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中國(guó)存儲(chǔ)行業(yè)景氣度高,預(yù)計(jì)2020年存儲(chǔ)器行業(yè)總量379億元,NOR-Flash增量規(guī)模大,行業(yè)前景廣闊[圖]

    一、存儲(chǔ)器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

    隨著智能制造的發(fā)展,我們的生活正在改變,圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、人機(jī)大戰(zhàn)、智能機(jī)器人、深度學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用層出不窮,數(shù)據(jù)作為這些技術(shù)的核心力量,也處于爆炸式增長(zhǎng)的階段。2018年,全球生產(chǎn)的全部閃存容量為0.25ZettaBytes。而2019年全球預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)總量40ZettaBytes。2025年全球數(shù)據(jù)將有175ZettaBytes的總量。如此驚人而又龐大的數(shù)據(jù)量,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器將具有極大的市場(chǎng)。所有的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中都使用存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)層次來(lái)使得軟件和硬件互相補(bǔ)充,一般而言,從高層往底層走,存儲(chǔ)設(shè)備變得更慢、更便宜和更大。

    目前,市場(chǎng)上主流的存儲(chǔ)器呈現(xiàn)三強(qiáng)鼎立的局面。由于上半年價(jià)格的暴跌,全球存儲(chǔ)器市場(chǎng)在2016年整年里同比下降1%,2017年起市場(chǎng)將整體"回暖",2020年其市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1000億美元。

    存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備,用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)中全部信息,包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲(chǔ)器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲(chǔ)器,計(jì)算機(jī)才有記憶功能,才能保證正常工作。按用途存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器(內(nèi)存)和輔助存儲(chǔ)器(外存),也有分為外部存儲(chǔ)器和內(nèi)部存儲(chǔ)器的分類方法。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤等,能長(zhǎng)期保存信息。內(nèi)存指主板上的存儲(chǔ)部件,用來(lái)存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序,但僅用于暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù),關(guān)閉電源或斷電,數(shù)據(jù)會(huì)丟失。

    存儲(chǔ)器是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備。其概念很廣,有很多層次,在數(shù)字系統(tǒng)中,只要能保存二進(jìn)制數(shù)據(jù)的都可以是存儲(chǔ)器;在集成電路中,一個(gè)沒(méi)有實(shí)物形式的具有存儲(chǔ)功能的電路也叫存儲(chǔ)器,如RAM、FIFO等;在系統(tǒng)中,具有實(shí)物形式的存儲(chǔ)設(shè)備也叫存儲(chǔ)器,如內(nèi)存條、TF卡等。在計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程中,輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都會(huì)保存在存儲(chǔ)器里,可以說(shuō)存儲(chǔ)器是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的核心部件之一。

    國(guó)內(nèi)智能計(jì)量市場(chǎng)上,智能電表年產(chǎn)量接近1億臺(tái)/年,智能燃?xì)獗砟晷枨罅看蠹s2000萬(wàn)臺(tái)。

    由于中國(guó)擁有龐大內(nèi)需市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),目前已成為全球最大集成電路消費(fèi)市場(chǎng)。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)是獲得中國(guó)政府大力支持的一個(gè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),歷年集成電路設(shè)計(jì)公司規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)及設(shè)計(jì)能力顯著提升。盡管中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)公司的平均規(guī)模仍落后于世界頂尖的集成電路企業(yè),但差距已日益縮小。

    但是存儲(chǔ)器作為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中占比最大的領(lǐng)域之一,勢(shì)必會(huì)在我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演極為重要的角色,而云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的布局,集成電路相關(guān)政策的發(fā)布,更是為存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了市場(chǎng)、政策等基礎(chǔ)。

    由于存儲(chǔ)器產(chǎn)品的特殊性,它的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,因此產(chǎn)品的線寬、產(chǎn)能、成品率與折舊,成為成本的最大項(xiàng)目。任何新進(jìn)者,由于產(chǎn)能爬坡,折舊等因素幾乎無(wú)法與三星等相匹敵,所以即便舍得投入巨資,恐怕也難以取勝,其中還有專利等問(wèn)題。

