《电子行业集成电路系列报告二_3D NAND国产替代渐行渐近》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子行业集成电路系列报告二_3D NAND国产替代渐行渐近（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本报告的信息均来自已公开信息 关于信息的准确性与完整性 建议投资者谨慎判断 据此入市 风险自担 请务必阅读末页声明 电子行业电子行业 推荐 维持 集成电路系列报告二集成电路系列报告二 风险评级 中风险3D NAND 国产替代渐行渐近 2020 年 2 月 25 日 魏红梅 SAC 执业证书编号 S0340513040002 电话 0769 22119410 邮箱 whm2 研究助理 邵梓朗 SAC 执业证书编号 S0340119090032 电话 0769 22119410 邮箱 shaozilang 集成电路行业指数集成电路行业指数走势走势 资料来源 东莞证券研究所 Wind 相关报告相关报
2、告 集成电路产业专题 斗转星移 四大趋势看产业变革方向 投资要点 投资要点 闪速存储器已经成为主流存储器之一闪速存储器已经成为主流存储器之一 NANDNAND FlashFlash占据主要位置占据主要位置 闪速 存储器是一种电子式可清除程序化只读存储器 其支持多次的擦除及写 入 主要应用于一般性数据存储 在计算机及电子产品中被广泛使用 根据市场销售规模 闪速存储器销售占比约为45 成为继DRAM外第二 大储存器产品 是主流存储器之一 闪速存储器中 NAND Flash产品销 售额在存储器中占比约为42 成为闪速存储器中占比最大的细分产品 NAND Flash作为高数据存储密度闪存器 被广泛应用
3、于各种数字终端设 备 其中 手机和固态硬盘 SSD 是NAND闪存应用份额占比最高的两 个领域 分别约为48 和43 3 3D D NANDNAND具有性能及成本优势具有性能及成本优势 由于集成电路发展受到摩尔定律约束 而NAND Flash作为集成电路的一种在2D层面发展受到了制约 虽然制程 提升使得Planar NAND在1x 1y 1z nm上得到一定发展 但未能有效突 破发展瓶颈且面临一系列挑战 而3D NAND技术使得NAND Flash进入到 一个全新发展阶段 突破原有需要不断对晶体进行微缩而达到扩容的瓶 颈 通过对晶体进行堆叠而实现单体容量提升 此外 3D技术还能降低 单位容量成
4、本 3D NAND技术使得NAND Flash发展空间得到提高 国际原厂引领国际原厂引领3D3D NANDNAND技术发展 国产替代需求在扩大 技术发展 国产替代需求在扩大 在NAND Flash 市场中 三星 东芝存储 镁光 SK海力士 西部数据 英特尔这六家 原厂长期垄断着全球99 以上的份额 此外 国际原厂持续引领着3D NAND技术研发 形成了较为厚实的技术壁垒 目前 我国智能手机出货 量占全球市场份额超过20 随着国内品牌在性能等方面升级 将提高 品牌知名度 销售量将有望提升 在服务器领域 我国厂商在市占率具 有一定优势的情况下 叠加国内IDC产业加速发展 出货量有望提升 手机和数据
5、中心服务器作为NAND Flash产品主要应用方向之二 其出货 量将对NAND Flash产生影响 所以 我国相关厂商对NAND Flash需求有 不断扩张的趋势 基于产能保障等方面考虑形成国产替代需求 长江存储有望打破市场垄断 长江存储有望打破市场垄断 长江存储是我国3D NAND技术上的龙头企 业 其基于Xtacking构架的64层产品已经量产 虽然国际领先原厂已经 量产96层3D NAND产品并向下一代产品进行研发 而长江存储仅有64层 产品 但我国与国外领先原厂的距离已经在逐步缩小 此外 长江存储 已推出Xtacking2 0且直指128层3D NAND技术 这将有助于加快对先进 技术
