2017年我国半导体存储器带动硅产量增长、2018年全球DRAM市占率【图】

半导体存储器 2018-04-26 06:14

2017年开启全球半导体第四次硅含量提升周期，物联网、AI、智能驾驶与5G四大核心创新应用将驱动数据量指数式增长，进而驱使全球存储器需求大爆发，第四次硅含量提升周期内，存储器芯片将成为推动半导体集成电路芯片行业上行的主要抓手

全球存储器产值与全球硅含量（亿美元）

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相关报告：智研咨询发布的《2017-2023年中国半导体存储器市场供需预测及投资战略研究报告》

全球半导体集成电路芯片大格局变迁，2017年存储器芯片全球销售额占比有望超越逻辑芯片，成为第一。2017年存储器芯片产值预计超过1000亿美元，增长幅度将超过30%，从近期2017年存储器芯片将会取代传统半导体集成电路领域份额占比最高的逻辑芯片，成为全球销售额占比最高的半导体集成电路芯片。

2017年起存储器芯片有望成为占比第一

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2017年存储器领域的资本开支（CAPEX）占比比例将近40%，超过晶圆代工，跃升为半导体集成电路资本开支第一大细分领域。2017年，存储器芯片占比全球半导体资本开支第一大细分领域，占比比例将近40%，其中NAND/NOR占比24%，DRAM占比接近16%；晶圆代工占比比例28%，仅次于存储器芯片领域的资本开支；MCU和MPU占比比例为14%，逻辑电路芯片占比比例为9%；模拟电路以及MEMS/ASIC等占比比例9%。

跟据报告，因为DRAM、NAND、NOR等存储器芯片供求紧张，刺激众多存储器芯片和晶圆代工产商进行产能扩张和制程设备的研发升级，2017年全球半导体集成电路领域的资本开支（CAPEX）进行上修，从700多亿美金提升到800多亿美金，同比增速从10%提升到20%。其中存储器芯片的资本开支将超过320亿美金，同比增长40.5%以上。FLASH资本开支预计超过190亿美金，同比增速超过33%，DRAM资本开支预计超过130亿美金，同比增速超过53%。

2017年半导体领域资本开支占比情况

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结合历史数据，我们可以发现DRAM产业在历史上具有强周期性特点，在2017年存储器超级景气周期带动下，DRAM市场增速达到1994年以来新高74%。同时统计三星、海力士、美光等厂商营收，DRAM季度营收连续自16Q2起连续七个季度环比增长，自16Q4起连续五个季度同比增长（增速分别为27%、68%、79%、86%、65%）。预计2017年产值全年增长74.3%至720亿美元。

我们认为供给端“硅片剪刀差”钳制产能和需求端“第四次硅含量提升周期”双重驱动下，未来数年DRAM市场有望由周期向持续景气转变，IDC、云计算催生数据中心大量建设，消费终端内存稳定增长，车载存储迎来爆发将成为DRAM市场成长的主要推动力。

近年来DRAM季度营收

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1993-2017DRAM市场成长情况

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尤其是以服务器及PC搭载的DDR4需求大增、现货价大涨，以4GBDDR4模组合约价来看，2017年第3季平均价格仅13美元，但2017年第4季价格已大涨至30.5美元，累计涨幅超过1.3倍！从16H2以来涨势延续18月之久！远超以往上涨周期不超过12个月的惯性。

根据统计，2017年12月DRAM现货价格变动幅度较小，部分品种出现小幅降价，进而向下游传导内存模组降价，我们认为主要是由于进入淡季所致。

IDC与云计算的兴起驱动服务器数量与搭载内存容量持续上升，因此服务器内存自2015年起超越标准型内存位居第二，2018年占比有望提升至28%。并且目前看不到明显天花板，大数据、AI、智能驾驶、5G等创新应用将驱动数据指数级增长，相应的数据中心数量与性能需求也将持续高速增长。因此，服务器内存有望成为DRAM产业成长主要驱动力，预计今明两年增长率将达到37%/26%，明年占比有望提升至接近30%；

标准型内存与绘图用内存的占比分别为19%、6%，主要与PC性能要求、显卡性能正相关。目前PC出货量与性能要求较为稳定，不过2018年受益“吃鸡”等大型终端游戏兴起和GPU应用于深度学习（主要是AI和挖矿两个领域），对内存和显存要求提升，网吧、个人用户、挖矿组织大量升级内存、更换高级显卡，因此标准型内存下滑趋势减缓、绘图用内存仍保持9%的增速成长。

不同内存产品份额比重

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不同内存产品增速情况

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目前DRAM发展主要表现为“DDR4占比提升成为主流”和“由4G提升至8G”两大趋势。随着市场需求转变以及20nm制程工艺逐渐成熟，DDR4的占比逐渐提升至58%。2015年由于Intel平台支持度问题，开始鼓励服务器级内存转向DDR4，而个人电脑/笔记本电脑由新平台Skylake开始采用DDR4，在2016年第二季起放量，成为主流解决方案。

DRAM规格占比

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DRAM主流由4GB跨入8GB

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DRAM市场整体仍呈现“三星、海力士、美光占据90%以上份额，台湾厂商走利基路线”的局面。三星、海力士、美光三家份额约为46%、