    中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)面臨艱難的抉擇,現(xiàn)實(shí)的方案是可能在處理器(CPU)與存儲(chǔ)器兩者之中選一,眾所周知,處理器己經(jīng)投入近20年,龍芯的結(jié)果是有成績(jī),但是難予推廣應(yīng)用。所以只能選擇存儲(chǔ)器是眾望所歸,僅是感覺難度太大,多數(shù)人在開始時(shí)表示猶豫而己。如今“木己成舟”,只能齊心協(xié)力,努力拼搏向前。

    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)存儲(chǔ)芯片行業(yè)市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)查及投資盈利分析報(bào)告》顯示:預(yù)期最困難的是第二個(gè)難關(guān),開始產(chǎn)能的爬坡,以及拼產(chǎn)品的成本與價(jià)格階段。它們兩者聯(lián)在一起,當(dāng)成本差異大時(shí),產(chǎn)能爬坡的速率一定會(huì)放緩,很難馬上擴(kuò)充產(chǎn)能達(dá)到50,000-100,000片。因?yàn)榕c對(duì)手相比較,在通線時(shí)產(chǎn)能僅5,000至10,000片,對(duì)手己是超過(guò)100,000片,它的成品率近90%,而可能在70-80%。三星己經(jīng)64層 3D NAND量產(chǎn),可能尚在32層,它的折舊在30%,或者以下,而可能大於50%,以及它們的線寬尺寸小,每個(gè)12英寸硅片可能有900個(gè)管芯,而中國(guó)僅800個(gè),或更少等。所以不容懷疑成本差異是非常明顯,要看國(guó)內(nèi)企業(yè)從資金方面能夠忍受多長(zhǎng)時(shí)間的虧損。

2019-2025年存儲(chǔ)器行業(yè)總量

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    二、存儲(chǔ)行業(yè)景氣度高:NOR-Flash增量大,DRAM打開業(yè)務(wù)天花板

    (一)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)領(lǐng)域產(chǎn)品總梳理

    半導(dǎo)體存儲(chǔ)從應(yīng)用上劃分又可分為隨機(jī)存儲(chǔ)存儲(chǔ)器(RandomAccessMemory,縮寫RAM),只讀存儲(chǔ)器(Read-OnlyMemory,縮寫ROM)。

    RAM:RAM又稱主存,是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)器。除刷新時(shí),RAM工作時(shí)可隨時(shí)以較高速度從任一地址讀寫數(shù)據(jù)。與ROM相比,RAM最大特點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的易失性,一旦斷電數(shù)據(jù)不能保存,因此通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)或存儲(chǔ)中間結(jié)果。

    進(jìn)一步可將RAM分為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)(DynamicRandomAccessMemory縮寫DRAM)和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)(StaticRandom-AccessMemory,縮寫SRAM)。DRAM每個(gè)存儲(chǔ)單元由一個(gè)電容和一個(gè)晶體管組成,通過(guò)電容內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多寡表示二進(jìn)制bit是0還是1。其工作原理決定DRAM只能將數(shù)據(jù)保存較短時(shí)間,并需按時(shí)刷新以克服漏電問(wèn)題。從傳輸速度來(lái)看,DRAM在10~100ns量級(jí),慢于SRAM,但仍然快于ROM。DRAM具備集成度高,低功耗,低成本,體積小等顯著優(yōu)勢(shì),通常作為讀寫頻繁的程序內(nèi)存或容量較大的主存儲(chǔ)器,如智能手機(jī),服務(wù)器內(nèi)存等。SRAM單元結(jié)構(gòu)由六管NMOS或OS構(gòu)成,通過(guò)觸發(fā)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。與DRAM相比,SRAM最大特點(diǎn)是只要充電即可將數(shù)據(jù)恒常保存,不需周期性更新;但SRAM在電力供應(yīng)停止后仍會(huì)丟失數(shù)據(jù)(即volatilememory),與ROM有根本不同。SRAM是目前讀寫速度最快的存儲(chǔ)設(shè)備,但集成度較低,價(jià)格昂貴,多用于CPU的一級(jí)緩存,二級(jí)緩存(L1/L2Cache)。

