HPNM卡行业市场深度分析及发展规划咨询

HPNM卡行业市场深度分析及发展规划咨询半导体存储器行业半导体存储器是指通过对半导体电路加以电气控制，使其具备数据存储功能的半导体电路装置。因其具有存取速度快、存储容量大、体积小等优点，被广泛应用于数据中心、网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子等行业，是电子信息时代的关键记忆设备。根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）统计，2021年全球半导体市场规模为5，558．93亿美元。其中，半导体存储器市场规模为1，538．38亿美元，占全球半导体市场规模的比例为27．67%。随着未来存储在企业、数据中心、工业及车规等应用场景的快速发展，半导体存储器市场将保持持续增长趋势。根据Yole的预测，全球半导体存储器市场规模在2022-2027年将保持8%的增速，并预计在2027年达到2，600亿美元。半导体存储器市场中，DRAM和DFLASH占据主导地位。依据Yole的数据，2021年DRAM市场份额约占半导体存储器市场的56%，DFLASH市场份额约占半导体存储器市场的40%。DFLASH存储器产品通常由一颗存储控制芯片和多颗串行的DFLASH存储颗粒组成。随着物联网、大数据、人工智能的快速发展，海量数据对存储设备的存储密度和数据可靠性提出了更高要求，DFLASH在未来将得到极大发展。根据ReportLinker数据，DFLASH市场规模预计在2022-2027年保持每年5．33%的增长，并在2027年达到942．4亿美元。DFLASH的产品应用领域主要包括固态硬盘、嵌入式和扩充式存储器。其中，固态硬盘多用于大容量存储场景如个人电脑、服务器、数据中心等;嵌入式存储多用于低功耗存储场景如智能手机、平板电脑、智能家居、物联网、工业互联网、智能汽车等;扩充式存储多用于便携式存储场景如U盘、SD卡、移动硬盘等。依据闪存市场数据，固态硬盘与嵌入式存储是目前DFLASH存储器占比较大的产品线，市场规模占DFLASH市场85%以上。存储控制芯片的重要性存储控制芯片是存储器产品核心部件之一，起到中枢控制和管理调度的作用，是存储器产品的处理器，也是存储颗粒快速商业化落地的关键因素。存储单元（bitcell）是存储颗粒中的最小单位，其器件特性往往会导致存放在存储颗粒中的数据因挥发而产生数据错误或数据丢失。存储控制芯片能够通过数据存储管理和数据纠错，有效降低上述数据错误或数据丢失的概率，增强存储颗粒使用时的可靠性。同时，存储控制芯片能够对数据在存储单元间进行有效分配并优化其利用效率，控制存储颗粒的擦除和读写管理，并通过灵活分配和调度以实现存储颗粒的均衡使用，有效延长存储颗粒的使用寿命，提高存储颗粒的数据存储性能。此外，终端应用客户在设计各类主机时，产品功能及应用场景各不相同，所采用的不同类型存储协议组合及其协议版本也有较大差异。存储协议约定了主机与存储器产品的通信交互和数据传输规则，而存储控制芯片可通过处理各类不同存储协议并根据不同存储颗粒的特点确定合适的数据管理方式，进而提高主机通信稳定性和数据传输效率，降低存储颗粒开发的复杂度，使得存储颗粒厂无需在设计存储颗粒时考虑不同应用场景下存储协议的适配。由于存储控制芯片具有对存储颗粒的多通道并行管理能力，单颗存储控制芯片可控制、管理和调度多颗存储颗粒，并以增加同时管理的通道数量或存储颗粒数量的方式扩展存储器产品的整体容量。目前，存储器产品的结构通常由单颗存储控制芯片和一到多颗存储颗粒组成。当存储器产品使用多颗存储颗粒或单颗粒容量变大时，存储控制芯片成本在存储器产品总成本的占比可能相对下降;但存储器产品对存储控制芯片控制和调度能力要求也显著提高，存储控制芯片的技术难度、产品附加值及产品价格也会同步提升。行业上游分析半导体硅片是生产集成电路、存储器、传感器等半导体产品的关键材料。随着芯片制造产能的持续扩张，中国硅片产业市场规模呈高速增长趋势。2019-2021年，中国半导体硅片市场规模连续超过10亿美元，2021年市场规模达16．56亿美元，同比增长24．04%，预计2022年国内半导体硅片市场规模将增加至19．22亿美元。中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱，市场份额占比较小，技术工艺水平以及良品率控制等与国际先进水平相比仍具有显著差距。国内半导体硅片龙头企业包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技等，2020年市场份额分别为12．1%、10．6%、7．7%、1．5%。光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，在半导体工业、PCB、平板显示等领域广泛应用。数据显示，我国光刻胶市场规模由2017年58．