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存储器行业的冰与火之歌:凛冬是否已经结束 ?

作者:时间:2020-02-18来源:EEPW收藏

据IDC预测,2025年全球数据将有175 ZettaBytes的总量,如此惊人而又庞大的数据量,半导体存储器将具有极大的市场。半导体存储器分为易失存储器和非易失存储器两种,具体类型如下:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202002/410018.htm

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“凛冬将至”:这两年的存储器市场

2017年的存储器市场可以用火热来形容,三大存储器公司(三星、海力士、美光)的财报都非常喜人,SK海力士、美光的营收规模均成长近8成,而三星电子更是夺取了英特尔把持多年的全球半导体营收头把交椅。整体来说,2017年全球半导体市场规模比2016年成长22.2%,达4197.2亿美元,存储器的短缺是市场蓬勃发展的最主要原因。整整2017年全年,DRAM价格成长高达44%,NAND Flash价格也上涨了17%。

2018开年以后更是延续了这种良好的态势,数据中心、人工智能和汽车电子等应用的成长,使得整个市场持续增温。以NAND为代表的闪存市场更是快步前进。各大存储器厂商亦纷纷开足马力,据福布斯报道,厂商们都在2017年扩大了64层3D NAND存储器的出货量。世界半导体贸易统计协会(WSTS)在2018年初的预测报告中,将2018年全球半导体市场规模(销售额)自2017年11月预估的4372.65亿美元(年增7.0%)修订至4634.12亿美元(年增12.4%)。其中,存储器的销售额预估将暴增26.5%至1567.86亿美元。

就在一片看好的声音中,一些令人不安的预兆也出现了。部分存储器价格在2018年初出现下滑,导致三星电子当期的财报预测低于预期。不过,当时业界仍认为“这种价格变化在预期之内,并且对整体市场发展有益”。

转折却在无声中到来了。DRAMeXchange发布了闪存市场分析报告,称2018下半年,NAND闪存市场的增长潜力疲软。报告指出,由于处于传统的淡季和产能拉升期,所以在2018年上半年,闪存市场已经有连续两个季度的价格走弱。在这样的态势下,一些供应商甚至暂缓了面向更高密度存储芯片的产能扩张,以避免价格走到崩盘的局面。

但到了2018年下半年,市场并没有好转。摩根斯坦利分析师Shawn Kim就指出,内存市况有恶化迹象,DRAM需求逐渐趋疲,库存、定价压力与日俱增,而NAND型闪存的供给则确实太多。后来的市场表现果然应验了这种预测。

来自Gartner的最新研究报告显示,2019年全球半导体行业收入总计为4183亿美元,较2018年同比下降11.9%。而内存市场在2019年占据半导体销售额的26.7%,该市场在2019年的收入下降了31.5%。

· 其中在内存市场,DRAM收入下滑了37.5%,这是由于从2018年底开始市场供大于求,这种情况在2019年持续了全年。供过于求是由于超大规模市场的需求突然下降造成的,这表明OEM库存水平过高,导致上半年需要进行修正。2019年下半年DRAM供应商的库存过剩,推动了价格下降,并导致2019年平均销售价格(ASP)下降47.4%。

· NAND闪存在2019年的萎靡状况比整体内存市场温和一些,这部分收入下降了23.1%,主要归因于2018年底的库存水平上升,而2019年上半年的需求疲软加剧了这种情况。NAND市场在2019年7月开始趋于稳定。

据2019年全球十大半导体公司排名显示,全球前四大半导体公司均与存储器有关,十大半导体公司中有五家与存储器有关。以下为Gartner统计的按收入计算2019年全球半导体供应商Top 10名单:

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图:2019年全球半导体供应商Top 10名单(以收入计算,单位:百万美元)

按收入计算,三星在2018年和2017年均位于市场首位。但是,内存市场低迷对三星电子造成了负面影响,DRAM和NAND闪存的供过于求和需求下降导致三星的存储器收入在2019年下降了34%,而这部分收入占据其销售额的82%,英特尔重新夺回了市场的头把交椅。

从蓬勃发展到寒冬,造成市场反转的元凶是什么?从目前的分析来看,智能手机销量的增长乏力、中美贸易战的阴影,还有产能的盲目扩张都是重要因素。在新的驱动力没有充分发展起来之前,市场恐还会在低位继续运行。

今年存储器市场或许拨云见日

现在,NOR、mask ROM大厂已将库存月数急降到历史低点的4个月以下,而DRAM、NAND大厂也将库存月数逐步降低到3.7个月,并估计去年四季度的绝对DRAM、NAND库存应会降到20%的同比增长,这让最近存储器的现货及合约价格逐步持稳小幅反弹,预计2020年下半年及2021年存储器的现货及合约价格可能会全面反弹。

目前存储器合约价格不一定会出现急涨,但整体存储器供应链库存水位降低至尾声,随着需求稳健上扬,5G及服务器应用第二季度成长力增强,预计2020年下半DRAM与NAND可能会出现产能吃紧。

虽然目前短期有新型冠状病毒疫情笼罩,影响手机存储器的需求,但总体上估计全球存储器市场会从去年的供过于求演变到今年下半年及明年年数个点的供不应求。

在2019年存储器市场价格下跌中,有一半的跌幅都发生在19年的第二季度,而第三季度起市场开始需求回升,根据近期系统厂商的订单展望,预期价格回升将可达到3成,NAND的回涨速度或将比DRAM价格更快反应。IC Insights预估,在2020年将分别迎来19%与12%的年成长表现,NAND预期将成为2020年33款IC产品类别中,增幅度最高的产品。