DRAM與SRAM性能對(duì)比

分類
存儲(chǔ)原理
是否需要刷新
集成度
功耗
成本
送行列地址
速度
應(yīng)用
DRAM
電容
分兩次
智能手機(jī),計(jì)算機(jī),服務(wù)器內(nèi)存
SRAM
觸發(fā)器
同時(shí)
CPU的一級(jí)緩存,二級(jí)緩存(L1/L2Cache)

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ROM:與RAM相比,ROM的特點(diǎn)體現(xiàn)在

1
工作過(guò)程中只能讀出數(shù)據(jù),不能隨時(shí)改寫;
2
斷電后數(shù)據(jù)依然保存。因其容量小,讀取方便,多用作代碼保存。ROM之后發(fā)展出快閃存儲(chǔ)器FlashROM,結(jié)合ROM和RAM長(zhǎng)處,即具備電子可編程可擦寫性能,又可以快速讀取數(shù)據(jù)且斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,但由于不能像RAM那樣以字節(jié)為單位改寫數(shù)據(jù),目前還不能取代RAM。

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    FlashROM又可分為NOR-Flash和NADNFlash。NOR和NAND都是將浮柵場(chǎng)效應(yīng)管作為基本存儲(chǔ)單位,存儲(chǔ)單元又分為三端器件,即源級(jí),漏級(jí)和柵級(jí)。柵級(jí)為復(fù)合結(jié)構(gòu),與外界電源接觸的是控制柵極,不接觸的為浮柵??刂茤排c浮柵,浮柵與硅襯底之間有二氧化硅絕緣層,以保護(hù)柵極中電荷不泄露。NAND作為電壓控制器件,其讀寫基于隧穿效應(yīng),通過(guò)對(duì)控制柵施加足夠正電壓使電流隧穿浮柵與硅襯底之間絕緣層,穿過(guò)后的電子形成“記憶“效應(yīng),通過(guò)充電實(shí)現(xiàn)以頁(yè)為單位的數(shù)據(jù)寫入,放電實(shí)現(xiàn)以塊為單位的數(shù)據(jù)擦除。NOR閃存擦除數(shù)據(jù)同樣基于隧穿效應(yīng),只是采用熱電子注入方式(電流從浮置柵極到源極)。

    NOR最小讀寫單位是“字節(jié)”,擦除仍要按塊來(lái)擦,成本限制下不易做到大容量,一般小容量NOR讀寫速度在120ns量級(jí),寫入較慢。由于NOR數(shù)據(jù)線和地址線分開,可實(shí)現(xiàn)隨機(jī)尋址功能,且支持片上執(zhí)行代碼(XIP:executeinplace),即應(yīng)用程序直接在閃存內(nèi)運(yùn)行而無(wú)需讀取到RAM系統(tǒng),因此適用于開機(jī)就要執(zhí)行的代碼存儲(chǔ)。

    NOR多應(yīng)用在PC的開機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)BIOS,功能機(jī)開機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng),車載系統(tǒng)等。NAND以頁(yè)為單位讀取數(shù)據(jù),塊為單位擦除數(shù)據(jù)(NOR沒(méi)有頁(yè))。NAND數(shù)據(jù)線和地址線復(fù)用,不能像NOR一樣實(shí)現(xiàn)隨機(jī)尋址,因此讀取速度比NOR慢,但寫入和擦除速度更快。NAND內(nèi)部電路更為簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)密度大,體積更小,成本更低,目前多作為大容量存儲(chǔ),最常見應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)采用的DOC(DiskOnChip)和通常用的"閃盤"。

NAND與NOR性能對(duì)比

性能
NOR
NAND
容量
較小
成本
較高
XIP(可執(zhí)行CODE)
支持
不支持
讀取速度
很快
寫入速度
較慢
擦除速度
可擦除次數(shù)
10,000-100,000
100,000-1,000,000
訪問(wèn)方式
隨機(jī)訪問(wèn)
塊方式

