（報告出品方/作者：中航證券，劉牧野）

一、下行周期加速見底，H2行業(yè)拐點將至

現(xiàn)狀：以手機、PC為代表的傳統(tǒng)下游消費電子需求持續(xù)疲軟

2022年下半年旺季不旺，消費電子終端需求至今不見起色。2022年“缺芯”紅利不再，地緣政治沖突不斷，宏觀經(jīng)濟通脹升溫，消費電子創(chuàng) 新乏力，需求持續(xù)低迷，上述多因素疊加導(dǎo)致存儲行業(yè)自年中開始承壓。盡管每年第三、四季度是消費電子傳統(tǒng)旺季，但2022年各消費電子 終端出貨量仍舊低迷，2023年第一季度消費電子終端需求仍未有明顯回暖。消費電子是存儲芯片的一大傳統(tǒng)下游應(yīng)用，依據(jù)CFM數(shù)據(jù)，2022 年NAND Flash主要以應(yīng)用于移動終端市場的嵌入式存儲產(chǎn)品、應(yīng)用于PC的cSSD，以及應(yīng)用于服務(wù)器市場的eSSD產(chǎn)品為主，分別占比34%、 22%和26%；DRAM的主要應(yīng)用市場也是在mobile、PC和服務(wù)器，分別占比35%、16%和33%。全球智能手機今年Q1的出貨量為2.69億部， 同比下滑14.5%；全球PC今年Q1和Q2的出貨量分別同比下滑29.3%和13.40%，已經(jīng)連續(xù)六個季度同比不見起色。

現(xiàn)狀：原廠減產(chǎn)、降資本支出以加速恢復(fù)行業(yè)供需平衡

各大原廠紛紛采取減少產(chǎn)出、降低資本開支等措施來促進行業(yè)恢復(fù)供需平衡。由于存儲下游終端需求持續(xù)低迷，原廠庫存高企，市場呈 現(xiàn)供過于求的態(tài)勢， “以價換量”出清庫存的策略導(dǎo)致盈利能力急劇惡化。各大原廠相繼出臺減產(chǎn)與削減資本支出的措施以降低行業(yè) 位元供應(yīng)，加速恢復(fù)存儲市場行業(yè)供需平衡。原廠減產(chǎn)步調(diào)略有差異，鎧俠、SK海力士、美光自去年Q4即開始減產(chǎn)，西部數(shù)據(jù)自今年 1月開始減產(chǎn)，三星電子再未采取“逆投資”而是今年4月宣布加入減產(chǎn)行列。我們判斷各廠商的減產(chǎn)動作在半年后才會逐漸顯現(xiàn)成效， 預(yù)計H2行業(yè)供需平衡將有明顯修復(fù)。

二、存儲行業(yè)激蕩六十載，半導(dǎo)體中大宗商品

分類：DRAM和Flash分屬不同的存儲器層次

DRAM和Flash分屬不同的存儲器層次，經(jīng)常在下游應(yīng)用中搭配使用。處理器從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，而內(nèi)存從閃存中加載數(shù)據(jù)。DRAM屬于 易失性存儲器，使用電容存儲，必須隔一段時間刷新，一旦停止刷新存儲的信息就會丟失。而Flash屬于非易失性的存儲，在斷電后不會 丟失數(shù)據(jù)，是在ROM的基礎(chǔ)上演進而來。DRAM讀寫速度比Flash快、成本高、功耗較大、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單集成度高，F(xiàn)lash的優(yōu)勢在 于容量大、成本低。

市場規(guī)模：存儲約占集成電路1/4以上份額，具有強周期性

存儲占集成電路1/4以上銷售額，具有與集成電路較同步但更劇烈的周期性。集成電路產(chǎn)業(yè)整體呈穩(wěn)步上升的態(tài)勢，但受到社會經(jīng)濟等因素的影響， 也呈現(xiàn)了較為明顯的行業(yè)波動周期，波動周期約為4年左右。存儲器在各下游應(yīng)用中需求量大，是集成電路產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，常年占集成電路四 分之一以上的份額。兩者一般具有較為同步的波動周期，但被稱為“半導(dǎo)體的大宗商品”的存儲，其價格更容易在短期內(nèi)基于供需關(guān)系而波動，且 波動幅度明顯強于整體IC產(chǎn)業(yè)。2018年，半導(dǎo)體存儲的市場規(guī)模達到創(chuàng)紀錄的1580億美元，2019年回調(diào)后，2020-2021年出貨量再次增長至2021 年的1538億美元，而2022年因俄烏沖突、通貨膨脹、消費電子需求疲軟及創(chuàng)新乏力等因素市場規(guī)?；芈渲?298億美元，同比下滑15.65%。

