深度分析:存储器市场的周期性与成长性
专家简介
资深存储专家,曾任职于飞思卡尔半导体、闪迪和台湾旺宏。
专家分享
NOR Flash、SSE NAND这些专注于嵌入式市场的存储器,它们是有一个比较明显的周期性。
上一轮的周期是从2016年Q4开始,整个市场有一个反转,美国的两家公司美光和赛普拉斯在陆续退出市场,而大陆对于存储器的需求是在上升的,包括像物联网产品、智能手机、触控屏、PCBI、OLED、工业和汽车电子对于NORFlash、SSE NAND嵌入式存储有一个比较强的需求。由于供给与需求的改变,2016年Q4市场出现价格上涨和供应短缺,一直持续到了2018年Q2。
以某个台湾的上市公司的财报来解释的话,它的毛利率从16年Q4大概在30%以下,一路上涨到2018年Q2的45%。之后,整体市场又恢复了一个正常的供应,供应商之间又陷入了往常我们见到的互相杀价、去拼市场这样的一个动作。从2018年Q3开始,整个市场的毛利率又开始往下降,一直到2019年Q4。所以大家可以看到,从2016年的Q4一直到2018年Q2,整个上涨的周期是6个季度,如果我们把6个季度从2018年Q3算开始的话,往后推6个季度,我们就到了2019年Q4。所以我们当时的判断是说,下一轮的上涨应该是从2019年的Q4开始的。事实证明,2019年的下半年,特别是在10、11月份之后,整个行业的周期又开始往上涨,所以大家看到一些NOR Flash单价在往上升,本身的话我认为这一波的上涨应该是比较平稳的。
2020年的春节和新冠肺炎疫情打破了上涨周期,我个人认为如果没有疫情的话, 2020年Q1的价格还是可以继续往上升的,一直可以保持到今年大概Q3左右。但是现在的话,因为疫情的原因打破了周期性,我们可以看到今年Q1,整个市场在嵌入式部分需求还是比较不错的。虽然在2月份的时候,大陆因为农历新年和疫情防控的要求,大家基本上都是在家,造成了终端客户的需求不是很强,元宵节过后整个大陆的复工进度应该说比以往差不多慢了一个多月。
进入3月份以来,我们看到大陆的需求还是比较强的,但是现在欧美、东南亚、印度市场的疫情还是不容乐观,这就造成了我们目前海外订单的消减。我们可以看到很多原先出口做海外市场的客户,正在减少他的订单,因为他本身的终端客户已经没有订单给他了,而且即使他现在恢复产能的话,要把这个产品运送到比如说东南亚、欧美或拉美的话,船期和飞机的货运也遇到了一些问题。我个人认为今年Q2的整个风险还是相当大的,如果欧美国家能在Q2把疫情控制得住的话,我个人对Q3还是抱有一定的希望。当然现在也有些客户觉得整个Q3也是比较岌岌可危的,主要还是因为海外订单被砍。
以上就是和大家分享的关于NOR Flash、SSE NAND的周期性变化,从历史上来看,特别是NOR Flash,它还是具有比较典型的周期性,一般是以三到四年左右为一个波段的。
问答环节
1. 谈一谈存储器封装格局?大陆封装企业机会有多大?哪家技术更有优势?
A:NOR Flash最常用的像so8、so16或者wson的话,大陆封装企业还是比较多的。据我所知,像紫光宏茂、天水华天都可以做,so16这种NOR的封装应该说不存在特别的技术门槛。我们看到有一些需要WLP-CSP的,这部分的封装基本上需要在晶圆上做,当然大陆也有一些封装厂,也可以作WLP-CSP,据我所知,天水华天就可以做。
DRAM的封装测试,我们看到基本上还是以台湾的企业为主,特别是在测试这一块,因为测试一方面比较贵,另一方面台湾在DRAM的封测上比较有经验,相对大陆来说,封装的产品质量和可靠性都好一些。
MCT的话,现在也有一些产能是在大陆封装的,但是比较多的BGA封装是在韩国和台湾做的。大陆也有一些公司做部分SIP的封装。
2. 存储器国产替代市场空间有多大?哪些龙头可以脱颖而出?