原因是固态硬盘(SSD)应用带来的强劲需求以及5G智能手机的崛起,抵消了低位供应增长的影响。由于工业和汽车市场疲软,模拟产品市场同比下降了5.4%;但由于智能手机摄像头的销售强劲,光电产品市场保持强劲增长。预计今年整体市场状况将有所改善,在高水平库存清除后,将推动芯片平均售价上升,尤其是在内存领域,由此将推动半导体市场收入的增加。

存储器未来的几个需求驱动力:

1. 预测2020年1.7-2.0亿台、2021年3.5-4.0亿台的5G手机将比4G配备约2倍的DRAM及NAND。同时,2020、2021年服务器市场预计同比增长10%、22%。

2. 云端客户增长大幅超越企业、政府端服务器客户。

3. CPU跟DRAM的数据将从6改成8通道。

4. 智慧工场,自驾车,智能物联网对AI大数据及存储器需求的爆增。

计算机存储市场已进入衰退期,加上美国与中国之间的贸易战山雨欲来,全球经济的不确定性也持续升高。科技产品主管必须为有限的成长预做准备,才能在半导体产业中脱颖而出。举例来说,计算机存储器厂商未来必须针对供过于求和强大的毛利压力等现象规划对策,针对节点过渡、新兴计算机存储器技术和最新制造技术的研发投入资金。

非计算机存储器厂商则必须加强与负担高价计算机存储器主要客户间初期的共同设计。考量到智能手机和平板市场持续饱和,应用程序处理器厂商必须转向相关的可穿戴设备、物联网端点和汽车市场寻找商机。

自从1月初的三星供电停电、东芝工厂起火之后,这两家公司纷纷表态对生产基本没影响,但是全球存储芯片的市场依然像是打了鸡血,内存及SSD硬盘的现货价应声而起,1月份就涨价高达30%。

那这一波内存涨价要持续多久呢?UBS瑞银分析师Timothy Acuri日前发表报告评估了内存市场的发展趋势,他认为内存涨价将持续至少7个季度,也就是到明年Q4季度。

如果是这样,那今年开始的内存牛市就会比2016年开始的大涨价还要强烈,当时是从2016年Q3季度大涨价,一直持续到2018年Q4季度价格才持平,2019年降了4个季度后又恢复涨价了。对于NAND闪存,Timothy Acuri倒是没这么乐观,他认为涨价也就持续到今年底,2021年又会重返温和过剩的情况。

中国存储器市场的新机遇

存储芯片是电子系统的粮仓,数据的载体,关乎数据的安全,其市场规模足够大,约占半导体总体市场的三分之一。

数据显示,中国存储器市场巨大,几乎完全依赖进口,具体数据如下:2016年中国集成电路进口额2271亿美元,存储器进口额681亿美元,占比30%;2017年中国集成电路进口额2601亿美元,存储器进口额近800亿美元,占比30.7%;2018年中国集成电路进口额3120亿美元,存储器进口额1092亿美元,占比35%;2018年中国半导体市场需求额占全球市场4766亿美元的大约65%。

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反观全球数据,2018年全球存储器市场1653亿美元,占全球市场4766亿美元的约35%,较2017年1287亿美元增长26%;2018年全球NAND Flash存储器市场632亿美元,较2017年570亿美元增长11%;2018年全球DRAM存储器市场996亿美元,较2017年717亿美元增长39%;DRAM和NAND占到存储器市场整体的98%。据统计,中国市场消耗了全球DRAM产值的48%,消耗了全球NAND Flash产值的35%,年进口总额高达880亿美元,对外依赖度超过90%。

之前紫光试图花230亿美元兼并美光等,但并未达成,无奈之下中国只能依靠自己的力量进行突破。对中国厂商来说,中小容量存储芯片是其中的一个市场机会。据业内预计,中小容量存储芯片市场规模将保持在120亿至200亿美元,其中低容量NAND有60亿至100亿美元,NOR约30亿美元,低容量DRAM约70亿美元。

随着物联网和智能终端的快速发展,将不断扩大对中小容量存储芯片的需求,因此中国存储器业可以从中小容量的存储芯片开始,再向高容量存储芯片迈进。

DRAM及3D NAND闪存是中国市场需求量最大类芯片,因此此类核心技术很难买到。存储器业的特点是,它的设计并不难,如NAND闪存基本上有两种结构类型,一种是Floating Gate浮栅式结构,美光和英特尔采用这种结构;另一种是Charge Trap电荷捕获型结构,在3D NAND闪存中成为主流的选择,包括三星、东芝、SK Hynix在内的闪存厂商普遍选择了Charge Trap结构。

NAND闪存的市场非常“诱人”,市场巨大,主要产品由固态存储(44%)、嵌入式存储(43%)和存储卡(12%)三大部分组成,目前被国际巨头垄断。全球前4大阵营(厂商)占NAND市场份额99%,2018年全球NAND产150万张晶圆。全球NAND bit需求今年基本保持40%左右的高速增长。另外,如今NAND产业链成熟,供应链通畅。

同样DRAM市场依然存在非常大的市场,目前同样被国际巨头垄断,全球前3大厂商占DRAM市场份额94%。2018年全球DRAM月产140万张晶圆。通过2011年-2019年数据,如今移动端和嵌入式设备的飞速发展,DRAM在PC上的占比越来越低,DRAM产品逐渐向移动设备靠拢。全球DRAM bit需求今年基本保持20%左右的高速增长。

DRAM量产关键在于生产线的质量控制以及持续的投资、扩大产能,最终以数量与价格取胜。中国有庞大的市场以及政府的集成电路大基金的扶持,困难在于产能爬坡速度,及在存储器的下降周期中能否坚持下去。

虽然存储器每位的价格波动非常激烈,但随着未来庞大的数据量需求,存储器需求也随之保持高速增长,如此庞大的市场,可谓是国产存储器的一次“机遇”。



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