6、的追赶 供求关系持续改善 价格有望持续向好 供求关系持续改善 价格有望持续向好 5G在全球范围内均掀起热潮 无论是网络建设 还是下游应用都成为市场焦点 在此背景下 5G手机 换机潮和IDC建设升级所形成的需求端具有较高的确定性 需求增长将 改善供求关系 在NAND Flash价格企稳回升后有望持续向好 投资建议 维持推荐评级 投资建议 维持推荐评级 虽然六大巨头占领着NAND Flash市场99 以 上市场份额 但长江存储作为后来者有望打破垄断的局面 设备和材料 是一切生产的基础 在国产替代需求不断上升的情况下 对长江存储供 应商将产生利好 可关注半导体设备及材料相关企业 北方华创 精测 电子
7、 雅克科技 晶瑞股份 深度研究深度研究证券研究报告证券研究报告行业研究行业研究 集成电路系列报告二 2 请务必阅读末页声明 风险提示风险提示 5G建设不及预期建设不及预期 IDC推广不及预期推广不及预期 手机出货量不及预期手机出货量不及预期 疫情控制不及预期 国家政策改变等 疫情控制不及预期 国家政策改变等 uZPBwUlVdVpPsQ9PcM6MmOoOsQoOlOmMnPkPnPtNbRrQnNuOmRpMvPnOzQ 集成电路系列报告二 3 请务必阅读末页声明 目录 1 Flash Memory 5 1 1 NAND Flash 5 2 3D NAND 冉冉升起之星 7 2 1 3D N
8、AND 发展基于堆叠技术的提升 10 2 2 国外原厂领衔 3D NAND 技术发展 11 3 国内需求持续扩大 政策和资金积极导入助力国产替代 14 3 1 我国是手机和服务器重要生产基地 14 3 2 政策和资金持续导入集成电路产业发展 16 3 3 3D NAND 技术持续追赶 17 4 NAND Flash 供给关系改善 产品价格企稳回升 19 4 1 NAND Flash 需求将迎来新一轮增长 19 4 1 1 5G 换机潮拉动手机出货量 19 4 1 2 数据流量爆发时代已来临 21 4 2 国际龙头垄断市场 国内厂商突破仍需时间 22 4 3 NAND Flash 价格扭转 有望
9、持续向好 25 5 投资建议 26 6 风险提示 27 插图目录 图 1 全球存储器产品结构 按销售额 5 图 2 各存储单元存储情况 6 图 3 NAND 闪存应用份额 7 图 4 NAND Flash 芯片加工过程 8 图 5 NAND Flash 容量结构 8 图 6 平面与非闪存工艺发展趋势图 9 图 7 2D NAND 与 3D NAND 9 图 8 三星 Planar NAND 发展至 3D NAND V NAND 示意图 9 图 9 3D NAND 技术发展路径 10 图 10 3D 闪存存储容量趋势 11 图 11 领先原厂技术进程 12 图 12 原厂 3D 技术推进速度 1
10、3 图 13 三星第六代 V NAND 3D NAND 技术 13 图 14 全球及我国智能手机出货量情况 15 图 15 按营收口径国内服务器厂商全球市占率 15 图 16 长江存储发展历程 17 图 17 长江存储 Xtacking 架构 18 图 18 全球运营商推出 5G 移动网络商用计划情况 截至 2019 年 10 月初 19 图 19 2021 年全球云数据中心流量流向预测 21 图 20 2021 年全球数据流量处理情况预测 21 图 21 全球数据中心流量预测 22 图 22 云数据中心流量预测 22 图 23 全球 NAND Flash 竞争格局 23 图 24 2015
11、2018 年全球 NAND 原厂资本投资 单位 十亿美元 24 图 25 NAND Flash 价格走势 25 集成电路系列报告二 4 请务必阅读末页声明 表格目录 表 1 各类闪存器的特点及应用 6 表 2 SLC MLC TLC QLC NAND Flash 的性能特点对比 6 表 3 3D NAND 64 层部分产品技术对比 数据为芯片设计结果 11 表 4 3D NAND 92 96 层部分产品技术发展路线 12 表 5 2019 年全球前五大智能手机厂商 14 表 6 我国国家层面集成电路产业部分政策 16 表 7 国内部分 5G 手机售价情况 20 表 8 全球智能手机出货量预测