A:在中低容量的存储器方面,包括NOR Flash、SSE NAND,我个人认为在国产替代这方面已经做得足够好。我们可以看到兆易创新、武汉新芯和上海东芯,他们都有NOR Flash,兆易创新和上海东芯也有SSE NAND的研发和委外制造,主要是用的中芯国际(北京)的工厂。所以我认为在NOR Flash、SSE NAND这部分的进口替代,应该说基本上已经完成了。我们跟赛普拉斯、美光的NOR Flash,跟旺宏和华邦的SSE NAND相比,差距有可能是在产品的稳定性方面。
3D NAND Flash上面,主要用在智能手机和固态硬盘,长江存储目前在量产64层的3D NAND,在研发128层的3D NAND,这些和三星、海力士、美光、东芝的差距还是比较大的。我认为差距一方面是在技术层面上,因为我们还是要落后于国外的,另外一方面还是在良率和可靠性上,我觉得还是有一定的差距。
DRAM上面,紫光国芯和兆易创新现在也在积极进入,但是基本上还是在做一些比较劣质的市场,比如说DDR3,主流的DDR4甚至DDR5,我们与三星、海力士、美光还是有很大的差距,像他们基本上已经进入了20纳米以下的量产阶段。大陆的话DRAM部分就我知道的像合肥长鑫,还在做19纳米和17纳米的产品设计,应该说离量产还是有一定距离的。
所以我个人认为在存储器国产替代方面,我们中低容量应该已经做得不错了,我们现在欠缺的是大容量。主流的3D NAND和DRAM产品,我们还是需要花很多时间去追赶的。
3. 周期的先行指标有哪些?
A:NOR Flash的周期指标,我一般是看价格和growth margin的。因为从历史上来看,NOR Flash的周期是比较长的,一般来说以三到四年为一个周期,产生的原因其实也跟供应商有关。如果在某一段时间内市场持续看好,那就会有供应商不断增加产能。但是随着产能的增加之后,市场的ASP会受到一定的影响,因为每家供应商增加出来的产能必须要销售给客户,这样的话就会形成竞争,甚至是恶劣的竞争。比如有些时间我们可以看到,NOR Flash的供应商都是亏本销售的,但是这种亏本的销售手段不能持续太久,等到一定的时间之后,就会有供应商退出这种所谓的流血竞争。产能缩减之后,整个产业链就是趋向健康,这个时候我们可以看到ASP在往上升,等到上升到一定阶段的时候,又会有新的供应商加入供应链,周而复始。
整体来说,我个人会去看市场上各个容量的价格,以及关注那些存储器上市公司的毛利,特别是专注于NOR Flash、SSE NAND的存储公司。从上次波段来看, 2016年Q4整个行业的存储器毛利大概在25%左右,随着价格的上涨,基本上可以到40%甚至45%,然后一路再往下滑,又回到了30%以下。如果大家可以看旺宏财报的话,这个周期还是比较明显的。
4. 怎么看长江存储?产品竞争力怎么样?Xtacking技术有优势吗?
A:长江存储应该说是我们看到大陆唯一能和三星、海力士、美光在3D NAND产品上竞争的。据我个人所知,他们的第1代产品32层的3D NAND,第2代产品64层的3D NAND都已经顺利量产了,目前做的应该是128层的3D NAND,跨越还是相当大的,因为考虑到三星、海力士、东芝这些国际领先的厂商在3D NAND上的投入,长江存储的进步是非常巨大的。
但是,实验性的生产和大规模的量产还是有一定的距离的。长江存储也提出了比较有革命性的Xtacking技术,就是把memory cell部分的生产和逻辑周边的一些logic分开。按照长江存储的说法,一方面可以节约design面积,因为如果把逻辑和3D的cell做到一起的话,其实逻辑是不需要跟着3D的叠加而去做一个叠加的,100多层的design面积基本上和96层是类似的。另一方面,生产会比较灵活,因为memory cell可以去做一些变化,逻辑可以不用变。其实类似这种概念,海力士有提出过,还是一个比较创新的想法,至少在国际领先的3D NAND上面,长江和三星、美光、海力士在同一条水平线上。
5. 存储器的周期要观察哪些指标?
A:刚才有一个类似的问题,存储器的周期的话,我会观察三个指标。第一个是各细分行业的销售额变化,因为销售额会随着存储期的周期,出现比较明显波段的上下起伏。第二个是各家的毛利率,因为在存储器上升周期,大家会看到毛利率是上升的。一般来说,对于IDM模式,存储器的毛利在40%左右是比较好的,如果是在不景气的情况下,有可能会跌破30%甚至20%。第三个就是各家存储器厂商新建Fab的时间点。因为Fab建设的时间,基本上是两年左右,所以很多存储器大厂会有自己的判断,基本上是选在存储器低谷的时候去建厂,等到波段上来的时候,新的产能就开出来了,正好赶上了毛利比较好的阶段。所以我个人会从这三个方面去观察存储器的周期性。
6. 今年拉动存储器最主要的动力来自于哪里?TWS耳机的作用还大吗?
