清枫半导体研究 | 存储芯片行业研究报告(一)

关键词 |存储芯片 DRAM NAND Flash 国产替代

导 读 |存储芯片是我国重要的卡脖子领域之一，国产厂商无论在技术产品还是市场方面和国外厂商都相差巨大，先进产品国产化率几乎为0。虽然如此，但是国产替代进程已经开始，DRAM 领域的合肥长鑫存储已实现量产销售；长江存储的 3D NAND也已达到世界领先的技术水平；兆易创新的 Nor flash已经进入世界前三。随着政策与资本的持续投入，将有望在存储芯片部分领域实现完全国产替代。

研究员 | 马博远

摘要与观点

报告摘要：

半导体存储器件是半导体行业市场占比最高的分支，总计市场规模在1000亿美元以 上，近几十年以来市场规模一直在波动中上行。

DRAM和NAND Flash是最主流的半导体存储器，市场规模占比超过95%，价格受需求与供给的影响呈现较为明显的周期性，2019年下半年价格下落至低点后企稳回升，目前在下游需求的刺激下，价格正处于向上反弹的阶段。

NOF Flash是除DRAM和NAND Flash之外最大规模的利基型存储，其市场曾随着功能手机的消亡而逐步萎缩，目前凭借着其“芯片内执行”的特点在物联网、TWS耳机、5G、车载等领域广泛应用，市场规模整逐步恢复，到2025年市场规模有望超过40亿美元。

半导体存储器件的主要市场由海外巨头公司掌握，国产公司处于相对落后的位置，但已经在各个细分行业展开追赶，并已获得显著的进展。

DRAM市场由三星、美光、海力士垄断了95%的份额，目前国产厂商合肥长鑫已经开始量产并在官网上架了相关产品，紫光集团也已建立DRAM事业部准备建厂。此外国内还有较多DRAM设计企业，包括收购了ISSI的北京君正等，兆易创新也正在开展DRAM的研发工作。

NAND Flash的市场由三星、西数、铠侠等6家企业垄断。目前NAND Flash的发展方向是3D堆叠，国外先进企业均已纷纷开发出100层以上堆叠的NAND Flash。国产厂商长江存储已宣布128层产品研发成功，与国外先进企业的差距越来越小，已成为存储国产自主化的中坚力量。国内还有SLC NAND的设计企业，包括北京君正、兆易创新等。

NOF Flash市场上我国企业已不落人后，兆易创新的市占率已位居全球前三，仅次于华邦和旺宏。武汉新芯拥有自主的NOF Flash产能，此外，国内设计企业还包括普冉半导体、芯天下等。

主要观点：存储芯片是我国重要的卡脖子领域之一，先进产品国产化率几乎为 0。短期来看，存储芯片快速实现国产替代的几率不大大，国产厂商无论在技术产品还是市场方面都难以撼动。目前国产DRAM和NAND两大领域分别由长鑫存储和长江存储领衔，实现了国产DRAM和NAND领域 0的突破，两家公司也得到了政策、政府和资本等多方的支持。我们认为，国产两大厂商还有巨大的成长空间，看好二者未来的业绩增长与登陆资本市场后的股价表现。在利基型存储领域，虽然国产厂商已进入世界前列，但众多中小设计厂商仍旧存在重大机会。由于利基型存储技术难度以及对先进制程的需求相对较低，而且其主要下游为物联网等领域，市场需求大且增速极快，因此建议关注利基型存储领域中早期企业的投资机会。

存储器行业概览

目录

01 行业历史沿革

02 储存芯片介绍

03 DRAM

04 未来技术发展趋势

05 投资建议

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行业历史沿革

1.1 行业现状

半导体行业分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业，集成电路又分为逻辑、模拟和存储等细分行业。在半导体行业中，最重要的方向莫过于存储器。其应用领域广泛，几乎所有常见的电子设备都需要使用存储器。根据WSTS2019年11月估计数据，2019年全球半导体行业的整体规模在4000亿美元以上，存储器的市场规模超过1000亿，是半导体中规模最大的子行业，占比超过1/4。DRAM和闪存(FlashMemory)为存储芯片行业中占比最高的两个分支，销售总额占据了整个存储芯片行业90%以上的市场份额。

