存储芯片,这一品类最赚钱

摘要:

在 AI 风靡的当下,数据规模呈爆炸式增长,而存储芯片作为数据的关键承载者,其价值不断攀升。众所周知,存储芯片涵盖诸多产品品类,每一类产品都在其特定的应用场景中发挥着至关重要的作用。那么,各产品路线的盈利情况究竟如何?这无疑是业界内外共同关注的焦点。

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在此之前,我们有必要对存储芯片的产品品类进行细致的细分。

存储芯片细分种类

存储芯片依据功能、读取数据方式以及数据存储原理,大致可区分为易失性存储芯片(RAM)和非易失性存储芯片(ROM)。


RAM

RAM 在断电后会丢失所存储的数据,通常用于临时存储数据,如运行中的程序和处理器的缓存。其代表性产品有 DRAM 和 SRAM。

ROM

ROM 在没有电源的情况下也能长期保存数据,适用于存储程序代码和用户数据。代表性产品为 NAND Flash 和 NOR Flash。

从全球视角来看,存储芯片市场以 DRAM 和 NAND Flash 为核心,二者市场份额合计超过 90%。NOR Flash 在市场上的规模占比约为 3%,其他类型的存储产品仅占据了约 2% 的市场份额。

主流存储技术的对决

DRAM

DRAM即动态随机存取存储器,是最为常见的系统内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间,为了保持数据,DRAM 使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。

按照产品分类,DRAM 主要分为 DDR、LPDDR、GDDR及新型存储HBM。

DDR(Double Data Rate)即双倍速率同步动态随机存取内存,适用于计算机、服务器和其他高性能计算设备等领域,目前应用广泛的是 DDR3、DDR4 和 DDR5。

LPDDR(Low Power Double Data Rate)即低功耗双倍数据速率内存,适合移动设备和嵌入式系统等需要长时间使用的场景,比如手机、平板电脑,目前应用广泛的是 LPDDR4、LPDDR5。

GDDR(Graphics Double Data Rate)是在 DDR 的基础上多了 G(Graphics)前缀,专为需要极高吞吐量的数据密集型应用程序设计的高性能存储器,主要应用在显卡领域。

HBM(High Bandwidth Memory)也属于 DRAM 的一种。HBM 在带宽、功耗、封装体积方面具备明显优势,特别适用于高性能计算、图形处理和数据中心等领域,以满足对内存带宽和容量的高需求。相比传统的 GDDR 内存,HBM 内存具有更高的带宽和更低的能耗,能够提供更快的数据传输速度和更高的性能。

从市场角度划分,DRAM 又可分为主流 DRAM 和利基型 DRAM。主流 DRAM 市场的玩家为三星、美光和海力士,而中国大陆的头部 DRAM 公司也在不断取得新进展。利基型 DRAM 市场的玩家相对更为分散,除了三星、美光之外,还包含中国大陆的兆易创新、北京君正等公司。

两种Flash

Flash 是常见的用于存储数据的半导体器件,又称闪存,主要分为两种:NOR Flash 和 NAND Flash。

NAND Flash

NAND Flash 存储器是一种非挥发性存储技术,相比传统存储解决方案,它提供更快的读写速度、更高的储存容量和更好的能源效率。NAND Flash 单元将数据存储在一个存储单元中,每个单元能够存储多个的信息。

根据技术类型划分,不同类型的 NAND Flash,如 SLC、MLC、TLC 和 QLC,根据其数据密度、耐久性和成本效益的不同而有所不同。

SLC NAND Flash 是成本最高但也是最耐用的 NAND Flash 存储器类型,通常用于需要高性能和数据完整性的企业级应用,如工业自动化、医疗设备和航空系统。然而,SLC NAND 的存储密度较低,导致每 GB 的成本比其他类型的 NAND Flash 更高。

MLC NAND Flash 每个存储单元存储多个的信息,通常是两个位元。这增加存储密度并降低了与 SLC NAND 相比的成本,适用于消费级 SSD、数码相机和便携式媒体播放器等产品。

TLC NAND Flash 进一步增加存储密度,每个存储单元存储三位信息。TLC NAND 的成本甚至低于 MLC NAND,使其成为消费电子产品和主流 SSD 的有吸引力选择。

