这个周末突然很多人来咨询存储,说实话,自年初第一次提醒存储涨价,到后面6月、9月都做了更新,需要看个股的直接看之前的文章吧,正好看到一篇机构调研纪要,摘录了部分内容供参考。
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内容摘要
存储行业现状与趋势介绍
存储板块进入需求端驱动的长周期上行阶段,市场收藏度高
DRAM玩家格局中,三星占比41%,海力士占27%,美光占26%,国内长兴占6%左右。从2024年到Q3,原厂及代理商库存量约四个月,今年开始库存量下降,当前稼动率约82%,正常供需关系时稼动率在80% - 85%,这对价格有提升作用;
终端需求分为手机、PC、服务器、车载、利基五块领域。服务器和车载是行业领头羊,服务器占存储市场30%且增速快,汽车电子增速快但占比仅3%。手机市场占比最高达35%,今年iPhone 17、小米17、华为max 6等产品发布带动手机存储领域提升。利基和PC相对较弱,PC有下降趋势,但利基中的1.24仍上升,且这两块领域占比不足30%,整体存储市场呈上升态势;
典型DRAM产品价格方面,DDR4 16GB 3200的现货价为6.8美金,DDR4 16GB ETD的为4.5美金,DDR5在8.5 - 6.0美金。服务器用的DDR4 RD 16GB 3200从85美金升至90美金,提高了12.5%,DDR4 RD 32GB 3200约140美金,DDR5 32GB RD为145美金。PC用的UD 8GB 3200为15美金,16GB为27美金;笔记本用的4GB 3200为14美金,8GB为28美金;手机用的LPDDR4 12GB为33美金,8GB为25.5美金,18GB为22.5美金
NAND玩家格局除三星、海力士、美光和海峡西部外,还有国内长江存储,三星份额最高达31%。2024年NAND库存量较平衡,今年开始下降,当前稼动率在78%-80%之间。原厂计划在Q4将稼动率提高到90%左右。典型NAND产品价格方面,1TB的KLC为5.5美金,1TB的TLC为6.2美金,UFS2.2 64GB为5.3美金,UF202 128GB为8.5美金。服务器或消费电子里的SSD,渠道市场合约价中,256GB的P3E3.0为13.8美金,512GB的为22.3美金,现货价中,256GB的P3130为21.5美金,512GB的为33美金
存储行业技术发展情况
目前市面上能供货的CR4占据96%左右的份额,三星、海力士、美光的技术比长兴领先。三星、海力士、美光的纳米制程接近12纳米,长兴目前纳米制程维持在D1Z工艺,正在开发D1阿尔法(14纳米工艺),与国际主流厂家有1.5- 2代差距;
NAND Flash主要看堆叠层数,市面上有V5(196层)、V6(128层)、V7(176层)、V8(236层)、V9(296层),正在开发V10(400层)。长江存储保有232层的V8制品,使用CX taking技术,其他几家使用COP sell on Perry技术。未来到达V10后,三星、海力士、美光可能与长江存储合作
随着纳米制程演进难度增加,提高存储密度成为努力方向,CBA技术和4F方技术是较好选择。CBA技术全称cos 8 arian,将外围电路阵列和存储阵列分别放在两片晶圆,用混合键合方法结合,避免存储阵列生长时对外围阵列的影响,且外围电路阵列可用逻辑芯片代工工艺。4F方技术将存储阵列从垂直上用3D方案堆叠,存储单元面积变小,存储密度提高,是未来3D迭代策略的基础
HBM市场分析
HBM与AI产品是充分必要关系,目前仅用于AI领域,未来可能渗透到汽车电子方向。AFO占所有server的15%,服务器占所有存储的30%,所以AI占所有存储的4.5%-5%,市场发展空间巨大;
2023年HBM产能仅10万片/月,对应400万张GPU板卡,供不应求。2025年产能将达32.6万片/月,对应1100-1200万张板卡。预计今年GPU板卡数量为900-1000万张,考虑囤货情况,供需基本平衡。HBM3价格在15.6美金,HBM3E在14-15美金,HBM2和HBM2E在11-12美金
2023年三星产能4万片,海力士5万片,美光1万片;2025年左右,三星达14万片,海力士15万片,美光3.6万片。HBM属于DDR的一种,包含PSV工艺,使用3D堆叠方案,有微通孔技术和Michael bombing技术,未来HBM可能走向baseball,由逻辑芯片厂代工,其结构介于2D和3D之间,称为2.5D。海力士的M2-maf技术和三星、美光的TC-SF技术各有优缺点。M2-maf技术效率高但精度低,TC - SF技术精度高但效率低。目前海力士将M2-maf技术发挥到极致,但随着HBM带宽增加,两项技术可能都无法满足精度要求,未来将切换到新方案。