1.2 行业发展历程存储行业的发展历程大致可分为3个阶段。1990年以前，DRAM为存储芯片市场上主要的产品，且伴随少量的EPROM和EEPROM。1990年至2000年，NOFFlash开始逐步占据一定比例的市场份额。2000年以后，NANDFlash开始爆发式增长，其市场规模直逼DRAM,而NOFFlash的市场规模于2006年达到顶峰后开始逐渐下滑，但于近两年又开始有微小上升趋势。

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储存芯片介绍

2.1 存储器的分类

半导体存储是存储领域的应用领域最广、市场规模最大的存储器件，按照停电后数据是否可继续保存在器件内，半导体存储器可分为掉电易失和掉电非易失器件。

易失存储器在过去的几十年里没有特别大的变化，依然是以静态随机存取存储器(SRAM）、动态随机存取存储器(DRAM)为主。

非易失存储器从早期的不可擦除PROM，到后来的光可擦除EPROM、电可擦除EEPROM，到现在的主流的Flash，技术在不断的更新、进步。现在RAM领域还出现了铁电存储器(FRAM)、相变存储器(PRAM)、磁存储器(MRAM)和阻变存储器(RRAM)等非易失静态存储器。

众多半导体存储器中，市场规模最大的是DRAM和NANDFlash，市场规模均在数百亿美元，其中DRAM2018年的市场规模已达到1000亿美元。除此之外，存储芯片市场空间较大的还有NOFFlash，其市场规模曾一度随着功能手机的消亡而逐渐降低，但近年来随着新兴市场的崛起，NOFFlash的市场空间也已逐渐恢复。本报告主要聚焦NOR/DRAM/NAND三类存储器。

2.2 存储芯片发展历史与主要玩家

存储行业的主要玩家伴随历史发展发生了显著的变化，霸主地位由一开始的美国企业（1969-1984年）逐步转移到日本（1985-1996年），最后再转移到韩国企业（1996-现在）。存储巨头收购获得新技术，迅速完成市场布局，目前存储行业的主要玩家包括韩国的三星、SK海力士；日本的东芝、铠侠、日立、NEC；美国的美光、英特尔、西部数据等。

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DRAM

3.1 定义与结构RAM是动态随机存取存储器（DynamicRandomAccessMemory）的缩写，DRAM由许多重复的“单元”——位元格（BitCell）组成，每一个cell由一个电容和一个晶体管（一般是N沟道MOSFET——控制电容充放电的开关）构成，电容可储存1bit数据量，充放电后电荷的多少（电势高低）分别对应二进制数据0和1。晶体管MOSFET则是控制电容充放电的开关。多个位元格（BitCell）组成矩阵结构，形成内存库，数个内存库形成DRAM存储芯片。内存库中，多个字元线与位元线交叉，每个交点均存在一个位元格处理信息。字元线改变电压影响相应的位元格，位元格将电流传至各自的位元线，由感测放大器侦测并放大电压变化。DRAM结构简单，可以做到面积很小，存储容量很大。DRAM具有刷新特性。由于电容存在漏电现象，因此必须经常进行充电保持电势（刷新），这个刷新的操作一直要持续到数据改变或者断电。DRAM的特征是运算速度快，但掉电后数据会丢失，常应用于系统硬件的运行内。DRAM用于计算机、手机的运行数据保存以及与CPU直接通讯。在计算机、服务器的应用领域，DRAM以内存模组的形式出现。内存模组由DRAM内存颗粒（即内存芯片）和内存接口芯片以及配套的印制电路板组成。在手机等移动设备领域，DRAM直接以一颗芯片的形安装在主板上。

