中國(guó)半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)未來(lái)50年發(fā)展路線圖

　　二、全球存儲(chǔ)器市場(chǎng)：寡頭競(jìng)爭(zhēng)下的供需博弈

　　半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成器件，其發(fā)展歷程貫穿著這個(gè)集成電路發(fā)展的歷程，目前已經(jīng)形成了成熟的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)格局。根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)顯示，2015年全球集成電路存儲(chǔ)器市場(chǎng)的收入達(dá)到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的23%。

　　圖5：2015年全球半導(dǎo)體集成電路市場(chǎng)挄產(chǎn)品分布卙比

　　圖6：全球集成電路存儲(chǔ)器市場(chǎng)觃模及增速(2006~2015)

　　全球集成電路產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出的周期性特性在存儲(chǔ)器市場(chǎng)也較為顯著，與整體市場(chǎng)的波動(dòng)性比較，存儲(chǔ)器市場(chǎng)的波動(dòng)幅度更為顯著，我們認(rèn)為這種特性主要是由于存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局不同所帶來(lái)的，無(wú)論是以DRAM為代表的易失性存儲(chǔ)器還是以Flash Memory為代表的非易失性存儲(chǔ)器市場(chǎng)均由幾家大廠商占據(jù)絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額，大企業(yè)的產(chǎn)能變動(dòng)帶來(lái)的供給變化對(duì)于行業(yè)的供需關(guān)系的影響力顯著。

　　圖7：行業(yè)波勱性：集成電路整體 v.s.存儲(chǔ)器(2006~2015)

　　圖8：2014年產(chǎn)業(yè)集中度：集成電路整體 v.s.存儲(chǔ)器

　　不同于其他子行業(yè)的產(chǎn)品多樣性，存儲(chǔ)器模塊具有較強(qiáng)的同質(zhì)性特征，IDM模式占據(jù)了行業(yè)的主導(dǎo)地位，代工模式的規(guī)模優(yōu)勢(shì)十分有限，未來(lái)這樣的產(chǎn)業(yè)模式格局仍然將會(huì)延續(xù)。

　　從之前我們的分類可以看到，半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器按照存儲(chǔ)信息的斷電后是否丟失分為易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器，前者以DRAM為代表，后者則以FlashMemory為代表，從2015年市場(chǎng)規(guī)模的占比我們看到，盡管IC存儲(chǔ)器的種類很多，但是DRAM和FlashMemory分別占據(jù)了市場(chǎng)58%和39%的份額，合計(jì)占據(jù)市場(chǎng)超過98%的份額。

　　(一)移動(dòng)終端驅(qū)動(dòng)DRAM需求，韓國(guó)雙雄占比繼續(xù)提升

　　DRAM屬于易失性存儲(chǔ)器，自IBM在1967年提出后，經(jīng)過了多年的演變發(fā)展成為了內(nèi)存市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，并且也是IC存儲(chǔ)器市場(chǎng)的最大份額，由于DRAM內(nèi)存作為電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)元器件，因此DRAM市場(chǎng)的波動(dòng)對(duì)于全球半導(dǎo)體市場(chǎng)乃至電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)有“晴雨表”的特性。

　　1、集成度成本優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)DRAM起步，摩爾定律引領(lǐng)發(fā)展

　　在IBM提出DRAM之前，在核心處理器與外部存儲(chǔ)器之間起到數(shù)據(jù)緩存作用的易失性存儲(chǔ)器是靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)。與SRAM相比較，盡管DRAM需要不斷的進(jìn)行刷新以保持存儲(chǔ)器內(nèi)容的不丟失，且其在功耗和讀寫速度方面的存在著明顯的劣勢(shì)，但是由于SRAM每一個(gè)位元需要多個(gè)晶體管分別組成反相器和讀寫位線控制開關(guān)，而DRAM每一個(gè)位元只需要一個(gè)晶體管，因此DRAM獲得了在集成度以及成本方面的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在推出市場(chǎng)后迅速獲得了市場(chǎng)的認(rèn)可。

　　圖9：DRAM技術(shù)的演迚歷叱

　　DRAM的規(guī)格也經(jīng)歷多次不同的歷史演進(jìn)。早期DRAM存在各種規(guī)格，大致包含F(xiàn)P DRAM，EDODRAM，RDRAM，以及SDRAM。隨著FPRAM，EDODRAM技術(shù)不斷達(dá)到技術(shù)瓶頸，SDRAM作為新的存儲(chǔ)技術(shù)出現(xiàn)了。SDRAM由早期的66MHZ(PC66)發(fā)展到133MHZ(PC133)之后，再次達(dá)到技術(shù)瓶頸，這時(shí)出現(xiàn)了兩種DRAM技術(shù)，即DDRRAM和RDRAM，盡管RDRAM在架構(gòu)上具備了發(fā)展?jié)摿?，但是在成本方面劣?shì)使其在與DDR的競(jìng)爭(zhēng)格局中逐步被邊緣化。

