慢慢提高,相关芯片的需求也被带动起来了。公司是相关细分领域的行业领先者,抓住了行业迭代升级的机会,享受到了市场空间扩大带来的好处。而且,公司是全球微电子产业领导标准机构JEDEC组织下面三个委员会及分会的主席,在相关细分领域制定产品标准时有很大的话语权。公司深入参与了DDR5世代多款芯片标准的制定,提前对相关产品进行布局,让自己在这个领域的技术领先地位更稳固了。2022年,公司带头制定了DDR5第二子代、第三子代内存接口芯片以及第一子代高带宽内存接口芯片MDB等产品的国际标准,还积极参与了DDR5第一子代CKD和DDR5内存模组配套芯片标准的制定。

【恒烁股份】

公司专门做NOR Flash和MCU,产品应用范围广,性价比挺高的。

公司的股权架构很清晰,高层都持股。公司股权结构明晰,董事长XIANGDONG LU先生直接拥有公司13.10%的股份,还通过合肥恒联企业管理咨询中心(有限合伙)间接掌控公司8.23%的股份;吕轶南直接持有公司8.31%的股份。XIANGDONG LU和吕轶南是兄弟关系,他们签了【一致行动协议】,两人共同掌控公司29.64%的股份,是公司的控股股东和实际控制人。

行业整体波动,让公司2022年营收下降了。MCU产品营收占比越来越大。2018 - 2021年,公司收入总体是增长的。从宏观来讲,行业周期下行、市场需求减少影响了公司;从微观来说,再加上公司产品结构有变化,2022年营收是4.33亿元,和去年比下降了24.76%,2018 - 2022年的复合年均增长率达到43.92%。从产品方面看,2020 - 2022年,NOR Flash产品营收占比从96.45%降到80.76%,MCU产品营收占比从2.85%涨到18.97%,涨得挺多的。

在「存储+控制」这个领域集中发力,一直对产品结构进行优化,让产品协同效应得以发挥。公司从成立到现在,不停地优化产品技术,努力提高公司的技术水平,提升产品的性价比,还不断增强公司产品的稳定性与兼容性。NOR Flash产品的工艺制程已经做到了行业先进的50nm,像静态电流等好多关键指标都达到了行业里很优异的水平,性能优势非常明显。公司一直在进行存储器芯片的技术研发,到现在已经掌握了像高精确度灵敏放大器技术、快速页编程技术、模拟模块快启动技术还有温度检测技术等不少关键技术。MCU产品由于性能和成本方面表现不错,在市场上的同类产品里是有一定竞争优势的。凭借这些优势,公司想要进一步优化产品和客户结构,进而提升品牌。

(这篇文章只是用来参考的,不代表我们的任何投资方面的建议。要是想使用相关的信息,就去看报告的原文吧。)

精选报告来源:【未来智库】。「链接」