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    按照每存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)bit個(gè)數(shù)不同,NAND可分成SLC,MLC和TLC三類,每單位分別存儲(chǔ)1/2/3bit。每單位bit數(shù)增加不僅使設(shè)計(jì)難度增加,還使每個(gè)狀態(tài)所分得電壓減少,所有狀態(tài)以極小的電壓區(qū)隔,電壓區(qū)隔越小越難控制,同時(shí)干擾也越復(fù)雜,導(dǎo)致讀寫性能下降,壽命變短,可靠性降低等問(wèn)題,相應(yīng)成本也會(huì)降低。目前市場(chǎng)上也出現(xiàn)了QLC,容量更大,壽命更短,理論上擦寫150次。從應(yīng)用上看,現(xiàn)在高端SSD會(huì)選取MLC,SLC甚至QLC,低端SSD則選取TLC,SD卡一般選取TLC。

SLC、MLC、TLC性能對(duì)比

SLC
MLC
TLC
每單位存儲(chǔ)比特
1
2
3
可擦寫次數(shù)
100,000
3,000
1,000
讀取速度
25μs
50μs
~75μs
寫入速度
200-300μs
600-900μs
~900-1350μs
擦除速度
1.5-2ms
3ms
4.5ms
價(jià)格
最高
較高

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    綜上,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器雖然種類較多,但因性能和成本差別各有市場(chǎng)。NOR-Flash自NAND面世以來(lái)市場(chǎng)不斷被擠壓,但目前NAND替代已經(jīng)完成。受人口老齡化趨勢(shì)與收入結(jié)構(gòu)影響,功能機(jī)市場(chǎng)在日本、非洲、東南亞等國(guó)仍有廣闊市場(chǎng),且在5G基站、AMOLED屏幕和物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下,未來(lái)NOR-FLASH具備旺盛需求。SLC市場(chǎng)被MLC、SLC和QLC擠壓,但速度、可靠性和壽命等核心性能領(lǐng)先,在市場(chǎng)上具備不可替代性,常用作企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。目前SLCNAND在網(wǎng)絡(luò)通訊、語(yǔ)音存儲(chǔ)、智能電視、工業(yè)控制、機(jī)頂盒、打印機(jī)、穿戴式設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。

    (二)、NOR-Flash行業(yè)景氣度提升

    1、需求端:下游需求多樣,行業(yè)景氣度提升

    NOR-Flash去年經(jīng)歷行業(yè)低谷后,今年市場(chǎng)快速回溫。2018-2023年功能機(jī)市場(chǎng)將持續(xù)增長(zhǎng),繼續(xù)為NOR-Flash筑底需求。此外伴隨5G建設(shè)及AI-IoT等技術(shù)發(fā)展,下游客戶出現(xiàn)TWS、汽車電子、AMOLED/TDDI屏幕等大批新增需求,助力行業(yè)邁入上行周期。

智能手機(jī)和功能機(jī)增長(zhǎng)率對(duì)比

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    TWS高速成長(zhǎng)帶來(lái)行業(yè)最大紅利。TWS市場(chǎng)如日中天,未來(lái)市場(chǎng)增幅巨大。TWS(TrueWirelessStereo)耳機(jī)即真無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī),由主耳機(jī)通過(guò)無(wú)線方式向副耳機(jī)傳輸音頻信號(hào),左右兩個(gè)耳機(jī)通過(guò)藍(lán)牙組成立體聲系統(tǒng),其優(yōu)勢(shì)在于完全解決物理線材束縛,便攜性與功能多樣性大幅提升。在藍(lán)牙5.0技術(shù)和智能無(wú)孔化趨勢(shì)的共同推動(dòng)下,TWS市場(chǎng)增幅巨大根據(jù)統(tǒng)計(jì)TWS無(wú)線耳機(jī)的市場(chǎng)滲透率僅為15%,滲透率較低,因此受疫情影響極為有限。2020年仍然能夠維持高增長(zhǎng)。預(yù)測(cè)2020年TWS無(wú)線耳機(jī)的出貨量將達(dá)到2.3億副,TWS無(wú)線耳機(jī)的市場(chǎng)滲透率僅15%,