　　表2：DDR存儲(chǔ)器的發(fā)展歷程

　　DDR RAM是SDRAM的升級(jí)版本，從SDRAM的一個(gè)上升時(shí)鐘脈沖傳輸一次數(shù)據(jù)改為一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿和下降沿各傳輸一次數(shù)據(jù)，使得帶寬翻倍，并且運(yùn)用了更先進(jìn)的同步電路，使指定地址、數(shù)據(jù)的輸送和輸出主要步驟既獨(dú)立執(zhí)行，又保持與CPU完全同步;DDR使用了DLL技術(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)有效時(shí)，存儲(chǔ)控制器可使用這個(gè)數(shù)據(jù)濾波信號(hào)來(lái)精確定位數(shù)據(jù)，每16次輸出一次，并重新同步來(lái)自不同存儲(chǔ)器模塊的數(shù)據(jù)。

　　2、周期出現(xiàn)底部反彈趨勢(shì)，移動(dòng)終端需求驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)

　　根據(jù)DRAMeXchange的數(shù)據(jù)，DRAM市場(chǎng)與全球半導(dǎo)體行業(yè)整體市場(chǎng)一樣處于下行的周期中，從過去12個(gè)季度的廠商銷售收入數(shù)據(jù)顯示，從2015年第一季度開始，收入規(guī)模呈現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，造成這種情況的最重要原因是以三星、SK海力士和美光等為代表的各大廠家持續(xù)轉(zhuǎn)進(jìn)21nm/20nm制程研發(fā)而導(dǎo)致產(chǎn)出增加，供過于求進(jìn)而導(dǎo)致銷售單價(jià)下降。

　　我們可以看到的是，從2016年第二季度的末期開始，DRAM產(chǎn)品的現(xiàn)貨價(jià)格和合約價(jià)格均呈現(xiàn)了快速的反彈跡象，尤其是在進(jìn)入了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體銷售旺季的第三季度，前期持續(xù)下跌的價(jià)格導(dǎo)致市場(chǎng)觀望情緒濃厚，帶來(lái)的整體市場(chǎng)低庫(kù)存，加之三星在西安的生產(chǎn)線受到電力供應(yīng)故障的影響，市場(chǎng)的補(bǔ)庫(kù)存情緒持續(xù)高漲帶來(lái)了價(jià)格的快速回升。

　　從產(chǎn)品的下游應(yīng)用市場(chǎng)看，PC及服務(wù)器采用的標(biāo)準(zhǔn)型DRAM產(chǎn)品仍然占據(jù)了顯著的市場(chǎng)需求，移動(dòng)終端采用的利基型DRAM產(chǎn)品伴隨著移動(dòng)手機(jī)等產(chǎn)品的迅速崛起也成為了影響市場(chǎng)需求的重要分支。

　　3、寡頭壟斷，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局趨于穩(wěn)定

　　DRAM芯片產(chǎn)品具備了高度同質(zhì)化特性，規(guī)模效應(yīng)帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)有被持續(xù)放大的趨勢(shì)，因此經(jīng)過了行業(yè)多次的整合發(fā)展，目前市場(chǎng)呈現(xiàn)了寡頭壟斷的格局。根據(jù)DRAMeXchange的數(shù)據(jù)顯示，三星、海力士、美光占據(jù)市場(chǎng)前三位，2016年上半年占比分別為47%、27%和19%。

　　從產(chǎn)業(yè)模式看，三星、海力士、美光都是從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)完整產(chǎn)業(yè)鏈的IDM模式，臺(tái)灣廠商南茂、華邦電、力晶等作為純代工企業(yè)而言，市場(chǎng)的影響力有限。

　　從WSTS公布的DRAM市場(chǎng)供給增長(zhǎng)數(shù)據(jù)顯示，目前DRAM行業(yè)的供給增長(zhǎng)速度有所放緩，各大廠商的資本開支計(jì)劃顯示對(duì)于產(chǎn)能擴(kuò)張的態(tài)度較為謹(jǐn)慎，沒有大規(guī)模產(chǎn)能擴(kuò)張或者收縮的計(jì)劃公布，全球供給端市場(chǎng)的產(chǎn)能增長(zhǎng)主要來(lái)自于半導(dǎo)體工藝制程的演進(jìn)而帶來(lái)在單片晶元上的集成度提升。