3.2 分类与技术路径DRAM主要可以分为DDR（DoubleDataRate）系列、LPDD（LowPowerDoubleDataRate）系列和GDDR（GraphicsDoubleDataRate）系列、HBM系列。DDR是内存模块中使输出增加一倍的技术，是目前主流的内存技术；LPDDR具有低功耗的特性，主要应用于便携设备；GDDR一般会匹配使用高性能显卡共同使用，适用于具有高带宽图形计算的领域。

云计算、大数据的兴起，服务器的数据容量和处理速度在不断提高，推动了DDR技术的升级迭代，目前市场上主流技术规范为DDR4和LPDDR4，DDR5技术即将进入商用领域。

3.2.1 DRAM的分类

DDR

目前DDR型DRAM市场上，速度更快的DDR4占主要比例。2019年占比达到77%，在DDR5未全面量产下有望进一步提高比例。DRAM市场呈现明显的新型DRAM产品逐渐取代老款DRAM趋势，老款DRAM逐渐被淘汰或转为利基型DRAM。第一代DDR已经停产，DDR2在2010年占比高达30%，而这一比例到2019年仅剩1%，仅应用在利基市场。

LPDDR

LPDDR（lowpowerDDR）指的是低功耗双倍数据传输率，其目的是降低存储器的功耗。主要是通过减小存储器与CPU之间的导线电阻和减小通道宽度来实现低功率的运行。通过改变存储器位置或封装层叠技术降低功耗。将存储器焊接在主机板上与CPU紧邻的位置，或是采用封装层叠技术直接堆叠在处理器上方（通常是SoC）使得LPDDR存储器与处理器紧密整合使线电阻减小，进而降低功耗。LPDDR无固定通道宽度，一般为32bit，小于普通DDR，且LPDDR运行电压较低，从而实现节能。

GDDR

GDDR是绘图用双倍数据传输率（graphicsDDR），为专门适配绘图芯片的存储器。与传统DDR芯片相比，GDDR芯片的频宽更宽，且每个芯片都直接连接至GPU，多个GDDR并行产生更宽的数据带宽。多个GDDR的接线不需通过多工器处理，并通过使用更小的阵列以及更大的周边电路提升了其读取速度，并提升I/O时脉速度，同时降低GDDR的记忆体密度。

HBM

HBM相较于GDDR更先进，开启了DRAM 3D化道路。HBM位于连接GPU与芯片的中介层上，使用被动式硅中介层。这种中介层不含任何主动元件，能容纳更多的平行导线，从而提供极宽的带宽，但成本较高。内存芯片与处理器间导线极短及低频特性使HBM能耗大幅降低。存储芯片相互堆叠，通过大量硅穿孔连结至底部的逻辑芯片，再通过中介层的宽汇流排连接至处理器。高位宽允许芯片I/O时脉降至低频。

3.2.2 未来技术趋势DRAM从2D架构转向3D架构是未来的主要趋势之一。3DDRAM是将存储单元（Cell）堆叠至逻辑单元上方以实现在单位晶圆面积上产出上更多的产量。相较于普通的平面DRAM，3DDRAM可以有效降低DRAM的单位成本。其他发展路径：采用铁电材料的设计电容（ferrocapacitor）以延长DRAM位元格储存电荷的时间。具有改善DRAM的资料保存时间（retentiontime），减小刷新的负担、快速开启或关闭低功耗模式、实现更低的备用功耗，以及进一步推动DRAM的规模化等优点。使用低漏电流沉积的薄膜晶体管（thin-filmtransistor），例如氧化铟镓锌，来取代DRAM位元格内的硅基晶体管，大幅降低储存单元的面积。