DRAM季度营收（百万美元）

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全球DRAM市占率变动情况

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我们结合各家定期报告与集邦咨询等研究机构统计数据，认为目前全球DRAM月产能在112-117万片之间（12寸）。其中三星月产能410-420万片；海力士投片部分从21nm为主转到18m，投片年成长预计在三大厂里最高，月产能接近300万片；而美光由于制程稍落后，月产能在335-340万片左右。

DRAM产能情况（Kwpm，12”）

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DRAM、NAND、其他逻辑芯片和测试级对硅片需求在未来数年根据PPP-GDP指数小幅增长来测算，出现较大缺口也仍然是确定性事件。我们根据各家产能测算下来，当前全球DRAM月产能在115-120万片（12寸），NAND月产能约为150万片。不考虑良率损失，目前两者在12寸硅片供应中占比接近48%-50%！而同时我们也要看到，逻辑芯片、其他&测试级所需硅片在130、115万片左右。

全球硅片产能缺口

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300mm硅片分品类需求情况

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DRAM用300mm硅片需求（千片）

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NAND用300mm硅片需求（千片）

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数据中心对服务器的需求成为整体服务器市场出货成长的关键。根据对Google、Amazon、微软、Facebook与中国BAT七家巨头IDC服务器装机量统计，近年来增速维持在23%-35%之间，其中2017年仅这七家服务器装载量有望超过840万台。且2020年前，七大巨头仍有超过十座数据中心正在进行规划新建。近两年来数据中心的服务器需求预计在2020年前将继续维持每年二至三成的年增率。

IDC服务器装机量增长趋势（千台）

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七大公司数据中心统计

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根据统计，平均一座数据中心可容纳约8000至15000个服务器机架，而一个机架可搭载4台以上不同尺寸的服务器，据估算将会消耗约10MnGB至20MnGB的服务器用内存。

根据统计，目前服务器&工作站出货量保持稳定增长，2017年有望达到1690万。Intel新平台升级与虚拟化驱动服务器搭载内存容量快速提升，2016-2017间提升60GB至190GB！

服务器&工作站出货量（百万）

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服务器平均搭载内存容量

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目前服务器以双路服务器为主，虚拟化计算环境催生大量内存需求，四路及以上高端方案也开始快速增长。目前中低端双路服务器内存方案为16GBx8，高端服务器由32GBx12向32GBx24甚至64GBx32演进！2018年十月AmazonAWS更是推出目前最大的EC2，包括4TB的DDR4内存、IntelXeionE78880v3处理器，主要面向运行内存中数据库(例如SAPHANA)、大数据处理引擎(例如ApacheSpark或Presto)、高性能计算(HPC)应用程序以及高性能数据库。

中端两路服务器和高端四路服务器配置

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大数据分析与云端运算需求持续增加的情况下，高效能运算需求激增，服务器仰赖内建存储器来提供更有效率的运算工作已成为趋势。再加上未来人工智能运算必将更依靠服务器内建存储器，来达到提升运算效能的情况下，先进存储器的发展一直是存储器公司重要的工作项目之一。例如，美光就在近期正式推出当前市场上容量最高、速度最快的服务器等级专用存储器模组，每个存储器模组的容量高达128GBDDR4-4266LRDIMM，采用8GBDRAM颗粒，以TSV矽穿孔制程进行4Hi堆叠，并由20纳米制程所制造。

从最近几年龙头手机厂商机型来看，存储器在智能手机尤其是安卓机型BOM中占比持续提升（iPhoneX这种重大创新机型需特殊考虑）。以三星S系列为例，S7标配为4G+32G，S8配置为4/6GB+64/128GB，存储器BOM占比由11.5%提升至13.6%。

以安卓系统为例，自推出以来系统、APP、游戏占用内存（注：不是占用存储空间）持续提升，均有数倍增长。我们对微信等常见APP占用内存进行统计，从2.3版本到6.5版本内存占用由30MB提升至227MB，提升了六倍以上！而目前以微信、微博、淘宝等为代表的基础性APP占用内存也普遍来到300-400MB。因此以日常后台运行4-5个最基础APP来看，占用内存就能够达到1.2-1.5GB。

同时系统本身也是内存一大占用项！随着系统功能的不断完善，当初Android1.0原生系统仅占用100MB内存，到目前Android7.0、8.0版本，开机之后系统就已经占用1.5-2GB内存，提升了15-20倍！如果仍维持3GB的低配内存，显然已经不能满足系统的需求。

不同版本微信占用内存

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常见APP占用内存

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分辨率与屏幕尺寸提升、摄像头升级也加大对内存需求！不同于PC有独立显存，手机SoC芯片中CPU和GPU使用的内存是在同一个物理内存颗粒上，仅仅在逻辑上给GPU划分独立内存空间。因此手机分辨率越高，图像数据越大，运算量的提升也就越大，因此对内存的需求也就越大。以2K分辨率与1080p为例进行对比，2K的分辨率2560×1440相比1080P1920×1080多了77%的像素数量，运算量的提升也差不多为这个比例。手机屏幕的分辨率逐渐升高意味着内存的占用空间同步提升。

根据统计，近年来智能手机平均搭载内存持续提升。其中集邦认为2018年平均内存将保持稳定增长16%至3.3GB，而IDC统计口径下17Q3智能手机平均内存就已经达到3.6GB，其中以4GB占比最高。

智能手机平均内存