QLC NAND Flash 是 NAND Flash 技术的最新进展,提供了最高的存储密度和成本效益。通常用于入门级消费者固态硬盘和大容量存储应用中。

根据产品应用划分,NAND Flash 颗粒广泛应用于固态硬盘、嵌入式存储产品(eMMC)、存储卡(SD 卡)、U 盘中。

固态硬盘(Solid State Disk 或 Solid State Drive,简称 SSD),又称固态驱动器,是一种使用闪存作为存储介质的电脑存储设备。其核心功能就是存储数据,具有读写速度快、抗震动、能耗低、体积小、噪音小等优点,但也存在价格高、容量限制、寿命短、数据丢失等缺点。根据不同的接口标准,固态硬盘可以分为 SATA、PCIe、U.2 等多种类型,其中 SATA 接口的固态硬盘占据市场份额最大。

eMMC(嵌入式多媒体卡)是一种嵌入式存储解决方案,常见于手机、平板电脑等移动设备。它集成了 NAND Flash 和控制器,提供高速读写性能,简化了系统设计,降低了开发复杂性。

U 盘(USB Flash disk),全称 USB 闪存驱动器。它是一种使用 USB 接口的无须物理驱动器的微型高容量移动存储产品,通过 USB 接口与电脑连接实现即插即用。

全球 NAND Flash 厂商主要有三星电子、铠侠、SK 海力士、西部数据、美光科技等,行业集中度较高,竞争格局较为稳定。

NOR Flash

NOR Flash 以其快速读取速度、随机访问能力、单字节编程和高可靠性等特征,在嵌入式系统、单片机和需要直接执行代码的应用场景中占据重要地位。然而,与主流的 NAND Flash 相比,NOR Flash 的缺点也比较明显,包括:容量密度小、写入速度慢、擦除速度慢、价格高等。

尽管如此,NOR Flash 依旧难以被市场淘汰,因为 NOR Flash 由于其地址线和数据线分开的特性,不必再把代码读到系统 RAM 中,应用程序可以直接在 NOR 上运行,且 NOR Flash 还具备更快的读取速度、更强的可靠性和更长的使用寿命。

小容量 NOR Flash 主要应用领域包括电脑摄像头及电脑周边配件,如 USB 外接硬盘、Type-C 接口扩展器等;显示面板模组、WiFi 模块等领域也有应用。中大容量 NOR Flash 应用领域涵盖电脑主板、安防监控、仪表、电子标签、可穿戴设备、汽车电子等。

NOR Flash 竞争格局相对集中,华邦、旺宏、兆易创新三家市场份额合计占比超 90%。

不同产品的涨价策略

DRAM 产品中,DDR4、DDR5 涨势明显,HBM 最为迅猛

根据 TrendForce 数据显示,2024 年 Q1 DRAM 产业主流产品合约价走扬,带动营收较前一季度成长 5.1%,达 183.5 亿美元,推动多数业者营收延续季增趋势。随后在 Q2,整体 DRAM 产业营收达 229 亿美元,季增 24.8%。

细分来看,DDR 不同系列的产品在今年上半年均呈现出了明显的涨价趋势。


DDR3 方面 ,因三星、SK 海力士、美光逐渐退出市场,转向 HBM、DDR5 等新兴领域,DDR3 供给减少。同时,AI、网通需求增加及 AI 技术推动终端产品 DDR3 容量升级,自 2023 年下半年起 DDR3 价格上涨,预计 2024 年上半年涨幅约 20%,华邦也计划在 2024 年第二季度跟进涨价,将 DDR3 价格调升 20%。

DDR4 和 DDR5 为上半年涨价主力 。第一季度,DDR4 价格上涨,PC DRAM 中 DDR4 合约价季涨幅约 10%-15%;第二季度涨幅略降至 3%-8%,移动端涨幅较高,达 5%-10%。受 HBM3/3E 产能影响及 AI 服务器需求推动,为平衡供需,DDR5 产出增加,价格上涨,一季度 SK 海力士提价 15%-20%。PC 及 Server DRAM 中 DDR5 一季度涨幅均约 10%-15%,二季度持续上涨。近日,DRAM 大厂宣布 2024 年第三季度 DDR5 内存价格将再次调涨,预计涨幅超过 15%。

再看 LPDDR 和 GDDR。 今年 5 月,供应链消息称,SK 海力士计划对其 LPDDR5、LPDDR4、NAND 以及 DDR5 等存储产品进行价格上调,预计涨幅将达到 15%-20%。同时,随着人工智能的火爆,HBM(高带宽存储器)需求激增,而三星、SK 海力士将部分 DRAM 产线转换为 HBM 产线,导致 DRAM 供给减少,这也在一定程度上影响了 LPDDR 等产品的价格。据悉,2024 年第一季度,用于显卡的显存(GDDR)涨价约 13%-18%,尤其是 2GB GDDR6 需求强劲。