市場規(guī)模：2018年后數(shù)據(jù)中心發(fā)展驅(qū)動存儲出貨量明顯上升

回溯1991年至2021年DRAM市場發(fā)展，出貨量大致可分為四個時期，受到價格影響，出貨金額波動較大。1991-2003年：受到日本、美 國和歐洲等發(fā)達地區(qū)對PC和電器產(chǎn)品需求的推動，DRAM出貨量穩(wěn)步提升。2003-2011年：進入21世紀，以中國為首的發(fā)展中國家經(jīng)濟發(fā) 展迅速，人們購買了手機、電腦、各種電器產(chǎn)品，導(dǎo)致DRAM出貨量激增。2011-2018年：DRAM市場幾乎被三星電子、美光、SK海力士 壟斷，為防止產(chǎn)品價格劇烈波動，各家公司協(xié)調(diào)產(chǎn)量，出貨量趨于平穩(wěn)。2018年后：DRAM主戰(zhàn)場由PC轉(zhuǎn)移至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，三大廠商 重新爭奪市場優(yōu)勢地位，隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)量增長，DRAM出貨量再次暴增。

市場規(guī)模：DRAM和NAND Flash占據(jù)存儲市場主導(dǎo)地位

在半導(dǎo)體存儲市場中，DRAM和NAND Flash占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體存儲器市場中，DRAM占比 達56%，NAND Flash約占41%，NOR Flash約占2%，EPROM/EEPROM及其他存儲器約占1%。DRAM和NAND Flash也存在明顯的 周期性，過去一般在三年半左右。自2022年Q3以來，NAND Flash和DRAM季度銷售額經(jīng)歷了同比和環(huán)比的下滑，且本輪下行周期同 比跌幅已經(jīng)超過以往低谷，去年Q3、Q4及今年Q1分別同比下滑27.37%、44.34%和51.86%。

市場格局：全球DRAM、NAND市場呈寡頭壟斷格局

存儲器中最大的兩個市場DRAM和NAND Flash均呈現(xiàn)海外玩家寡頭壟斷的格局。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體存儲器市場中， DRAM占比達56%，NAND Flash約占41%。DRAM市場由三星電子、SK海力士和美光主導(dǎo)，CR3常年占據(jù)95%左右的市場份額。2022年， 三星電子占DRAM營業(yè)收入市占率為43.12%，SK 海力士市占率為27.01%，美光市占率為25.20%，三者合計市占率為95.33%。NAND Flash 市 場 也 在 不 斷 的 并 購 整 合 中 更 加 集 中 ， 2022 年 三 星 電 子 / 鎧 俠 / 西 部 數(shù) 據(jù) /SK 集 團 / 美 光 的 營 收 市 占 率 分 別 為 33.44%/18.34%/13.36%/18.54%/11.72%，CR5的市占率合計為95.41%。在未來西部數(shù)據(jù)與鎧俠合并后，NAND市場集中度將進一步提高。

國內(nèi)競爭格局：我國存儲企業(yè)主要聚焦利基型市場

我國存儲企業(yè)主要聚焦于利基型市場。目前我國已初步完成在存儲芯片領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局，但由于起步較晚，且不時受到技術(shù)封鎖，在DRAM、 NAND Flash高端存儲產(chǎn)品市場較韓系、美系龍頭廠商仍有一定差距。在DRAM和NAND Flash領(lǐng)域，除長鑫存儲和長江存儲外，我國大部分廠 商還是與國際龍頭進行錯位競爭，聚焦利基型市場；我國NOR Flash芯片技術(shù)基本成熟，例如兆易創(chuàng)新的NOR Flash在全球已經(jīng)取得前三市占率。