HBM目前使用DL贝塔工艺,HBM4明年可能用上10纳米左右的低腰伽马工艺。HBM产业链中,最重要的工艺是TSB硅通孔,包含通孔刻蚀、绝缘层/种子层/阻挡层沉积、导电物质铜沉填电镀、晶圆减薄、堆叠五个工艺。国内在部分原材料和设备方面有进展,但在电镀铜设备、气体供应商等方面仍依赖海外
HBM性能、封装形式及市场竞争格局
HBM性能方面,HBM3性能达819GB,HBM3E应为1200GB/秒,单颗HBM颗粒可达36GB。HBM与GDR封装形式不同,GDR中GPU和GDR颗粒分别封装,适合传统游戏或VR,HBM封装在一个颗粒里,用于AI的训练和推理、HBC hyper公司computer等场景;
当前HBM市场中,海力士占比约53%,三星占38%,美光占9%。预计2026年Q2,海力士占比降至42%,三星达40%,美光涨至18%。海力士先发优势明显,2013年就与AMD合作开发HBM,但优势可能持续到明年Q2左右,美光最晚进军HBM行业,跳过HBM3开发HBM3E,产品清单少,市场份额低,但HBM3E性能指标可能超海力士部分产品,且作为美国企业,市场份额有望提升
因英伟达等公司的GPU晶圆代工主要找台积电,存在产能不足和议价能力有限问题,而三星在先进纳米制程上能与台积电抗衡,可同时提供GPU代工和HBM,所以份额有望提升。未来HBM市场竞争格局将更激烈,可能呈现三足鼎立状态
存储市场扩产规划与价格走势
明年HBM三家额外扩展15万片,产能扩充47%-48%,达到47-48万片。HBM价格稳中略降,降幅在5%-10%,原厂会通过控制架构率保持功效平衡,终端客户也接受其高价格
DRAM和NAND明年各扩产30万片左右,约扩展15%-16%。预计明年DRAM需求增加45万片,NAND增加50万片,考虑囤货情况,存储市场供应仍偏紧。到明年Q3之前,DRAM和NAND价格持续上涨
判断DRAM或NAND涨价动能的指标有:原厂稼动率,基于产能情况计算;库存量,供需平衡时库存量约两个半月到三个月;需求,收藏终端领域对晶圆的需求片数。此外,convex投资也起关键作用,虽滞后于存储周期,但趋势基本吻合,可将其作为参考指标之一
若原厂稼动率从80%提升到90%,按平均180万片/月产能计算,将增加18万片/月产能,明年缺口约四五十万片,虽扩产30万片会对存储市场有冲击,但因需求旺盛且客户备货,价格涨幅可能收窄,但幅度不大,整体仍呈上升趋势
存储市场需求结构变化及影响
训练端向推理端和端侧发展,对DRAM和NAND需求均提升,且对DRAM需求提升高于NAND。以手机为例,平均存储容量可能从10GB上升到14GB,增加40%以上需求
NAND的SSD市场受益于两方面:一是冷数据变为温数据或热数据,激发SSD用量攀升;二是HDD原厂明年不进行大规模扩产,促使厂家将HDD转为SSD或基于SSD开发新产品;
HDD与SSD存在价格倍数关系,溢价控制在三倍以内时,SSD渗透率可能提高,目前HDD涨价幅度大,SSD与HDD溢价收窄,OpenAI、Oracle、AWS、Microsoft等公司向三星、海力士、美光预定ESSD产能。ESSD与普通NAND flash在同一片晶圆生产,通过分等级挑选高阶产品作为ESSD,但一片晶圆上ESSD最高占比30%,产能不足,导致预定产能需求持续爆发
市场上通常收藏DRAM或NAND自身供需水平和缺口,而本轮需求端变化源于推理端占比提高,冷数据爆发使HDD供不应求,价差缩小提高SSD渗透率,进而传导至NAND和DRAM,导致价格上涨
部分问答实录
在存储板块近期进入需求端驱动的长周期上行阶段的大背景下,存储行业的供需、库存、价格格局以及技术演进现状和未来趋势是怎样的?
当前存储行业的供需关系正经历变化,库存量从2024年Q3开始逐渐减少,库存价动率目前在82%,接近正常供需关系时的80%至85%区间,这表明市场正在努力提升价格。从终端需求方面看,服务器和车载领域是领头羊,其中服务器市场的增速较快且占比最高(30%),而手机市场则占据最大比例(35%)。Q4通常是旺季,尤其是随着苹果、小米、华为等品牌的最新产品发布,带动了存储市场中手机领域的增长。其他领域如利基和PC市场增速较弱甚至出现下降趋势。
目前典型存储产品的价格情况如何?