当前处于10nm阶段，1Znm为最新量产技术。全球前三大厂商——三星、海力士、美光在2016年-2017年进入1Xnm（16nm-19nm）阶段，2018-2019年为1Ynm（14nm-16nm），2020年至今正处于1Znm（12-14nm）时代。10nm进入第四阶段，1a(1α)nm工艺即将到来。在10nm领域，第4代产品已经提上日程，三星、海力士使用字母a、b、c作为1Znm技术的延续，美光则选择α、β、γ来命名。三星领先，美光、海力士紧随其后。三星已于2020年上半年完成首批1anm制程DRAM的出货，美光、海力士目前还未达到量产阶段。目前我国DRAM行业最先进的长鑫正处于1Xnm阶段，落后约4年时间。

3.3 行业周期与驱动因素3.3.1 DRAM的行业周期DRAM行业周期性强，一个周期约为四年。DRAM芯片需求经历了PC推动周期、PC & Notebook 推动周期，目前正处于智能手机 & 服务器 & AloT推动周期。2010年iPhone4正式开启移动端的巨大增量，叠加云服务器端需求不断上涨，DRAM迎来第三轮爆发式的增长并持续至今。

2012年至2016年，2016年至2020年分别为完整的波动周期。DRAM扩产从计划至出货约为两年，故可得一个周期中价格上行下行分别约两年的原因为：供小于求，价格上行，厂商扩产，供大于求，价格下行。2019年达到周期底部，2020年上行周期开启。2020年上半年受新冠疫情影响，服务器、智能手机、PC需求激增带动DRAM价格迅速回升，新一轮上升的大趋势基本确定。从历史数据及我们的推理来看，DRAM行业周期上行通常将持续两年，看好2021-2022年DRAM行业保持稳定增长。

资料来源：清枫资本整理

3.3.2 多端拉动行业发展

PC端、移动端、服务器端为DRAM主要需求来源。PC端占比12.6%，移动端占比37.6%，服务器占比34.9%，三者占总需求近90%。PC端进入存量替代市场，出货稳定；移动端和服务器端DRAM需求旺盛。5G热潮推动移动DRAM和服务器DRAM需求上升。5G智能手机带来的出货增长以及5G时代对于物联网、云服务、商用服务器/数据中心的强劲增长，拉动了DRAM需求。车用DRAM是未来的新增量。汽车正在朝着自动驾驶的方向演进，而DRAM是不可缺少的基础，随着未来自动驾驶技术的普及和渗透，汽车将成为DRAM的新战场。

根据Yole统计及预测，目前DRAM市场上以DDR4与LPDDR产品为主，市占率之和约为90%。DDR5在未来将逐渐替代DDR4。利基型DRAM市场规模将进一步缩小，GDDR的市场规模则会有些许增加。DDR系列产品主要应用于个人计算机与服务器，LPDDR则应用于移动端电子产品。GDDR负责图像处理领域，在手机与计算机上均有应用。根据Gartner统计及预测，DRAM下游需求市场格局较为稳定，移动端电子产品为首，服务器次之，两者之和约为65%，个人电脑约为20%，且近年一直呈现缓慢下降趋势。2020年由于疫情影响，企业缩减开支、个人推迟消费可能导致计算机、电子消费市场短期低迷，但长期来看，疫情解锁了企业远程办公、学校在线教育等需求，将拉动云服务需求增长，推动云数据中心超级计算机需求提升；5G建设将带动基站服务器与5G移动手机需求量增加；云端游戏不断推陈出新，对终端画面处理能力要求也有所提升。DRAM的需求量将持续增长。

PC

PC端DRAM一般采用DDR与GDDR。GDDR主要为GPU预存数据并存储GPU处理结果以待调用。市场规模稳定，标准型DRAM出货占比减小。每年个人电脑的出货量保持在2.5亿台至3亿台左右，而随着移动端以及服务器端的DRAM放量，2019年标准型DRAM在整个市场的占比约为20%左右，但其重要性仍不可忽视。DDR4为目前主流产品，DDR5即将面世。2020年10月海力士宣布推出全球首款DDR5产品，计划在2022年实现量产。目前主要支持DDR5的平台为Intel的12代酷睿AlderLake以及AMD的Zen4架构EPYC，预计DDR5对DDR4芯片的替代可能要在2023年下半年才实现。