12、20 表 9 2019Q4 NAND Flash 原厂营收排名 23 表 10 NAND Flash 原厂晶圆产能情况 24 表 11 2020 年 IC 产品销售增长率排名 25 表 12 可关注公司盈利预测 截至 2020 2 25 28 集成电路系列报告二 5 请务必阅读末页声明 1 Flash Memory 数据存储离不开存储器 存储器分为易失性存储器和非易失性存储器 数据存储离不开存储器 存储器分为易失性存储器和非易失性存储器 在电子产品中 所有信息都是通过组合 0 或 1 的方式进行表达 而存储器则是存储这些电信号的 地方 通过判断存储器断电后数据是否依旧被保存来区分这两种存储器
13、易失去性存储 器 Volatile Memory VM 在断电后数据随即丢失 静态随机存取存储器 SRAM 和动 态随机存取存储器 DRAM 是 VM 中两种具备代表性的产品 非易失性存储器 Non volatile Memory NVM 在断电后数据依然依旧保存在存储器内 闪速存储器 Flash Memory 则是 NVM 的代表产品之一 闪速存储器已经成为主流存储器之一闪速存储器已经成为主流存储器之一 闪速存储器是一种电子式可清除程序化只读存储 器 其支持多次的擦除及写入 主要应用于一般性数据存储 在计算机及电子产品中被 广泛使用 根据市场销售规模 闪速存储器销售占比约为 45 成为继 D
14、RAM 外第二大储 存器产品 是主流存储器之一 图 1 全球存储器产品结构 按销售额 资料来源 SEMI 东莞证券研究所 1 1 NAND Flash 闪速存储器种类众多闪速存储器种类众多 NANDNAND FlashFlash 占据主要位置占据主要位置 闪速存储器虽然有众多类型 但主要 为 NOR Flash 和 NAND Flash 两者之间的区别在于存储单元连接方式不同 导致两者读 取方式不同 NOR Flash 以 字 为单位 具有芯片内执行的能力 但在块读 写上则有 不足 所以主要用于小容量代码闪存领域 而 NAND Flash 在块读 写上具备优势 所以 其主要用在大容量存储领域
15、根据销售额 NAND Flash 产品销售额在存储器中占比约为 42 成为闪速存储器中占比最大的细分产品 集成电路系列报告二 6 请务必阅读末页声明 不同存储单元性能有所差异不同存储单元性能有所差异 NAND Flash 有三种类型的储存单元 数据是以位的方式储 存在存储单元内 储存单元有单层单元 SLC 多层单元 MLC 三层单元 TLC 和四比特单元 QLC 单元存储量依次上升 但单元擦 写寿命则依次下降 而存储量 上升致使寿命下降的原因是存储器工作时需要使用更多的电压值来实现更多数据的写 入 电压控制的难度将会增大 从而降低硬件使用寿命 随着 TLC 技术的成熟 叠加 3D NAND 技
16、术加持 使得部分 TLC 产品擦写使用寿命已经与 MLC 产品相当 这将对 TLC 产品 的推广将起到重要的促进作用 而 QLC 则是在追求更低单位成本下所开发的存储单元 但其擦 写寿命仍有待提升 图 2 各存储单元存储情况 表 1 各类闪存器的特点及应用 类 型特 点主要应用 NOR Flash 芯片内执行 可靠性高 随机读取 速度快 但块读 写速度慢 可单字 节编程但不能单字节擦除 可直接 使用 无须驱动 适合存储内容较少的执行代码的应 用 如用作 PC 的 BIOS 固件存储器 等 NAND Flash 块擦 写速度快 失效块不影响有效 块的性能 成本低 但随机读取速 度慢且不能按字节随机编程 使用 时需要驱动 适合存储高数据存储密度的纯数据 和文件的应用 如用作固态盘的存 储介质等 AND Flash 尺寸小 功耗低 内部有 RAM 缓 冲区 写入性能较好 适合存储容量较大的数据和文件的 应用 如制成多媒体卡 PC ATA 卡等 EEPROM Flash 整合了 EPROM 和 NOR Flash 的特 性 比 NOR Flash 具有快速随机读 取 快速读 写的优势 比 EP