以DDR4为例,16GB 3200速度的现货价格分别为6.8美金(无缓冲条)和4.5美金(缓冲条),DDR5的价格在8.5美金至6.0美金之间。对于服务器用的DDR4 RD,16GB 3200速度的价格从85美金上升至90美金,涨幅为12.5%。而UFS闪存颗粒的价格为UFS2.2 64GB的5.3美金,UFS3.0 128GB的8.5美金。在消费电子端,LPDDR4用于手机等移动设备,12GB 96GB的价格是33美金,8GB的价格是25.5美金。
存储芯片产能格局以及库存量的情况是怎样的?
在存储芯片产能领域,三星、海力士、美光和海峡西部占据主导地位,其中三星份额最高,为31%。今年来,由于需求减弱,各厂商的库存量都在下降。值得注意的是,尽管价格目前较低,但原厂预计在Q4季度末会将价动率提高至90%左右,接近满产状态,因此选择维持较低的库存量以避免历史上的价格暴跌情况再次发生。
技术层面,存储芯片行业的发展状况如何?
目前市场上三星、海力士、美光等CR4厂商占据了大约96%的市场份额,其技术领先于长江存储等企业。这些主流厂家的纳米制程正在向接近10纳米左右的水平迈进,而长兴的工艺相比之下落后约5至2代,其目前维持在D1Z工艺,正在开发D1阿尔法(即14纳米工艺)。
长江存储的V8闪存产品为何是232层,与其他厂商有何不同?
长江存储的V8产品采用的是CX taking技术,而其他厂商普遍使用COP sell on Perry技术。CX taking技术使得长江存储能够实现232层的V8制品,尽管其他几家厂商的V8制品多为236层。
为什么长江存储的V8闪存与国际主流差距较小?
长江存储采用的CX taking技术是未来趋势,与国际主流技术的差距在技术难度层面相对较低,且长江存储的技术发展路线没有问题,符合行业发展方向。
目前全球主要的NAND闪存产能分布情况如何?
全球主要的NAND闪存产能分布在全球三个地方,分别是韩国、中国和美国。其中,三星在韩国拥有4座5场和一座封测场,中国有两座工厂分别负责闪存晶圆制造、封装测试以及SSD模组成型;海力士在中国无锡有一座工厂专注于闪存封装测试;美光在中国西安有一座与台湾荔城科技合作的后端封装测试工厂。总体而言,三星、海力士和美光的NAND闪存月产能接近150万片。
CBA技术和4F技术分别是什么?它们在提高存储密度方面的作用是什么?
CBA是一种将存储阵列和外围电路阵列分离并独立处理,然后通过hybrid bounding混合键合方式结合在一起的技术。它的核心在于避免存储阵列生长过程中产生的高温高压对外围电路阵列的影响,并允许使用成熟厂家的逻辑工艺代工生产外围电路阵列,从而提高存储密度。4F技术则是针对2D闪存向3D闪存演进过程中难以进一步提升存储密度的挑战,通过将存储阵列垂直堆叠来实现更高的存储密度,是未来3D闪存迭代的重要发展方向。
HBM市场未来的发展趋势及现状如何?
HBM(High Bandwidth Memory)市场接下来一段时间内价格将呈现稳中有降的趋势,主要原因是HBM产能扩张较多。目前,HBM主要用于AI领域,尚未广泛渗透到其他领域,但在AI服务器中的占比已达到15%,而服务器在所有存储产品中的占比为30%左右,这意味着HBM在所有存储产品中的占比约为4.5%至5%,考虑到这个比例还有很大的提升空间,因此HBM市场的未来发展潜力巨大。
HBM单台AI服务器的单机容量是多少,以及2023年HM的产能情况如何?
HBM单台AI服务器的单机容量是320GB到640GB。在2023年年底,HM的整个产能情况与需求基本对应,但由于每月GPU板卡数量需求较大(400万张),导致出现缺货情况。当时HM的产能为10万片晶圆,而到了2025年,产能扩张至32.6万片晶圆,对应的GPU板卡数量将达到1100万张到1200万张。
目前HM的市场价格以及主要厂商的市场份额是怎样的?
目前HM的价格中,HM3E的价格约为15.6美元,而HM3的价格在14到15美元之间,2和3的价格分别在11到12美元之间。在产能分配方面,2023年时三星有4万片、海力士5万片、镁光1万片,到2025年时,三星将达到14万片,海力士15万片,镁光为3.6万片。
HM技术发展到什么程度?它属于哪种DDR类别?
HM是DDR的一种,具体属于图形DDR(GDDR)类别。它是基于3D堆叠技术的高带宽、高技术含量产品,使用了如微通孔技术和Michael bombing微丢点技术来实现堆叠。未来,HM将需要走向2.5D结构,由逻辑芯片厂代工,以满足更高的性能要求。
HBM的关键工艺流程有哪些?