移动设备

手机和平板电脑是移动端DRAM最重要的市场。移动端DRAM自2012年超过PC端以来始终是DRAM最大市场，目前占DRAM总出货量40%左右。根据IDC数据显示，2020年手机出货量约13亿台，平板电脑约为1.6亿台，两者为移动端DRAM的主要市场。LPDDR3、LPDDR4为主流，最高级别为LPDDR5。LPDDR3现在被运用在中低端的智能机上，是最大的市场，但随着中低端手机出货慢慢减弱，LPDDR4成为主流。自2020年2月多个搭载LPDDR5的品牌旗舰机发布以来，LPDDR5已经成为最先进5G手机的标准配置，但由于成本高，还无法成为主流配置。

随着5G的逐步推广，迎来新的换机潮。容量增长趋缓，主要增量来自中低端。高端手机内存多为8G-16G，配置略有过剩，除非有新的功能或者技术出现进一步带动DRAM容量的增长。移动端DRAM容量增长短期内主要来自于中低端机。移动端DRAM容量及反应速度不断升级已成定势。智能手机随更新换代往往需要搭载并同时运行更多软件。智能手机需要满足游戏娱乐、高清视频播放等多种高性能需求。主流厂商手机内存容量一般为4/6/8Gb，部分高端机型容量可达10/12Gb，手机内存变大是主要趋势。

服务器

服务器出货量平稳上升。服务器市场自2016年以来始终保持景气，2020年服务器出货量同比上升3.9%。2021年5G商用，未来云计算、IDC的发展都需要海量数据存储，我们认为服务器未来无论从系统出货量，还是单系统DRAM容量提升都具有长期的成长驱动力。高算力需求将推动内存通道数量及满插率共同提升。当前大多数服务器尚未实现内存模组满插，未来云服务对于高算力等需求增长望带动单机内存通道数量及内存模组满插率提升。内存接口芯片技术演进目前处于DDR4到DDR5的过渡期。目前DDR4技术的发展进入了成熟期，已经成为了服务器内存市场的主流。

车用

车用DRAM主要分为车载信息娱乐系统、先进驾驶辅助系统、车载信息系统、数位仪表板四大领域。自动驾驶推动车用DRAM增长。目前车用DRAM主要集中在车载娱乐系统，其余三块领域会随着自动化驾驶程度的提高增加DRAM的需求量。从车载信息娱乐系统来看，目前画质升级、传输速度提高的趋势增加了对4GB-8GB规格DRAM的需求。先进驾驶辅助系统分为发散式（倒车雷达）、集中式（机器学习）两种体系，前者对DRAM的需求小于后者。未来随着自动驾驶程度的提升，对于DRAM的需求将进一步增加。车载信息系统是车辆的通讯系统，目前搭载的都是LPDDR，未来车联网将带来对于DRAM的需求。数位仪表板是车辆的中控系统之一，相对于其他三个领域来说，其对DRAM需求较少。

自动驾驶汽车发展确定性高，DRAM需求量巨大。要实现智能汽车，需要将人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统等技术进行结合。以上每一种技术都需要DRAM作为基础，而随着自动驾驶渗透率的迅速提升，车用DRAM领域将成为巨大的市场。无人驾驶等级的提高会进一步增加对DRAM的需求量。据美光公司公告，一辆配有L3级的汽车拥有16GB的DRAM，L4级的拥有90GB，而L5级更是多达139GB，远超于智能手机和PC单机DRAM搭载量，未来有望在DRAM市场空间中占比较大的份额。

3.4 市场规模与竞争格局3.4.1 全球半导体最大细分市场是储存器

根据2020年4月SIA发布的数据显示，从销售额来看，2019年全球半导体最大的领域是存储器和逻辑芯片，每个类别的销售额在2019年均达到1064亿美元，占比均为26%；其次是模拟和微处理器，分别占据全球半导体行业销售额的13%和11%。