7亿元增至2020年84亿元，年均复合增长率为12．7%。2022年我国光刻胶市场规模可达98．6亿元。随着国家政策的推动、高新技术的发展，以及下游需求的不断增长，特种气体市场规模持续快速增长。数据显示，中国特种气体市场规模由2017年的175亿元增长至2021年的342亿元，复合年均增长率达18．24%。全球半导体设备行业复苏，服务器云计算和5G基础建设的发展，带动相关芯片的需求，2020年光刻机销售额与销量增速稳定提升。2021年全球光刻机销量为450台，随着下游市场需求持续升高，预计2022全球市场仍将持续增长，销量将达510台。半导体存储器行业面临的机遇与挑战（一）半导体存储器行业面临的机遇1、政府大力支持半导体存储器行业发展，不断加大投入力度集成电路产业是我国国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业。而半导体存储器作为集成电路产业的重要组成部分，对电子信息产业发展以及国家信息安全都有十分重要的意义。因此，从经济发展与信息安全保护两方面出发，发展国内存储器行业具有十分深远的意义。近年国家出台了多项支持政策，同时还成立了国家集成电路产业投资基金，为国内半导体存储器行业发展提供支持。2、半导体存储器行业快速增长的市场需求近年来，受益于计算机、通信和消费电子以及物联网、车联网、云计算等新兴领域的发展，存储器需求迅速增长。新摩尔定律表明，全球新增数据量每18个月翻一翻，数据存储需求与日俱增。2019年全球存储市场规模已超过1，000亿美元。下游消费级、企业级与工业级存储器需求的持续增长带动了半导体存储器行业的快速发展。（二）半导体存储器行业面临的挑战1、半导体存储器行业原材料价格波动大半导体存储器产品的原材料价格波动较大，主要是市场供需的变化导致。短期上看，存储晶圆供给相对固定，这主要是因为存储晶圆的制造要求极高，投资巨大，全球厂商较少，扩产周期长，产能主要集中于三星、美光、SK海力士、铠侠、西部数据、长江存储、合肥长鑫等几大晶圆制造厂，导致了晶圆的生产产能相对刚性；而存储晶圆的下游市场，电子产品需求变动较快，造成存储晶圆的供需出现暂时性或结构性的紧缺或过剩，导致存储晶圆的价格处于不断变动的过程中，行业内相关企业的成本会随之变动，进而带来一定的不利因素。2、半导体存储器行业技术更迭快集成电路行业产品技术更新换代速度较快，产品的生命周期较短，所以一方面需要行业内企业能够准确地把握市场的最新发展动态，争取先入市场；另一方面在技术产品更新的过程中需要有较强的研发实力，如果产品开发周期过长，将导致市场份额的丢失，甚至因跟不上新技术的更迭而被淘汰，带来一定的发展风险。3、半导体存储器行业国内技术人才紧缺半导体存储器行业是典型的人才、技术及资金密集型行业，管理层的行业知识水平与核心技术人员的专业技术能力很大程度上决定了企业的竞争力。所以研发团队的建设以及技术水平对企业的发展来说都十分重要。但是存储器行业在我国起步较晚，人才相对紧缺。面对半导体存储器行业的快速发展，如果人才队伍紧缺，导致行业内人才成本高企，增加企业运营成本和经营风险。行业中游分析随着汽车电子、5G通讯、物联网、可穿戴等新兴领域的崛起，存储芯片在整个产业链中扮演的角色将更加重要。据统计，2020年全球存储芯片市场规模为1227亿美元，同比上涨11．14%，年均复合增长速度为9．48%，2021年市场规模将达到1552亿美元，较2020年大幅增长。从细分市场来看，在半导体存储市场中，DRAM和DFlash占据主导地位。DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM是存储器市场规模最大的芯片，根据TrendForce数据统计，2021年全球DRAM市场规模达到844亿美元，预计2022年将进一步增至1055亿美元。DFlash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据Gartner统计，2017-2021年全球DFlash市场规模从537．4亿美元增长至652．7亿美元，年均复合增长率约为5%，预计2022年全球DFlash市场规模将达到816．4亿美元。近年来随着我国半导体技术的不断发展和政策的不断加码，产生了众多以兆易创新为主的存储芯片重点企业。行业下游分析2019年之后，我国5G商用加速；2020年后新冠疫情居家线上办公、网课需求大增；加上疫情之后人们健康意识提高，外出运动等活动增加等，使得我国5G手机、平板电脑以及可穿戴设备等消费电子出货量逐年增长，进而拉动了我国存储芯片需求的持续旺盛，从而使得我国存储芯片市场规模2019年到2021年继续呈现逐年增长态势。近年来，国家不断出台利好政策扶持新能源产业，新能源汽车行业也得以快速发展。我国新能源汽车的产量和销量稳步上升，在2021年更是出现大幅上升，产量和销量分别达到354．