A:我觉得最近这一段时间,特别是去年下半年以来,拉动存储器的需求主要是以下几点:一是消费类的产品,主要体现在穿戴式设备上,以TWS耳机为代表,比如苹果在128兆NORFlash上的需求是非常强的,根据我的计算,苹果TWS耳机在NOR上一个月的产能大概需要3000张12寸的wafer,这相比全球的NOR来说是一个比较大的推动作用。除了TWS耳机以外,我们看到很多公司在做智能手环、智能手表,这些都是需要NAND的;二是智能电表,因为去年已经公布了IR46的新规范智能电表,大陆智能电表一年的产能大概在1亿台左右,除了出口之外,每年国网和南网的招标量差不多在五六千万只,新规范制定了所谓的管理芯和计量芯,这两颗芯片话分别需要一颗256兆和128兆的 NOR flash,以往的三相电表里面是不需要的;三是5G的基站,因为随着去年包括今年大陆的三大运营商对基站的兴建,这一部分对NOR的需求还是蛮大的,5G的基站,包括AAU和BBU,对NOR的容量大小都在1G,而且一个AAU就需要一颗NOR Flash,基本上一个铁塔会给三个AAU,所以这对NOR甚至对SSE NAND的需求也是有提升的;四是汽车电子,虽然去年汽车的销量不是特别乐观,但是我们可以看到在整个汽车从燃油到纯电动的过程中,对半导体的需求会非常强烈,这其中就包括了存储器,我们可以看到新型汽车的仪表盘对NOR flash的需求,特别是在界面上的需求,包括360环视,今后的车联网应用对存储器都是有非常强的需求。
7. 本次疫情对今年存储器需求的影响有多大?
A:其实刚才也提到,如果不是因为今年春节期间疫情的话,我认为今年Q1、Q2还是有不错的景气度。这次疫情发生之后,特别是到今年4月份,我们观察到大陆订单基本上是比较正常的,比如说运营商的项目,国网、南网的招标。现在看来唯一的担忧就是海外的市场,那些做海外市场的客户,基本上都受到了影响。我个人觉得大陆市场应该说是比较正常的,海外市场应该受到了非常大的疫情影响。我觉得我们现在要做的就是抓住大陆市场,期待国外的疫情尽快结束,然后我们可以重新把海外的市场启动起来。
还有一个变化是大陆疫情基本控制之后,政府也提出了新基建的要求,我觉得随着新基建落实的话,所谓的人工智能、5G基站、特高压传输等等,这些应该对大陆的半导体,包括存储器也是有一个推动作用的。
8. 存储行业是像三星这样的IDM模式多,还是代工模式多?
A:从国际上来看是以三星、美光、海力士、东芝这样的IDM模式为主流的,大陆的话还是以fabless为主。因为国外的IDM模式是经过相当久的演化过程,以美光、东芝为代表,他们其实是经历了很多公司的业务分拆合并,才形成今天规模的。而且从历史上来看,产能是一个非常大的门槛,因为存储器不光是设计和性能的比拼,很大程度上也是产能的比拼,如果你有巨大的产能,就可以在一定的范围内控制市场,比如韩国的两家公司,他们利用整个产业的优势,在行业低谷的时候做投资,等到行业上升的时候,可以利用产能优势,把竞争对手排挤出去。但是到大陆的话,因为大陆的半导体的发展不像国外,原先是从某个公司分立出来的,比如说当年的西门子分离出来了,英飞凌分离出了奇梦达,大陆一开始没有这样的一个先决条件,所以大陆基本上都是以fabless为主,然后依托foundry公司,比如说中芯国际、华力微。以大陆目前情况,我们看到的存储器公司,你要让它撑起一个fab的产能是非常困难的,因为我们基本上都是在做大陆市场,你让大陆的存储器公司把产品卖到欧美、日本、韩国,应该说是比较困难的。
9. 对NOR和NAND的预测一样吗?