DRAM：內(nèi)存三大分支——DDR、LPDDR、GDDR

DDR、LPDDR、GDDR是DRAM的三種主流內(nèi)存技術(shù)。其中DDR主要應(yīng)用在 PC端，LPDDR主要應(yīng)用在手機端，而GDDR主要應(yīng)用在圖像處理上。DDR的應(yīng) 用最為廣泛，據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示 2021 年 DDR 在DRAM市場的市占率超 過 50%，LPDDR 的市占率為 30%左右，GDDR 的市占率約為 5.3%。

DDR：即雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器，是在SDRAM基礎(chǔ)上發(fā)展而來的存儲器， 在一個時鐘讀寫兩次數(shù)據(jù)使傳輸速度加倍。普通的DDR內(nèi)存條主要用在PC和服 務(wù)器上，目前處于DDR4迭代至DDR5的過程中，DDR5正在逐漸放量中。三星 已經(jīng)率先開始了下一代DDR6內(nèi)存的早期開發(fā)，并預(yù)計在2024年之前完成設(shè)計。

LPDDR：Low Power DDR擁有比同代DDR內(nèi)存更低的功耗和個小的體積，該 類型芯片主要應(yīng)用于移動電子產(chǎn)品等低功耗設(shè)備上，在LPDDR4之前都是基于同 代的DDR發(fā)展而來的，從第四代開始，LPDDR4領(lǐng)先DDR投入商用、LPDDR5 較DDR5率先量產(chǎn)。兩者由類似從屬的關(guān)系，演變?yōu)榉謩e根據(jù)自己的應(yīng)用場景需 求發(fā)展。

GDDR：Graphics DDR主要用于高速圖像處理的場合，比如計算器的顯卡中， 與普通DDR相比，擁有更高的時鐘頻率和更小的發(fā)熱量。GDDR3、GDDR4、 GDDR5都是基于DDR3內(nèi)存技術(shù)開發(fā)，而最新的GDDR6是基于DDR4內(nèi)存技術(shù) 開發(fā)。

Flash：閃存主要有NAND和NOR兩種類型

目前性價比最高的存儲器閃存（Flash）主要有NOR和NAND兩種類型。Flash存儲技術(shù)是在它之前的EEPROM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的存儲 器，它跟EEPROM一樣，也是使用電學(xué)方法來存儲電荷的器件，只是EEPROM是使用兩個晶體管來構(gòu)成，而Flash存儲陣列中的存儲單 元是由一個晶體管組成的。所以Flash存儲器在器件集成度、數(shù)據(jù)容量和功耗低等性能上都比之前的器件有明顯的提高。

NAND和NOR各有所長，應(yīng)用場景有所分化。NOR Flash 由英特爾公司于1988年最初推出。為了提高容量/價格比，東芝公司于1989 年推出NAND Flash。兩種Flash技術(shù)各有優(yōu)、缺點以及各自適用的場合。NOR結(jié)構(gòu)的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP, Execute In Place）， 應(yīng)用程序可以直接在Flash內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中，節(jié)省時間。而NAND結(jié)構(gòu)的特點能提供極高的單元密度，可以達到 高存儲密度，并且增加寫入和擦除的速度。

三、 AI & 汽車電子發(fā)軔，新應(yīng)用激發(fā)新動能

應(yīng)用：下游應(yīng)用中消費電子和服務(wù)器占比較大

存儲下游應(yīng)用以消費電子和服務(wù)器為主，近年來服務(wù)器占比提升。存儲廣泛應(yīng)用在手機、平板、PC、數(shù)據(jù)中心、汽車電子、視頻監(jiān)控、 智能家居等市場。在ChatGPT掀起AIGC浪潮后，人工智能催生了可觀的存儲需求，尤其是對DDR5和HBM產(chǎn)品。根據(jù)美光的判斷，AI 服務(wù)器DRAM容量是普通服務(wù)器的6-8倍，NAND容量是普通服務(wù)器的3倍。2022年，手機/PC/服務(wù)器分別占DRAM需求的 34%/16%/33%，預(yù)計2023年服務(wù)器的需求占比仍會進一步提升。NAND Flash目前主要以應(yīng)用于手機市場的的嵌入式存儲產(chǎn)品，和 應(yīng)用于PC等消費類渠道市場的cSSD、以及應(yīng)用于服務(wù)器市場的eSSD 產(chǎn)品為主，占比分別為39%、25%和22%，其中近年來應(yīng)用于服 務(wù)器的eSSD需求占比有明顯提升。