DRAM占存储器市场规模的58%，为最大的细分市场。DRAM以其经济、可靠、高效的特点，被广泛运用于移动设备、服务器、PC等市场。根据TrendForce统计，2019年DRAM市场价值620亿美元，是最大的产品IC市场。DRAM下游细分市场应用场景集中，主要应用于智能手机、服务器及PC。三者合计贡献达近90%市场份额，其中移动端及服务器端又分别占比达39.7%和34.9%。较为低端的DRAM主要用于利基型产品，GDDR存储芯片为图形专用。中长期5G、AIoT共同推动DRAM市场发展。疫情促使线上教育工作，加大了对于云服务的需求，5G、AIoT带来的无人驾驶物联网又需要DRAM作为硬件基础，DRAM市场受益。

3.4.2 竞争格局集中度高，三星稳居龙头

DRAM芯片的市场格局是由三星、SK海力士和美光统治，三大巨头市场占有率合计已超过95%，而三星一家公司市占率就已经逼近50%。寡头垄断的格局使得中国企业对DRAM芯片议价能力很低，也使得DRAM芯片成为我国受外部制约最严重的基础产品之一。国内DRAM的先进厂商为合肥长鑫，公司存储内存芯片自主制造项目宣布投产，一期设计产能每月12万片晶圆,目前已经实现对外供货。

DRAM竞争格局历经洗牌，现阶段韩国三星、海力士、美国美光三大寡头垄断市场。从集中度看，三星、海力士、美光三家企业垄断市场，top3市占率从2006年开始大幅度上升，集中度迅速提高，从2005年的61.9%迅速提升到2018年的95.5%，呈现“三足鼎立”之势。DRAM行业历经多轮周期洗礼，全球供应商的数量在1997年达到峰值，而后随着产业的变迁逐步减小，目前仅以三家巨头为主，其他厂商包括中国台湾的南亚科技、华邦电子等。三星稳居全球DRAM龙头，海力士美光紧随其后。2013年美光收购尔必达，市占率曾短暂超过海力士并接近三星，但三星坚守研发高投入，逆向投资等策略，随即巩固了在DRAM领域的优势。

三星

DRAM存储行业龙头，三星制造工艺业内领先。三星率先采用EUV技术，突破DRAM扩展的局限性，并开始量产特定型号DRAM产品。未来推出的DDR5产品将应用ODECC（片上纠错 码）技术，几乎消除单比特错误，保证大数据下的可靠性。预计2021年内推出第四代10nm级（1anm）内存芯片，届时将全面采用EUV技术生产。

由于2019-2020年间全球DRAM价格下滑，三星于2021年1月宣布将部分DRAM生产线的投资转为投资CIS生产线。月内存颗粒新增产量由4万片降至3万片。

海力士

海力士收入主要来源为服务器、移动端、和PC业务。2020年Q4 DRAM出货量环比上升11%，ASP下降 7%。公司预计未来服务器需求将增长30%，5G手机将带动移动端需求增长20%。目前1Znm与1Ynm制程产品占比达40%，预计未来将扩张至75%。服务器DRAM领域占据主导地位，HBM2E产品销量增长带动公司图像业务领域份额提升。2021年启用EUV生产1a级芯片，芯片效率提升40%。2021年2月海力士M16工厂竣工，2021年6月开启量产，并将首次使用EUV技术生产1a级芯片，海力士月产量将增加1.5至2万片。

美光

美光产品线齐全，覆盖内存各项应用场景。产品主要包括计算与网络产品单元（CNBU），移动业务单元（MBU），存储业务单元（SBU）,嵌入式内存单元（EBU）。其中计算与网络产品，主要包括服务器用内存产品，以及移动端内存约占据公司营收80%。官方称暂无EUV部署计划，未来三星及海力士扩大EUV生产规模后，美光产能及良率或将落后于行业。美光在DRAM制程与NAND技术方面保持先进地位。2021年初宣布开始批量出货第四代10nm制程（1αnm）RAM颗粒，主要应用于英睿达品牌DDR4内存条及旗舰手机搭载的LPDDR5等产品。