A:NOR的话,最近一两年应该说市场不错,因为我原先估计这是一个长期萎缩的市场,现在看来物联网,特别是穿戴式产品,对NOR有一个推动的作用,但是我觉得推动也不会特别的大,NOR全球市场还是大概在30亿到35亿美元左右。因为我们可以看到NOR的价格每年在萎缩,以及一些新兴的产品都需要智能化,对NOR需求的容量会越来越大,这一部分的市场有可能会被NAND,甚至eMMC替换掉。
NAND的话,我觉得像slc市场也不是特别的大,估计SSE NAND占全部的NAND市场大概在两个百分点,也就是一年20亿美元左右。其实NAND大部分都是3D NAND,所以我们看到美光、东芝、长江存储都在不遗余力地扩大3D NAND的技术和产能。三星、海力士、美光、东芝都进入了100多层的3D NAND的研发中,产品也从TLC慢慢过渡到QLC,所以需求市场还是比较大的。现在也有很多市场的分析报告指出,全球一天产生的数据量非常的惊人,我们会需要越来越多的NAND去存储个人信息和资料等。
10.如何看待三星一季度财报中存储器所受的影响似乎不是很大,是否说明高端存储器需求依然很强烈?
A:三星一季度财报看上去还不错,但是我觉得其实在第一季度大陆疫情爆发的时候,晶圆厂受到的影响是比较小的。因为晶圆厂本身有一个特点,它是不能停产的,所以三星和大陆的foundry公司在疫情中基本上都没有停产。我认为现在要比较关注的是Q2财报,因为我们现在看到Q2面临着非常大的挑战,第一个是因为虽然大陆已经正式的复工复产了,但是我们能看到的只是大陆的市场需求,海外市场基本上都是停滞下来的。我个人认为还是要着重关心一下,Q2甚至Q3的三星财报,我们才可以有一个比较全面的、理性的判断。
11.怎么看待存储控制器芯片在我国的市场和趋势?
A:存储控制器基本上以eMMC或者UFS的控制器居多,大陆也有一些控制器厂商做的是SPI NAND的控制器,当然这是一个非常小众的市场,我们基本上都是谈论eMMC和UFS控制器。我个人觉得如果要做控制器的话,这个模式会比较辛苦。一方面是因为整个控制器的单价来说是比较低的,比如说eMMC控制器,现在差不多是0.2-0.3美元一颗,固态硬盘控制器的话,现在差不多是5美元一颗,可以看到其实控制器的市场来说应该是偏小的。像三星、海力士、美光、东芝他们都有自己的控制器团队,因此会优先选用自家的控制器产品。所以控制器公司的客户基本上以模组厂商居多,比如说像Phison,像大陆的某些模组厂,他们从 NAND Flash的供应商三星、海力士、美光、东芝采购了NAND的晶圆,然后再从控制器厂商采购了控制器,最后自己做一个封装。据相关资料来看,在全球范围内采用第三方控制器的eMMC大概占到16%-20%左右,主要是一些头部公司,比如说台湾的Phison、 SMI,大陆的控制器厂商得一微、恒宇、国科。第二方面的话,很多控制器厂商做到后面都会跟自己的客户去竞争,因为你不可能只卖一颗0.2美元或者0.3美元的控制器,做到后面你自己就变成了一个eMMC的供应商了,就会跟你的客户去竞争,而且你要知道怎么样去把握上游NAND的资源,不仅是你要有足够的资金体量去和三星这样的巨大公司去谈判,你还要把握好存储器的周期,如果你正好踩到了价格最高点的时候,你会发现你的成本根本就是倒挂的。
12.存储器周期与手机等电子产品的消费周期关系大吗,还是与宏观经济关系会更大一些?
A:存储器,应该说半导体,跟整个宏观经济还是密切相关的,因为我以前看过一份报道,里面分析了一下每年半导体的晶圆采购量和世界GDP的曲线,二者比较重叠吻合的,因为很多人说半导体其实是现代工业的基础产品,存储器就特别明显。一般来说我们会把存储器市场分为5大类,第一类就是消费类产品,比如穿戴式设备、电视,第二类就是通讯类的,从大的5G基站到小的个人通讯,比如光猫、手机等,第三类是PC类,包括个人电脑、server电脑,第四类是工业,比如工厂的智能化生产、机器人、plc,第五类就是汽车,比如ADAS、EMS。所以存储器其实跟整个世界经济的大环境都是密切相关的。
13.怎么看待国产存储控制芯片的竞争格局?