HBM的关键工艺流程包括TSV硅硅通孔技术的五个步骤:通孔刻蚀(钻孔)、绝缘层和种子层阻挡层的沉积、导电物质铜的沉填充电镀、晶圆减薄以及堆叠。其中,孔成型工序主要采用声反应刻蚀法(DRIE),沉积绝缘层使用PECVD或ALD方法,阻挡层和种子层则使用PPT方法沉积碳氮化钛等材料,最终目的是为电镀铜做准备。
国内在半导体材料方面有哪些欠缺?
国内在半导体材料方面,除了电镀材料如陶氏化学和乐斯化学等原材料外,在CMP(化学机械抛光)相关材料上与应用材料、EA等国外企业相比还有欠缺。不过,在抛光材料领域,国内的鼎龙和安旗等企业已经能够与陶氏、富士、卡博特等国际巨头媲美。
晶圆减薄这一步骤的作用是什么?
晶圆减薄是在正面抛光后对背面进行剪薄处理,目的是为了把孔转通,确保PSB孔的连通性。
目前HM的性能表现如何?
目前HM的性能表现优秀,特别是123产品,其性能达到了819GB,单颗GHM颗粒能实现36个GB的存储容量,结构为12层1024GB每层,每层3GB。此外,HM的整体性能对比GDR(另一类存储技术)有所提升,尤其适合AI的inference和training场景。
HM与GDR在封装形式上的差异是什么?目前HM产能市场占比的情况如何?
GDDR采用的是GPU内部独立封装,而HM则可能采用与英特尔cos卡类似的封装方式,将多个HM颗粒封在一个颗粒内,因此更适合AI等高带宽需求的应用。目前海力士在HM产能市场占比最高,约为53%,三星占比为38%,美光占比为9%。预计到2026年Q2,海力士的占比将下降至42%,三星有望提升至40%,美光市场份额将增长到18%。
海力士在HM领域占据领先地位的原因是什么?
海力士在HM领域的先发优势明显,早在2013年就与AMD合作开发HM,并且一直与主流厂家保持合作,因此在HM开发方面领先于竞争对手。
美光和三星在HM领域为何市场份额不同?
美光进入HM行业较晚,导致其市场份额较低。而三星虽然也面临产能和技术挑战,但由于其在14纳米以下制程工艺上的竞争力与台积电相当,且能同时提供HM代工服务,因此市场份额有望提升。
对于明年的产能扩产规划,预计三家及国内长存、长鑫会达到什么样的水平?
明年三家主要厂商(包括三星、美光、海力士)将额外扩产15万片HM产能,整体扩展规模约为47%到48%,达到约47到48万片。此外,预计到明年Q3前,由于产能无法匹配需求,DRAM和NAND Flash的价格将持续上涨。同时,明年市场需求将增加约45万片DRAM和50万片NAND Flash的需求量,供需关系仍将保持紧张。
在存储领域,判断价格趋势的主要指标有哪些?最后一个影响价格趋势的指标是什么?
判断价格趋势的关键指标主要包括三个:第一个是稼动率,即各大原厂产能总数与开工率的乘积;第二个是库存量,通常供需关系平衡时的库存水平应该在两个半月到3个月左右;第三个是需求量,需要考虑终端领域对晶圆片数的需求。最后一个具有摇摆性但关键的指标是convex投资,它一般滞后于存储周期,与之趋势基本吻合。当原厂开始增加capex投资时,表明市场好转;若无投资,则市场状况不佳。同时,还需结合投资规模与市场需求占比进行分析。
如果后续稼动率上升,而库存保持低位,整体价格涨幅是否会收窄?
随着稼动率提升,确实会对整个存储产生冲击作用,但需求旺盛且客户备货增加会抵消部分影响,因此尽管涨幅可能会收窄,但整体趋势仍会继续向上。
从需求总量维度看,GPU和HBM的需求情况如何?此外,服务器架构变化及推理型需求增长是否会影响存储需求分配,导致某些类型供不应求?
GPU需求向好,HBM由于扩产较快而面临一定价格压力。在服务器架构变化方面,训练端向推理端和端侧转移,导致对内存和SSD的需求提升,尤其是SSD的需求增长高于HDD。同时,HDD市场中冷数据向温热数据转化以及数据形态变化(如GPT模型等)都推动SSD需求增长,而HDD产能扩张谨慎,这也促使更多厂商将重心转向SSD产品开发,进一步加剧了某些类型供不应求的局面。
HDD和ESSD之间的价格倍数关系如何影响它们的渗透率?近期ESD价格因溢价收窄是否有导致出货量需求爆发和对上游金源拉动的迹象?
确实存在HDD和ESSD之间的价格倍数关系,目前溢价收窄已促使部分企业如open AI公司、oracle、AWS、microsoft等开始预定更多的ESSD产能。由于ESSD产能受限于整个闪存产能的约30%,而市场需求增长迅速,这已引发了ESD出货量需求的爆发和对上游金源的拉动。
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