2016-2020年全球TWS耳機(jī)出貨量

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    NOR-Flash成TWS標(biāo)配,享受行業(yè)最大紅利。TWS核心技術(shù)在于解決一對(duì)二音頻傳輸問(wèn)題。蘋果設(shè)計(jì)方案是左耳機(jī)與手機(jī)一對(duì)一連接,連接時(shí)需要配對(duì)密碼,左耳機(jī)把密鑰分享給右耳機(jī),從而實(shí)現(xiàn)一對(duì)二連接效果。從對(duì)Airpods1.5代的拆解結(jié)果來(lái)看,每只Airpod搭載一顆高階128MNOR-Flash。伴隨功能不斷升級(jí),2020年Airpodspro有望搭載256MNOR-Flash以存儲(chǔ)更高階代碼。由于蘋果對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行專利封鎖,安卓廠家過(guò)去只能采取轉(zhuǎn)發(fā)方案,導(dǎo)致產(chǎn)品穩(wěn)定性降低,延遲提高,功耗增加等多種問(wèn)題。但是在2019年前三季度,絡(luò)達(dá)、高通、華為依次實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,均配置NOR-Flash解決核心技術(shù)問(wèn)題,為市場(chǎng)注入新一波成長(zhǎng)動(dòng)能。容量方面以三星TWS耳機(jī)GalaxyBuds為例,該耳機(jī)搭載華邦電64MbNOR-Flash,合理推測(cè)安卓陣營(yíng)搭載NOR-Flash容量在4-64Mb之間。

    智能手機(jī)屏幕:AMOLED/TDDI助NOR-Flash迎來(lái)第二春

    AMOLED屏幕帶動(dòng)小容量NOR-Flash需求。AMOLED屏幕是指以AMOLED材料為主的屏幕,是OLED主流技術(shù),具備反應(yīng)速度較快、對(duì)比度更高、視角較廣等特點(diǎn)。AMOLED面板技術(shù)難度較高,容易出現(xiàn)亮度均勻性和殘像兩大難題,需要通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)電路感知像素的電學(xué)或光學(xué)特性并進(jìn)行補(bǔ)償(De-mura)。因De-mura編碼整合進(jìn)入驅(qū)動(dòng)IC成本過(guò)高,必須外掛一顆8Mb或16Mb的NOR-Flash存儲(chǔ)DeMura所需的編碼。

    AMOLED市場(chǎng)滲透率提升,可折疊趨勢(shì)帶來(lái)下游新需求。2018年蘋果和三星的AMOLED滲透率已高達(dá)63.2%和65.7%,但受制于產(chǎn)能和良率,整體市場(chǎng)滲透率不高。2019年受益全球面板廠商顯示技術(shù),良率和產(chǎn)能規(guī)模改善,小米、vivo等品牌將AMOLED納入旗艦機(jī)。同時(shí)2019年三星推出第一款可折疊手機(jī)GalaxyFold引發(fā)柔性屏創(chuàng)新熱潮,帶來(lái)AMOLED屏幕新增量。2019年可折疊手機(jī)滲透率約為0.1%,對(duì)應(yīng)約150萬(wàn)臺(tái)出貨量,2020年有望提升至0.7%,對(duì)應(yīng)約1000萬(wàn)臺(tái)出貨量。AMOLED滲透率從2017年的17.7%增長(zhǎng)至2019年的23.9%,預(yù)計(jì)到2020年超過(guò)LTPSLCD達(dá)到29.6%,未來(lái)仍有較大空間。

AMOLED出貨量變化

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    TDDI催生NOR-Flash又一需求。TDDI(TouchandDisplayDriverIntegration)指觸控與現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)器集成。傳統(tǒng)智能手機(jī)觸控和顯示功能由兩篇芯片獨(dú)立控制,而TDDI將觸控芯片和顯示芯片二合一,推動(dòng)智能手機(jī)構(gòu)架進(jìn)入新階段。TDDI技術(shù)支持無(wú)邊框設(shè)計(jì)及,有效提高屏占比,并兼具低成本、高集成度、顯示色彩更明亮,供應(yīng)鏈簡(jiǎn)化等多重優(yōu)勢(shì)。TDDI觸控功能所需編碼容量較大,無(wú)法一并整合至芯片,需外掛一顆4-16Mb的NOR-Flash存儲(chǔ)所需分位編碼,并輔助TDDI進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