A:从大的角度来看,存储器还是集中在美国、日本和韩国的厂商,比如说韩国的海力士、三星,美国的美光、英特尔,日本的东芝,他们在DRAM上占到95%的市场份额,在NAND上也占到差不多90%以上的市场份额。从一些细分的市场来看的话,比如NOR,像美国的赛普拉斯和美光在持续地退出,目前前两家供应商是旺宏和华邦,各占据了25%左右的市场份额,美光和赛普拉斯差不多占据了不到30%,兆易创新现在的市场份额在13%左右,这应该是大陆存储器领域最好的一个成绩。还有SSE NAND,像三星、海力士、美光和东芝这样的公司,SSE NAND的产能已经占据不到10%的总产能了,旺宏、华邦、兆易创新、上海东芯在SSE NAND上都有突破。
整体上说竞争格局的话,我觉得没有根本性的变化,还是韩国、美国和日本在控制存储器的市场,但是从细分领域上来看,包括NOR、SSE NAND,大陆的市场份额在逐步地提高,在大容量的3D NAND和DRAM上面,大陆已经有了从0到1的突破,比如合肥长鑫和长江存储。
14.今年消费电子的业绩增长压力在哪里?有望需求反弹吗?
A:我们是寄希望于Q3需求开始能够反弹,但今天也跟一些客户在聊这个事情,前一段时间有一些新闻媒体在宣传说,疫情过后会有一个所谓的报复性消费,其实我们现在看到目前在大陆疫情控制下,没有出现所谓的报复性消费,我们现在比较期盼的是能回到正常的市场需求,报复性消费应该是不太奢望的。
15.大陆新基建需求中云数据中心是政府的主要方向之一,在存储器方面是否有国产化率的要求?这是否会是大陆厂商比较大的机会点?
A:首先不管是PC还是server,都是需要一颗NORflash,当然这部分市场是比较小的,更大一部分市场是在DRAM和固态硬盘。DRAM的话,特别是在server端的DRAM,应该说还是以海力士、美光和三星为主,大陆的话应该没有能做到server级的DDR4甚至下一代DRAM标准的产品。企业级固态硬盘的话,应该说在NAND Flash颗粒上还是以三星、美光、东芝、海力士为主,大陆主要是长江存储在做一些3DNAND的产品,依托长江存储NAND芯片、固态硬盘的控制器,做成一个企业级硬盘,通过以前的紫光存储来做销售。从短期来看,大陆的新基建还是要以韩国、日本和美国的存储器为主,大陆企业还是需要一定的时间才能杀入这个市场。
16.对企业级固态硬盘SSE的市场需求持什么样的观点?主控芯片的国产化替代机会如何?
A:我个人认为企业级固态硬盘的SSE市场不是特别的大。第一点,现在很多公司,像EMC,都在提企业级的所谓全闪存存储器all-flash storage,我们可以看到,虽然3D NAND的产品容量越来越大,NAND的成本在下跌,但你做全闪存的话,整个存储器的单价比传统的Harddisk可能还要贵好几倍。第二点,全闪存存储器必须要对整个存储的架构做一个改变,会形成冷数据是用Harddisk,甚至是用磁带,温数据的是用Harddisk,热数据是用企业级的固态硬盘这样的格局,甚至有可能对服务器的架构、数据库的价格都要产生影响,因为必须要去适应固态硬盘的存储模式。第三点,对于银行、电信、电力这些行业客户来说,他们购买的不仅仅是固态硬盘,更多是解决方案,银行、电信行业会有异地备份、异地容灾的需求,这些需要和系统集成商去共同考虑,是一项比较具有挑战的工作。
在企业级固态硬盘上,据我所知像上海的联云、北京的新忆、华为的OceanStor是有比较大的突破。
17.耐威科技在物联网芯片方面是否有核心竞争力?
A:耐威应该是做所谓的新型存储器,主要是MRAM,我所知道的是台积电也在做,但是目前它的目标市场还是做嵌入式的MRAM,比如说逻辑内部,它还没有做到外置式的那种大容量MRAM。
18.NOR最近一个月价格有下降吗?怎么判断5-6月份的价格?
A:短期来看,我觉得3、4月份没有看到价格的下降,因为我们基本上是每个季度去报价的,3月份市场的需求还是比较强的。但是我刚才讲到了,现在担心的是Q2整个海外市场的消失,会对成本产生非常大的压力,所以我对Q2只能说保持比较谨慎和观望的态度,不排除在Q2整个市场会受到疫情影响,订单消失之后价格往下降。
19.国内新成立一家存储器模组公司是否还有机会?
A:我觉得机会不大。如果你是做DRAM的模组厂,大部分成本都在DRAM的芯片上面,采购的策略是比较有挑战性的。如果你要做NAND的模组,基本上你会做eMMC或者UFS这样针对手机、平板市场的,其实这就跟DRAM相似,基本上都是在给NAND厂打工。如果你是做移动式的存储,比如说USB或者是Micro SD的话,我觉得附加值也不高。