手機：存儲價格低谷契機，手機廠商掀起擴容潮

存儲價格低谷契機，手機廠商掀起擴容潮。目前智能手機存儲的RAM和ROM最新產(chǎn)品規(guī)范已經(jīng)發(fā)展到了LPDDR5/5X和UFS4.0，覆蓋了大部 分的中高端產(chǎn)品線。一季度國產(chǎn)手機廠商在存儲價格低谷發(fā)起了降價擴容潮，低端手機NAND Flash容量由32GB逐漸升至64GB；中端手機已 經(jīng)逐漸取消RAM 8GB和ROM 128GB容量配置，完全普及256GB；支持RAM 12/16/18GB和ROM 512GB/1TB容量的機型越來越多，并逐 漸向中低端滲透。盡管手機銷量并未有明顯回暖，但手機廠商大幅擴容有望助力存儲廠商在該市場位元出貨量提升。

PC：DDR5/LPDDR5滲透率提高，512GB SSD成為主流

DRAM：內(nèi)存條用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。它是外存與CPU進行溝通的橋梁，計算機中所有 程序的運行都在內(nèi)存中進行，內(nèi)存性能的強弱影響計算機整體發(fā)揮的水平。通過分析近期熱門筆記本電腦參數(shù)，Windows系統(tǒng)16GB 是主流，LPDDR5和DDR5在近期機型上滲透率顯著提升；目前最新Macbook Pro/Air采用8GB的統(tǒng)一內(nèi)存，但可選配16GB或24GB。

NAND Flash：在筆記本電腦領(lǐng)域，固態(tài)硬盤已經(jīng)完全取代了機械硬盤，目前筆記本電腦中配備512GB SSD成為主流。全球存儲市場 中，由于閃存成本不斷下降，全閃存儲份額快速增長。根據(jù)Wikibon的預(yù)測，2026年SSD單TB成本將低于HDD。2025年后，HDD的 出貨量每年將下降27%。

汽車：單車存儲容量/價值量增長顯著高于其他下游應(yīng)用

汽車市場成為增速最快的芯片下游應(yīng)用，中長期CAGR超過10%。全球芯片下游應(yīng)用主要可分為：消費電子、通訊、工業(yè)、汽車和數(shù)據(jù)處 理，新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、云計算、大數(shù)據(jù)、和安防電子等新興領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展將持續(xù)引領(lǐng)市場增長。根據(jù)Mordor Intelligence的預(yù)測，2021-2025年全球芯片在汽車市場的應(yīng)用規(guī)模CAGR約為10.3%，有望在2025年達到800億美元，在上述幾個下游 應(yīng)用市場中增速最快，潛力最大。Yole也預(yù)測存儲主要產(chǎn)品DRAM和NAND在汽車市場單車存儲容量增長和單車價值量增長都顯著高于其 他下游應(yīng)用。

服務(wù)器：AI服務(wù)器存儲容量顯著高于一般服務(wù)器

AI服務(wù)器存儲容量顯著高于一般服務(wù)器，有望帶動存儲器需求成長。ChatGPT風(fēng)靡之下，AI效應(yīng)正持續(xù)發(fā)酵，并不斷滲透至千行百業(yè)，AI 服務(wù)器與高端GPU需求不斷上漲。根據(jù)TrendForce，預(yù)估2023年AI服務(wù)器（包含搭載GPU、FPGA、ASIC等）出貨量近120萬臺，年增 38.4%，占整體服務(wù)器出貨量近9%?，F(xiàn)階段而言，Server DRAM普遍配置約為500~600GB左右，而AI服務(wù)器在單條模組上則多采 64~128GB，平均容量可達1.2~1.7TB之間。以 Enterprise SSD而言，由于AI服務(wù)器追求的速度更高，其要求優(yōu)先滿足DRAM或HBM需求， SSD在傳輸接口上會為了高速運算的需求而優(yōu)先采用PCIe 5.0。相較于一般服務(wù)器而言，AI服務(wù)器多增加GPGPU的使用，因此以NVIDIA A100 80GB配置4或8張計算，HBM用量約為320~640GB。未來在AI模型逐漸復(fù)雜化的趨勢下，將刺激更多的存儲器用量，并同步帶動 Server DRAM、SSD 以及 HBM 的需求成長。