NAND Flash 产品中,SSD 连续四季度涨价

根据 TrendForce 集邦咨询研究,2024 年第一季度 NAND Flash 量价齐扬,营收季增 28.1%,达 147.1 亿美元。另外,从 2023 年年底开始,全球半导体存储产业逐步进入上行周期,NAND Flash 合约价季涨幅上修至约 15%-20%。根据此前市场数据,第二季度 NAND Flash 合约价格将出现显著上涨,预计涨幅在 13% 至 18% 之间。


在 NAND Flah 的下游产品中,SSD 涨价幅度明显。据悉由于 AI 需求推动存储器涨价,SSD 价格连续四个季度上涨。

其中,企业级 SSD 在 2024 年第二季度涨价幅度较高。根据 TrendForce 集邦咨询的报告,受北美和中国云端服务行业需求上升,采购量增加的影响,企业级 SSD(Enterprise SSD)合约价按季度增长 20%-25%,涨幅远高于其他产品。

消费级 SSD(Client SSD)约涨价 10%-15%。2024 年第一季度消费级 SSD 价格已出现大幅上扬,涨幅为 23%-28%,但第二季度由于处于终端销售淡季,买方备货策略保守,部分 PC OEM 厂商甚至下调了订单,导致其涨价幅度相对企业级 SSD 较小。

eMMC/UFS 预计涨价 10% 左右。虽然东南亚、印度智能手机市场近期需求明显增长,尤其是中国品牌提前加大订单,已建立安全的库存水平,但整体需求和市场规模相对企业级 SSD 较小,因此涨价幅度较为温和。2024 年第一季度 eMMC/UFS 的涨幅为 25%-30%,略高于消费级 SSD 和企业级 SSD。

Nor Flash 产品也在今年上半年开始试探性涨价,价格涨幅在 10~15% 之间。中容量 Nor Flash 产品价格涨幅较大,低容量产品虽然之前几乎未涨价,但最近也开始上涨。目前中等容量 Nor Flash 涨价最显著。预计未来一年 Nor Flash 产品价格涨幅超 30%。

谁,是当前盈利能力最强的产品?

DRAM、NAND Flash 和 NOR Flash 的盈利能力受多种因素影响。一般来说,DRAM 在服务器和 PC 等市场需求大,技术门槛较高,盈利能力较强。NAND Flash 随着存储需求增长也有不错表现,而 NOR Flash 市场相对较小。但具体情况因市场波动而异。

今年上半年盈利能力最强的存储产品,无疑为 HBM。HBM 的走红得益于以下两点:

第一,随着人工智能、大数据、云计算等领域的快速发展,对高性能存储的需求大幅增加。特别是 AI 服务器对芯片内存容量和传输带宽的更高要求,促使 HBM 成为 AI GPU 存储单元的理想方案和关键部件,HBM 的需求呈现井喷式增长。

第二,HBM 的技术复杂,生产难度大,产能提升相对较慢,目前主要由三星、SK 海力士、美光等少数几家大厂垄断供应,市场供应相对有限。这种供需不平衡的状况使得 HBM 的价格居高不下,进一步提升了其盈利能力。

在这一背景下,HBM 的价格水涨船高。

据悉,由于 HBM 的销售单价是传统型 DRAM 的数倍,与 DDR5 的价差大约为五倍。同时,AI 芯片相关产品的迭代使得 HBM 的单机搭载容量扩大。因此,在 2023 至 2025 年间,HBM 在 DRAM 产能及产值中的占比大幅上升。在产能方面,2023 年和 2024 年 HBM 占 DRAM 总产能分别为 2% 和 5%,到 2025 年占比预计将超过 10%。在产值方面,从 2024 年起,HBM 在 DRAM 总产值中的占比预估可超过 20%,到 2025 年占比有机会超过三成。

存储三巨头表示,今年的 HBM 供应能力已全部耗尽,明年的产能也已经大部分售罄。

除了 HBM 之外,还有一类产品在今年的存储市场迅速走红,即 DDR5。

以下是 DDR5 的几点优势分析:

第一,性能与功耗优势。 DDR5 相较于 DDR4,在性能和功耗上有着显著提升。例如,DDR5 的带宽更高,能够支持更快的数据传输速度,满足现代计算机系统对内存性能的更高要求;同时,DDR5 在功耗管理方面也进行了优化,降低了功耗,提高了能源效率。这些优势使得 DDR5 在服务器、PC 等市场中具有很强的竞争力,可以获得更高的价格和利润。