5万辆和352．1万辆。新能源汽车的蓬勃发展促进了汽车电子产业并同时带动存储芯片行业的发展。按照存储介质的不同，现代数字存储主要分为光学存储器、磁性存储器和半导体存储器三类。光学存储器包括CD、DVD等。磁性存储器包含磁带、软盘、HDD硬盘等。半导体存储器是目前存储领域市场规模最大的存储器件。自上世纪40年代电子计算机问世以来，计算机存储设备随着其他硬件设备的发展和软件、数据量的不断增长处于持续的迭代更新中。整体来看，存储介质经历了磁-光-半导体的变化历程，带来了单位存储器容量的大幅上升、数据读写速度的跃升以及存储器单位物理体积的显著缩小。半导体存储器行业基本情况（一）半导体存储器行业是全球集成电路产业规模最大的分支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，根据功能的不同，集成电路又可以分为存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器等细分领域。根据世界半导体贸易统计（WSTS）对世界半导体贸易规模的最新报告，2021年全球半导体行业的整体规模达到5，529．61亿美元，同比增长25．6%。其中存储器的市场规模接近1，600亿美元，是半导体中规模最大的子行业，占比超过1/4。下一代信息技术与存储器技术发展密不可分。物联网、大数据、人工智能、智能车联网、元宇宙等新一代信息技术既是数据的需求者，也是数据的产生者。根据市场调研机构国际数据（InternationalDataCorporation，IDC）发布的《数字化世界-从边缘到核心》白皮书预测，全球数据总量将从2018年的33ZB增长至2025年的175ZB。面临数据的爆发式增长，市场需要更多的存储器承载海量的数据。据WSTS预测，2022年存储器市场规模将达到1，716．82亿美元，同比增长8．55%，继续保持高速增长。按照掉电后数据是否可以继续保存在器件内，存储芯片可分为掉电易失和掉电非易失两种，其中易失存储芯片主要包含静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）；非易失性存储器主要包括可编程只读存储器（PROM），闪存存储器（Flash）和可擦除可编程只读寄存器（EPROM/EEPROM）等。作为电子设备的最大生产国和最大消费国，中国是存储芯片最大的终端使用地，但国产存储芯片目前占比极小，仅不足5%，国产存储行业有巨大的成长空间，国内存储器厂商将迎来巨大的发展机遇。（二）DFlash行业概况DFlash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据Gartner统计，DFlash2020年市场规模为534．1亿美元。目前全球具备DFlash晶圆生产能力的主要有三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等企业，国产厂商长江存储处于起步状态，正在市场份额与技术上奋起直追。根据Omdia的数据统计，2020年六大DFlash晶圆厂占据了98%的市场份额。DFlash具有存储容量大、读写速度快、功耗低、单位成本低等特点，主要应用于有大容量存储需求的电子设备。随着人工智能、物联网、大数据、5G等新兴应用场景不断落地，电子设备需要存储的数据也越来越庞大，DFlash需求量巨大，市场前景广阔。（三）DRAM行业概况DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM是存储器市场规模最大的芯片，根据TrendForce数据统计，2020年DRAM市场规模约659亿美元。目前DRAM晶圆的市场供应主要集中在三星、SK海力士和美光，三大厂商2020年市场占有率合计已超过95%，其中三星市场占有率接近50%。国内DRAM晶元厂商主要为合肥长鑫，目前尚处于起步阶段。DRAM按照产品分类分为DDR/LPDDR/GDDR和传统型（Legacy/SDR）DRAM，DDR是双倍速率同步动态随机存储器，主要应用在个人计算机、服务器上、现主流的DDR标准是DDR4，预计未来DDR5渗透率会逐步提高；LPDDR是LowPowerDDR，主要应用于移动端电子产品；GDDR是GraphicsDDR，主要应用于图像处理领域；相比较DDR的双倍速率（在时钟上升沿和下降沿都可以读取数据），传统的DRAM只在时钟上升沿读取数据，速度相对慢。DDR/LPDDR为DRAM目前应用最广的类型，根据Yole数据统计，两者合计占DRAM应用比例约为90%。根据市场调研机构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，个人电脑占比约为20%，个人电脑占比近年来呈现缓慢下降的趋势。（四）半导体存储器产业链特征与逻辑芯片不同，DFlash和DRAM等半导体存储器的