四、存力升級大勢所趨，新興技術(shù)應(yīng)運而生

存算一體：“存儲墻”成為數(shù)據(jù)計算一大障礙

處理器、內(nèi)存發(fā)展速度不均衡，“存儲墻”如今成為數(shù)據(jù)計算一大障礙。隨著近幾年云計算和人工智能應(yīng)用的發(fā)展，面對計算中心的數(shù) 據(jù)洪流，數(shù)據(jù)搬運慢、搬運能耗大等問題成為了計算的關(guān)鍵瓶頸。在過去二十年，處理器性能速度提升遠超內(nèi)存性能提升，長期下來， 不均衡的發(fā)展速度造成了當(dāng)前的存儲速度嚴重滯后于處理器的計算速度。在傳統(tǒng)計算機的設(shè)定里，存儲模塊是為計算服務(wù)的，因此設(shè)計 上會考慮存儲與計算的分離與優(yōu)先級。從處理單元外的存儲器提取數(shù)據(jù)，搬運時間往往是運算時間的成百上千倍，整個過程的無用能耗 大概在60%-90%之間，能效非常低，“存儲墻”成為了數(shù)據(jù)計算應(yīng)用的一大障礙。

HBM：HBM技術(shù)下，DRAM由2D轉(zhuǎn)為3D

HBM（High Bandwidth Memory）即高帶寬存儲器，按照JEDEC的分類，HBM屬于GDDR內(nèi)存的一種，其通過使用先進的封裝方 法（如TSV硅通孔技術(shù)）垂直堆疊多個DRAM，并與GPU封裝在一起。業(yè)界希望通過增加存儲器帶寬解決大數(shù)據(jù)時代下的“內(nèi)存墻” 問題，HBM便應(yīng)運而生。存儲器帶寬是指單位時間內(nèi)可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，要想增加帶寬，最簡單的方法是增加數(shù)據(jù)傳輸線路的數(shù)量。 據(jù)悉，典型的DRAM芯片中，每個芯片有八個DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳，組成DIMM模組單元之后，共有64個DQ引腳。而HBM通過系 統(tǒng)級封裝（SIP）和硅通孔（TSV）技術(shù)，擁有多達1024個數(shù)據(jù)引腳，可顯著提升數(shù)據(jù)傳輸速度。HBM技術(shù)之下，DRAM芯片從2D轉(zhuǎn) 變?yōu)?D，可以在很小的物理空間里實現(xiàn)高容量、高帶寬、低延時與低功耗，因而HBM被業(yè)界視為新一代內(nèi)存解決方案。

CXL：PCIe應(yīng)對海量數(shù)據(jù)面臨瓶頸

PCI-Express(peripheral component interconnect express)，簡稱PCIE，是一種高速串行計算機擴展總線標(biāo)準(zhǔn)，主要用于擴充計 算機系統(tǒng)總線數(shù)據(jù)吞吐量以及提高設(shè)備通信速度。PCIE本質(zhì)上是一種全雙工的的連接總線，傳輸數(shù)據(jù)量的大小由通道數(shù)lane決定的。 一般，1個連接通道lane稱為X1，每個通道lane由兩對數(shù)據(jù)線組成，一對發(fā)送，一對接收，每對數(shù)據(jù)線包含兩根差分線。即X1只有1個 lane，4根數(shù)據(jù)線，每個時鐘每個方向1bit數(shù)據(jù)傳輸，依次類推。CPU通過主板上的PCIe插槽及PCIe協(xié)議與加速器溝通，實現(xiàn)上下之間 的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送，并在高時鐘頻率下保持高性能。

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