    全面屏趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)TDDI市場(chǎng)快速成長(zhǎng)。三星2017年3月推出S8旗艦機(jī),屏占比84%,得到不俗市場(chǎng)反饋,隨后蘋果推出iPhoneX點(diǎn)燃全球全面屏市場(chǎng)。目前,蘋果、三星、華為、小米、OPPO、索尼、LG等主流品牌都已采用全面屏設(shè)計(jì),TDDI技術(shù)進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)代。根2019年全球TDDI出貨量突破5億顆,滲透率達(dá)28%。

TDDI出貨量穩(wěn)健增長(zhǎng)

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    AI-IoT領(lǐng)域打造NOR-Flash市場(chǎng)潛力。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)是指在通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等信息載體在所有行使獨(dú)立功能的物體之間實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),物聯(lián)網(wǎng)催生海量數(shù)據(jù)信息,AI對(duì)信息進(jìn)行整合分析,兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合對(duì)下游應(yīng)用端產(chǎn)生革命性影響。NOR-Flash被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息首選,并觸及到大容量NAND市場(chǎng)。因?yàn)镮oT應(yīng)用受系統(tǒng)成本以及設(shè)計(jì)尺寸的限制,通常會(huì)減小或者去除DRAM,NOR-Flash可直接讀取代碼完成芯片內(nèi)執(zhí)行,不用將代碼再讀到系統(tǒng)RAM中。而AI運(yùn)算必須頻繁調(diào)動(dòng)閃存內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)和算法,只有保證數(shù)據(jù)吞吐量才能使AI高效運(yùn)行。高性能大容量SPINOR能以極高速度完成數(shù)據(jù)庫(kù)、代碼和算法讀取,并在整個(gè)過(guò)程中保證實(shí)時(shí)響應(yīng)。未來(lái)三年對(duì)NOR-Flash影響較為顯著且確定性最強(qiáng)的是汽車電子和智能家居領(lǐng)域。智能家居帶動(dòng)NOR-Flash穩(wěn)健增長(zhǎng)。2019年全球智能家居市場(chǎng)出貨量達(dá)8.8億臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1030億美元,同比增長(zhǎng)12.5%。智能家居細(xì)分市場(chǎng)包括智能家電、智能照明、家庭安防、智能連接與控制多個(gè)領(lǐng)域,單個(gè)設(shè)備搭載單個(gè)NOR-Flash,容量在1-128Mb之間。

全球智能家居出貨量變化

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    在汽車電子領(lǐng)域,ADAS車載系統(tǒng)帶來(lái)顯著NOR-Flash市場(chǎng)增量。ADAS即高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng),在汽車啟動(dòng)后,高分辨率顯示屏需要在極短時(shí)間內(nèi)顯示儀表盤、導(dǎo)航地圖,以及可支持ADAS的后視攝像機(jī)畫面等高解析圖形,符合xSPI規(guī)范的8通道SPINOR-Flash的即時(shí)啟動(dòng)特性可將整個(gè)過(guò)程縮短在1s以內(nèi),解決當(dāng)前ADAS系統(tǒng)緩慢上電問(wèn)題。單個(gè)ADAS系統(tǒng)需搭載一顆或多顆32-128Mb容量的NOR-Flash,更高端ADAS系統(tǒng)需配置1Gb的NOR-Flash。據(jù)預(yù)測(cè),2015-2021年ADAS系統(tǒng)將加速滲透,出貨量從8800萬(wàn)單元增長(zhǎng)至2.8億單元,年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)28%。

