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从数据展望 2017年闪存市场发展新趋势

存储器是IC产业的重要应用领域,占整个半导体市场规模超20%。该领域具有极高的技术壁垒和资本壁垒,在全球形成寡头垄断格局,包括美光在内的3-4家厂商垄断全球90%以上的市场,而国内发展相对滞后。近几年来,存储产品受益于移动智能终端快速渗透,产品需求的高速增长,过去三年复合增长率18%,远高于半导体行业整体7%的增长速度,成为整个半导体产业增长的主要推动力。

作者:佚名来源:中关村在线|2017-01-05 19:05

美光于上周公布2017财年Q1季度财报,当季营收39.7亿美元,环比上涨23%,同比上涨19%,净利润1.8亿美元,较上个季度净亏损1.7亿美元,实现扭亏为盈,表现超市场预期。

从数据展望 2017年闪存市场发展新趋势

收入来源构成中,DRAM与NAND表现强劲。DRAM及NAND环比出货量分别上升18%及26%、且DRAM单价环比大幅上升5%,推动整体毛利率上升至25%、环比增长7%。公司本季度净营收达1.8亿美元,较上季度亏损1.7亿美元大幅转好,但仍低于去年同期的2.06亿美元。尽管业绩仍在下滑,但公司表现已经超越市场预期。

公司杠杆比率有所降低,总债务(长期+短期债务)降低超2.65亿美元,净债务为53.21亿美元。EBITDA为34.6亿美元,对应净债务/EBITDA为1.54x。

存储器是IC产业的重要应用领域,占整个半导体市场规模超20%。该领域具有极高的技术壁垒和资本壁垒,在全球形成寡头垄断格局,包括美光在内的3-4家厂商垄断全球90%以上的市场,而国内发展相对滞后。

近几年来,存储产品受益于移动智能终端快速渗透,产品需求的高速增长,过去三年复合增长率18%,远高于半导体行业整体7%的增长速度,成为整个半导体产业增长的主要推动力。

多方利好刺激,下半年存储器价格上涨

存储器历经自2015年起一年半的低迷,自今年下半年起价格一路上扬。固态硬盘、内存条等产品大幅涨价,且经常处于缺货状态。此番涨价主要原因一方面在于各大存储厂商均处在2D NAND转向3DNAND的重要节点,出货能力受限;另一方面,全球主流消费电子厂商为拓展份额纷纷加大布局,智能手机、固态硬盘对存储器需求大增导致供不应求。

由于上半年跌幅较大,IC Insights预计2016全球存储器市场同比小幅下降1%。尽管如此,2017年存储器市场受3D NAND替代2D NAND以及下游消费电子持续强劲需求等因素驱动,涨价预期强烈。2015年全球存储器市场陷入困境。尽管存在供应商合并、产能控制、新型应用频出等诸多利好,都未提振2015年的存储器市场。个人电脑市场的低迷导致存储器库存过多,从而在2015年下半年出现了价格暴跌,2015年存储器销售额最终为780亿美元,同比下降了3%。从2016年下半年开始情况出现反转,存储器价格开始变得异常坚挺,而且持续到2016年末。

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目前主流的闪存Planar NAND,属于2D NAND。16nm、28nm仍然是NAND Flash的主流制程。随着2D NAND Flash制程微缩逐渐逼近物理极限,平面微缩工艺的难度越来越大,尤其是进入16nm后,继续采用平面微缩工艺的难度和成本已经超过3DTSV技术,厂商需要花更大的成本弥补尺寸缩小带来的可靠性减损,NAND尺寸已经达到一个可承受成本的临界值。几大存储器龙头公司在13-14年均已成功量产16nmNAND,但出于经济意义和未来发展前景的考虑,这些公司都没有进一步推出更小的平面制程,而是纷纷开始转攻3DNAND。

3D NAND替代2D NAND,量产不足导致供应趋紧

相比之下,3D NAND不是从尺寸减小的角度来提高NAND的容量、降低成本,而是通过堆叠更多的层数来实现。3D NAND闪存的容量、性能、可靠性都能同时保障,如东芝的15nmNAND容量密度为1.28Gb/mm2,而三星32层堆栈的3DNAND可达到1.87Gb/mm2,48层堆栈的则可以达到2.8Gb/mm2。

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为缩短投产周期,2016年原厂大多选择直接将2D工厂改生产3D NAND生产线,其中三星把Fab16 16nm产线改投产48层3D NAND,东芝、美光、SK海力士也将部分2D生产线用于投产3DNAND,导致2016年2D NAND产出少。2016年NAND Flash供货紧张,不能满足持续增长的市场需求,尤其在需求量旺盛下半年,各大厂商出货倍感压力,推动NAND Flash价格的持续走高。

在3D NAND量产方面,尽管各厂全力推动3D NAND量产,但进展不够顺利,良率不高。2016年三星3D NAND到年底生产比重才提升至40%,主要用于生产自家品牌的SSD、嵌入式产品。东芝、美光、SK海力士几家占比更是不到10%,东芝和SK海力士基本上不对外销售3DNAND,仅美光对外销售部分3DNAND。2DNAND产出减少,3DNAND产出有限是导致2016年市场供应紧张的主因。

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主流厂商扩产,2017年成3D NAND落地元年

三星是最早量产3D NAND的厂商,其他几家公司在3D NAND闪存量产上要落后三星至少1~2年时间。Intel、美光去年才推出3D NAND闪存,Intel之后才发布了首款3D NAND闪存的SSD,主要是面向企业级市场。

这四家巨头公司生产3D NAND闪存所用的技术不同,堆栈的层数也不一样。2017年原厂3D技术都将提升到64层堆叠,单颗Die存储密度可以提升到512Gb,从原厂工厂规划可以看出,四大厂商将全面进入3D时代,预计3D NAND产能将从2017年Q2开始将逐渐释放出来。