第二,市场需求增长与渗透率提升。 随着 PC 与服务器领域平台不断推陈出新,对内存的性能要求不断提高,DDR5 的市场需求持续增长。今年基本上被视为 “DDR5 的大规模采用年”,DDR5 在 PC 和服务器市场的渗透率不断提升。

第三,产品升级与价格上涨趋势。 DDR5 制程不断进步,带来了性能的提升和成本的优化。同时,由于市场需求的增长和供应的相对紧张,DDR5 的价格也呈现出上涨趋势。从市场情况来看,DDR5 内存的价格在过去一段时间内有所上升,这有助于提升相关厂商的盈利能力。并且,随着 DDR5 技术的不断成熟和产能的逐步扩大,其成本有望进一步降低,而在市场需求持续旺盛的情况下,价格可能保持相对稳定或继续上涨,从而为厂商带来持续的盈利增长。

国产存储公司,业绩飘红

目前,国内存储厂商参与生产的存储芯片产业主要分为 DRAM(动态随机存取存储器)和 NAND Flash(闪存存储器)两大类产品。今年以来,在人工智能、高性能计算和数据中心等领域需求的推动下,存储芯片行业景气度持续攀升。

上半年,A 股存储芯片赛道上市公司业绩整体实现高增长。根据 Wind 数据,板块内 25 家上市公司上半年实现归属于上市公司股东的净利润合计同比增长 146.26%。


具体来看,半年报显示,全球内存接口芯片龙头澜起科技今年上半年实现营业收入 16.65 亿元,同比增长 79.49%;归属于上市公司股东的净利润 5.93 亿元,同比增长 624.63%。澜起科技深耕于内存接口芯片领域,主要产品包括从 DDR2-DDR5 全系列内存接口芯片。

澜起科技表示,2024 年上半年,一方面,行业需求实现恢复性增长,DDR5(新一代动态随机存取存储器)下游渗透率提升且 DDR5 子代迭代持续推进,带动公司内存接口及模组配套芯片销售收入同比大幅增长;另一方面,公司部分 AI 高性能 “运力” 芯片新产品开始规模出货,为公司贡献新的业绩增长点。

存储模组龙头江波龙上半年实现营业收入 90.39 亿元,同比增长 143.82%;归属于上市公司股东的净利润 5.94 亿元,同比增长 199.64%。江波龙的产品线涵盖了嵌入式存储、固态硬盘(SSD)、移动存储及内存条四大系列。

存储器龙头佰维存储在上半年的营业收入、归母净利润较上年同期以近 2 倍的速度增长。该公司实现营业收入 34.41 亿元,与上年同期相比增加 22.92 亿元,同比增长 199.64%。公司实现归母净利润为 2.83 亿元,同比增长 195.58%。佰维存储已拥有嵌入式存储(UFS、eMMC、LPDDR、eMCP、BGASSD 等)、固态硬盘(SATA/PCIe)、内存模组(SO-DIMM、U-DIMM、R-DIMM)、存储卡(SD 卡、CF 卡、CFast 卡、CFexpress 卡、NM 卡)等丰富产品梯队,产品线包含 NAND、DRAM 存储器的各个主要类别。

佰维存储称,数据的持续增长将驱动存储产业规模不断提升,国产化率的提高将驱动国产存储产业链的迅速发展,AI 技术革命将大大提升对高端存储器的需求,以上三个要素为国内存储产业带来了巨大的发展机遇。

闪存模组企业德明利上半年实现营业收入21.76亿元,同比增长268.50%;归属于上市公司股东的净利润3.88亿元,同比增长588.12%。德明利的存储产品包括移动存储、固态硬盘、嵌入式存储、内存条等

兆易创新上半年业绩也实现回暖,上半年实现营业收入36.09亿元,同比增长21.69%;净利润为5.17亿元,同比增长53.88%。在存储器方面,兆易创新产品分为三个部分,分别是NOR Flash、SLC Nand Flash和DRAM。

随着人工智能、大数据、云计算等新兴技术的不断发展,存储芯片的需求将持续增长。在这个过程中,DRAM、NAND Flash 和 NOR Flash 等存储产品将继续发挥重要作用,而 HBM 和 DDR5 等高性能存储产品也将迎来更广阔的发展空间。同时,国产存储公司也将面临更多的机遇和挑战,需要不断加强技术创新和产品升级,提高自身的竞争力,以在全球存储市场中占据一席之地。

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