ADAS加速滲透

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    5G基站需要大容量NOR-Flash。在無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施上,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)以及互補(bǔ)式片上系統(tǒng)(SoC)得到了廣泛的應(yīng)用。由于NOR-Flash存儲(chǔ)器在初始響應(yīng)和啟動(dòng)時(shí)提供高可靠性,讀取數(shù)據(jù)速度快,數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十年,因此被廣泛應(yīng)用到無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施中來(lái)配置FPGA和SoC,以快速啟動(dòng)這些設(shè)備。此外NOR-Flash還具備兩個(gè)重要優(yōu)勢(shì),其低功耗特性利于解決無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施戶外惡劣高溫環(huán)境的散熱問(wèn)題,且有些NOR-Flash已添加安全功能(如基于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施的身份驗(yàn)證和訪問(wèn)控制以及安全啟動(dòng)),可確保特有IP安全性,保證網(wǎng)絡(luò)持續(xù)安全可用。5G基站對(duì)512Mbit的NOR-Flash需求量較大,每個(gè)基站大約需要4-6顆。預(yù)測(cè)全球5G基站增量在2019/2020/2021年分別達(dá)到20/105/200萬(wàn)座。

    2、供給端:供應(yīng)商擴(kuò)產(chǎn)存在困難

    從上游供給來(lái)看,整個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)處于上行周期,DRAM和NAND需求上行,數(shù)據(jù)顯示主流存儲(chǔ)器廠商為備產(chǎn)已造成300mm裸晶圓需求同比上漲4.5%,裸晶圓擴(kuò)產(chǎn)周期較長(zhǎng),在短期供給沒(méi)有明顯增加的情況下,裸晶圓供給緊張會(huì)傳導(dǎo)到下游NOR-Flash,裸晶圓價(jià)格上漲導(dǎo)致NOR-Flash成本提高,引起NOR-Flash漲價(jià)。

裸晶圓漲價(jià)趨勢(shì)

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    從各大廠商投產(chǎn)計(jì)劃來(lái)看,上文中已經(jīng)提到,2016年起國(guó)際大廠為追求高水平毛利率減產(chǎn)NOR-Flash,全球前五大NOR-Flash廠商中,美光淘汰中低容量NORFlash,2017年停掉其8寸NOR-Flash產(chǎn)線,對(duì)應(yīng)月產(chǎn)能2萬(wàn)片/月。同年,Cypress退出中低容量的NOR,宣布在未來(lái)2-4年減產(chǎn)50%至1萬(wàn)片/月。臺(tái)系廠商借機(jī)擴(kuò)大產(chǎn)能,因此部分中低容量供給缺口外溢至旺宏、華邦電、兆易創(chuàng)新等,但仍造成供給缺口。

    NOR-Flash擴(kuò)產(chǎn)周期長(zhǎng),上游裸晶圓供應(yīng)有限,短期產(chǎn)能未能有明顯變化,結(jié)合供需兩端, 20-21年NOR-Flash將繼續(xù)保持供需剪刀差,判斷2019年底NOR-Flash價(jià)格已落底回穩(wěn),保守估計(jì)2020年第一季度價(jià)格漲幅在5%左右?,F(xiàn)在根據(jù)價(jià)格趨勢(shì)和上文分析NOR-Flash新增需求測(cè)算NOR-Flash市場(chǎng)規(guī)模增量。

2019—2021年NOR-Flash供需剪刀差

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2018-2022年TWS NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年Airpodspro NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年安卓 NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年智能手機(jī)屏幕 NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年TDDI滲 NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年AI-oT NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年汽車行業(yè) NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年5G基站行業(yè) NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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2018-2022年NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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NOR-Flash新增市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