3.5 重点国产厂商

目前国内有三大存储项目：紫光集团与武汉、南京及成都合作展开的NAND与DRAM项目（长江存储、紫光南京、紫光成都），联电与福建省合作的DRAM项目（福建晋华），兆易创新与合肥合作的DRAM项目（合肥长鑫）。目前合肥长鑫是我国唯一拥有DRAM自主生产能力的公司。合肥长鑫是我国近期实现DRAM国产替代的最大希望。紫光南京的量产主要由力晶半导体完成，暂无自主量产能力；长江存储刚开始涉及DRAM领域，距离量产还有一定距离；福建晋华又因中美贸易摩擦项目停滞。综上所得，短期内我国DRAM自主替代最大的希望就是合肥长鑫。

存储芯片壁垒高，我国公司专利积累较少。由incoPat专利数据库提供的资料显示，存储芯片的专利大量集中在美韩日三国，我国处于初级阶段。三星、海力士、东芝、美光占据专利绝对优势，我国的专利申请主要来自国际和中国台湾的企业。中国大陆企业主要以中芯国际和兆易创新两家公司为主。

合肥长鑫

合肥长鑫项目又称“506项目”，由兆易创新与合肥市产业投资控股合作，建设19nm、12寸晶圆DRAM芯片项目。该项目包括了合肥长鑫（合肥长鑫集成电路有限责任公司）、长鑫存储（长鑫存储技术有限公司）、睿力集成（睿力集成电路有限公司）三个运营主体，总预算金额为180亿元。合肥长鑫于2018年一季度已完成一期建设，12英寸晶圆生产线投产电性片。2019年后半年公司的DDR和LPDDR4产品正式投产，目前产能为4万片每月。目标总共建设三期，每期产能为12万片/月，全部建成后达到36万片/月，约为全球DRAM总产能的30%。合肥长鑫目前是我国首家DRAM存储芯片供应商，公司的8GDDR4以及8GLPDDR4产品已经对外供应，主要应用方向为手机端，客户为联想、小米、华为等。

长鑫存储的DRAM技术主要来源于德国奇梦达。奇梦达是英飞凌半导体公司独立出来的DRAM存储芯片公司，曾是全球第四大DRAM芯片供应商，于2008年金融危机中破产。通过与奇梦达合作，获得了一千多万分与DRAM相关的技术文件以及2.8TB的数据。该数据由12000多个专利组成，包括了DRAM、Flash、半导体工艺及制造、光刻、封装、半导体点了和存储器接口相关的技术。这些成为了长鑫存储最初的技术来源之一。长鑫顺利推进奇梦达技术，完成10nm级别自主产权芯片。

紫光集团

紫光集团包括了与武汉新芯合作成立的长江存储以及紫光南京、紫光成都两家全资子公司。长江存储是紫光集团旗下的存储芯片IDM厂商，是国内第一家可以完成3DNANDFlash存储芯片的厂商，专注于3DNAND闪存芯片。成立于2016年7月成立，由紫光集团、国家集成电路产业投资基金、湖北省地方集成电路基金、湖北科投联合投资240亿美元。

紫光南京半导体基地于2017年开工，计划总投资300亿美元，并在周围建立紫光IC国际城项目。主要生产3DNANDFlash和DRAM存储芯片。预计一期建成后产能达10万片每月。紫光成都半导体基地于2018年10月开工，2020年底主体完工，总投资240亿美元。主要生产3DNANDFlash闪存芯片。在项目一期完成后可实现产能10万片每月，三期完成后计划完成30万片每月。南京半导体产业基地主要生产DRAM以及NAND芯片，成都基地和长江存储国家存储芯片基地将专注于3DNAND闪存芯片。