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下游需求强劲+产能短期释放困难,NAND价格仍有上行空间

尽管NAND价格经历下半年的持续上扬,但仍然未有下行迹象,2017年价格依然存在较大的上行空间。上涨逻辑主要来源于以下几个方面:

(一)智能手机等消费电子产品更新迭代需求迫切,不断提升包括存储器在内硬件配置是智能手机红海生存的策略

当前全球智能手机市场趋于饱和,主流手机厂商为争夺市场份额不断提高硬件配置。目前各厂商主流级产品普遍搭载4G或6G的RAM,64G以上的ROM,刺激对存储器的需求。据台媒报道,华为和OPPO因存储器供应短缺,将在下季度砍单10%。Strategy Analytics统计,2016年Q3全球商务智能手机出货量达1.12亿部,同比增长19.4%。

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SSD与传统HDD相比,具有体积小、读取速度快,散热要求低等优势,未来必将成为个人电脑和服务器硬盘的首选存储介质。随着个人、企业、互联网服务行业、工业应用等对数据存储需求的增加,2016年SSD市场需求表现强劲。在消费类市场,SSD正在快速吞噬HDD市场份额,且主流容量正在由120GB向240GB需求转移。在企业级市场,SSD平均容量也超过1.2TB。

(二)SSD需求崛起,明年将呈现爆发式增长态势,拉动NAND需求

2016年全球SSD出货量达1.3亿台,较2015年成长35%,存储密度将达到440亿GB当量,约占NAND Flash总产量的38%,预计2017年增至690亿GB。据DRAM eXchange预估,2017年全球整体SSD需求增长率将达到60%,或将取代嵌入式产品成为NAND Flash最大的应用市场。

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自2016年Q2起,各大存储器厂商加速2D NAND转进3D NAND进程,厂商将资源更多投入到3D NAND的研发和生产中,2DNAND产量受到限制。闪存颗粒的整体输出降低,必然会影响SSD等终端产品的出货量。

(三)主流半导体厂商处于2DNAND向3DNAND过渡期,2DNAND产能削减和3DNAND产能难以短期大量释放导致供给端增长有限,明年供给端依然承压

由于2D NAND生产线被3D NAND代替,加上3D NAND的量产严重不足,良品率和性能难以保证,短期内产能不会有大的释放。这将可能从整体上导致闪存颗粒的总出厂量无法满足市场需求,抬高NAND市场价格。

据预测,2017年NAND闪存的产能仅会增加6%,在2D闪存市场占比逐步走低的情况下,3DNAND的供货在2017年三季度之后才会趋于稳定。

DRAM行业回暖,明年有望持续攀升

DRAM行业状况持续回暖。在经历连续18个月的价格下跌后,DRAM产品价格较最低值时已经大幅回升超过50%,而除PC领域外,其他行业的需求回升也开始逐步显现、预计将继续推动DRAM产品价格回暖。

DRAM eXchange预估,2017年整体DRAM供给位元成长将小于20%,为历年来最低,在需求面没有明显转弱的前提下,预估全年度DRAM供给成长将小于需求成长,可望带动DRAM价格持续攀高,维持供货商全面获利的状态。

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全球DRAM市场规模约410亿美元,其中三星、SK海力士、美光已经呈现三分天下的架势,三家占据95%以上的市场份额,行业具有寡头垄断特征。技术革新推进,DRAM集中度趋势增强

三星无论工艺、产能还是占有率都有绝对优势。2014年第一个量产20nmDRAM工艺之后,再次领先并量产18nmDRAM。SK海力士预计明年年初量产18nmDRAM。美光目前还停留在20nm的路上,预计2017年下半年完成向1Xnm级别产品的迁移,与三星技术差距为达1年左右,行业垄断性有增强趋势。

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DDR4正式取代DDR3成为市场主流

随着市场需求转变以及20纳米逐渐成熟,DDR4的生产比例越来越高。2015年由于英特尔(Intel)平台支援度的问题,DDR4的导入主要发生在伺服器端,并且已经率先在第四季取代DDR3成为主流。DRAM eXchange预估,个人电脑/笔记型电脑端由新平台Skylake开始采用DDR4,将会在2016年第二季起放量,成为主流解决方案。

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2014年10月14 日中国工信部宣布国家集成电路产业投资基金(简称大基金)成立,进军DRAM领域成为中国半导体计划的第一步。中国工信部电子信息司司长丁文武主导的半导体小组属意武汉新芯成为中国DRAM产业发展计划的首要重点区域。武汉新芯进军DRAM产业,大举建厂,加上紫光和合肥市政府后续也都有意在大陆盖DRAM厂。中国在存储领域长期布局,步履艰难。

除了大基金外,中芯国际、湖北省科技投资集团、湖北基金、华芯投资等都会投资,远期计划要募集到240亿美元的规模,资金第一阶段用于建立一家专注于NAND闪存生产的工厂;第二阶段建立一家专注于DRAM芯片生产的工厂;第三阶段将建立起专门为供应商服务的能力。

紫光集团曾试图收购美国存储芯片制造商美光科技,但交易未获成功。紫光系及相关公司将共同出资设立长江控股长江存储的控制。紫光控股将出资197亿元持有长江控股51.04%股权,该举或为基于武汉新芯主导的长江存储注入紫光国芯做准备。

存储领域具有高资本和高技术门槛,呈现寡头特性。目前由前4大存储巨头垄断,中国企业与国外巨头存在较大差距。DRAM市场三强鼎立的状态结构稳固,使得中国欲进军存储产业仍将面临众多挑战。

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