-
2018
2019
2020E
2021E
2022E
TWS
蘋果Airpods出貨量(百萬(wàn)副)
-
20
28
35
40
搭載NOR-Flash容量(Mb)
0
128
128
128
128
搭載NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
0
2
2
2
2
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
0
40
56
100
80
單價(jià)(元)
0
4.83
5.07
5.22
5.05
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
0
193.2
283.92
522
404
Airpodspro出貨量(包括第三代Airpod,百萬(wàn)副)
-
40
57
75
90
搭載NOR-Flash容量(Mb)
0
128
256
256
256
搭載NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
0
2
2
2
2
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
0
80
114
150
180
單價(jià)(元)
0
4.83
8.28
8.52
8.29
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
0
386.4
943.92
1279
1492.2
安卓
安卓TWS出貨量(百萬(wàn)副)
60
55
65
115
165
搭載NOR-Flash容量(Mb)
4-64
4-64
4-64
4-64
4-64
搭載NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
2
2
2
2
2
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
120
110
130
230
330
單價(jià)(元)
0.83
1.59
2.07
2.76
3.35
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
99.36
174.90
269.10
634.8
1105.5
智能手機(jī)屏幕
智能手機(jī)出貨量
1405
1399
1320
1386
1413
AMOLED滲透率
25.00%
30.00%
35.00%
40.00%
45.00%
AMOLED出貨量(百萬(wàn)顆)
351.25
419.70
462.00
554.40
635.85
搭載NOR-Flash容量(Mb)
8-16
8-16
8-16
8-16
8-16
搭NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
1
1
1
1
1
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
351.25
419.70
462.00
554.40
635.85
單價(jià)(元)
0.92
0.88
0.92
0.97
0.94
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
323.15
369.34
425.04
537.77
597.70
TDDI滲透率
28.70%
40.00%
48.00%
52.00%
53.00%
TDDI出貨量(百萬(wàn)顆)
403.235
559.6
633.6
720.72
748.89
搭載NOR-Flash容量(Mb)
4-16
4-16
4-16
4-16
4-16
搭載NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
1
1
1
1
1
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
403.24
559.60
633.60
537.77
597.70
單價(jià)(元)
0.90
0.87
0.91
0.95
0.93
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
362.91
486.85
576.58
510.88
555.86
AI-oT
智能家居出貨量(百萬(wàn)臺(tái))
656
880
1100
1320
1516
搭載NOR-Flash容量(Mb)
1-128
1-128
1-128
1-128
1-128
搭載NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
1
1
1
1
1
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
656
80
1100
1320
1516
單價(jià)(元)
0.83
1.59
1.89
2.12
1.86
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
544.48
127.20
2079.00
2798.40
2819.76
汽車出貨量(百萬(wàn)臺(tái))
86
84
92
106
110
ADAS滲透率
140%
150%
170%
200%
220%
ADAS系統(tǒng)數(shù)量(百萬(wàn)單元)
120.4
126
156.4
212
242
搭載NOR-Flash容量(Mb)
32-1024
32-1024
32-1024
32-1024
32-1024
每個(gè)ADAS系統(tǒng)搭載NORFlash價(jià)值(元)
3.05
3.02
3.15
3.24
3.14
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
367.22
380.52
492.66
686.88
759.88
5G基礎(chǔ)設(shè)施
5G基站(百萬(wàn)座)
0.02
0.2
1.05
2
2.5
搭載NOR-Flash容量(Mb)
512
512
512
512
512
搭載NOR-Flash個(gè)數(shù)(個(gè))
4-6
4-6
4-6
4-6
4-6
NOR-Flash需求(百萬(wàn)個(gè))
0.08
0.8
5.25
12
15
單價(jià)(元)
24.15
21.73
23.47
24.27
23.29
市場(chǎng)規(guī)模增量(百萬(wàn)元)
1.93
17.38
123.22
291.24
349.35
NOR-Flash市場(chǎng)增長(zhǎng)總計(jì)(百萬(wàn)元)
1699.05
2135.79
5193.43
7260.97
8084.26

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10000 10700
精品報(bào)告智研咨詢 - 精品報(bào)告
2024-2030年中國(guó)3D存儲(chǔ)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告
2024-2030年中國(guó)3D存儲(chǔ)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告

《2024-2030年中國(guó)3D存儲(chǔ)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告》共十二章,包含3D存儲(chǔ)行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展調(diào)研,3D存儲(chǔ)行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策,3D存儲(chǔ)行業(yè)發(fā)展及競(jìng)爭(zhēng)策略分析等內(nèi)容。

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