福建晋华

福建晋华（JHICC）是由福建省电子信息集团、及泉州、晋江两级政府共同出资设立。该项目于2016年2 月成立，与联电展开深度技术合作，总经理为联电资深副总经理陈正坤，总投资56.5亿美元，建设12寸内存晶圆厂生产线，专注于DRAM的研发和生产。其主要涉及利基型DRAM，产品主要应用于PC及数据中心，未来瞄准消费电子产品。原计划于2019年9月正式投产。该项目计划共4期，每期设计产能6万片/月，总计24万片/月。

美国时间2018年10月29日，美国商务部以国家安全为由，将福建晋华列入出口管制清单，联电随即表态终止与福建晋华的DRAM开发计划。美国时间2020年10月29日，联电发布公告称与美国司法部达成和解协议。目前福建晋华已经购置的上百台设备无法产生任何经济效益，项目暂时处于停摆状态。

04

未来发展趋势

从主要存储芯片发展趋势来看，主要有5个方向，分别是可靠性、低功耗、安全性、高带宽以及小型化。以往存储芯片技术发展路径是以微缩制程来提高存储密度，然而制程工艺进入20nm之后，制造难度大幅提升，内存芯片厂商对工艺的定义从具体的线宽转变为在具体制程范围内提升二或三代技术来提高存储密度。目前，厂商们另辟蹊径从2D转向3D堆叠技术发展，目的是通过增加芯片的堆叠层数来获得更大的存储容量。另一方面，随着人工智能应用场景的爆发，现有的计算机系统架构的短板逐渐显露，计算机内存的发展远远滞后于处理器的发展。因此，研发存算一体芯片也是目前存储芯片发展的方向，而3D堆叠技术拥有高宽带，低成本等特点，被认为是低功耗近存计算的完美载体之一。疫情持续导致存储芯片行业需求预期较疫情前有所下降，但整体并没有改变需求成长大于供给扩张的现状，中期行业景气持续，国内存储芯片产业链未来2-3年将处于快速成长期。存储芯片是智能汽车的“记忆”，随着智能汽车市场的快速扩张，车用芯片成为存储芯片中重要的新兴增长点和决定市场格局的力量。随着新科技如人工智能、AR/VR、物联网崛起以及下游消费电子、汽车电子的强劲需求,全球半导体需求有望得到复苏,推动存储芯片需求上升。根据WSTS预测,全球存储芯片市场有望在2022年重回增长轨道,市场规模突破1300亿美元,前瞻预计到2026年全球存储芯片市场规模有望突破2000亿美元。

05

投资建议

目前长鑫存储和长江存储已经实现了国产DRAM和NAND领域0的突破，在未来仍有巨大的国产替代空间。DRAM产业链将充分受益，看好国产大陆DRAM产业链企业发展。存储器产业链较长，涉及多个环节。长鑫大规模投产将拉动包括设备、封测、材料、设计等环节发展，看好各环节高成长性企业投资价值。

存储芯片市场规模巨大，是一个较好的赛道。随着国内芯片产业聚焦效应和国产替代的迫切需求，给国内存储芯片企业的崛起提供了赶超发展的机会，可持续关注国内存储芯片企业的机会。

关注先进技术发展趋势下的投资机遇。存储芯片未来会继续朝可靠性、低功耗、安全性、高带宽以及小型化等方向发展，其中3D架构技术、存算一体技术、基于铁电材料的设计电容的DRAM等技术路线均可以促进存储芯片的性能提升。

随着存储芯片企业的崛起，也可以拉动制造设备、材料等产业链发展。从制造成本构成看：光刻、检测、干法刻蚀成本占比较高；材料成本中：硅片、电子材料、光掩模、光刻胶、抛光材料、靶材等同样存在较大的国产替代机会。

随着本土存储芯片企业研发动力不断增强,中国有望在5年内提高存储芯片技术水平,提升产品本土自给率。到2026年,中国存储芯片市场规模有望达到5598亿元,占全球存储芯片消费市场比重达到40%左右。

END