精彩收藏 · 2023年3月30日 0

存储芯片迎强劲驱动引擎,吐血盘点最全核心国产存储芯片

一,存储芯片概念股集体走高

今早开盘,半导体板块集体走高,成为早盘上攻主力军。其中,涨幅领跑的,几乎都是存储芯片概念股,A股涨幅榜前四同样尽数被存储概念股占据。

  截至午间,江波龙、同有科技、普冉股份涨超15%,恒烁股份、东芯股份涨超11%,德明利两连板,佰维存储、紫光国微、聚辰股份、北京君正、兆易创新等跟涨。

  风景不仅A股独好,昨夜(当地时间3月29日)美股半导体多股同样走高,其中美光涨7.19%、英特尔涨7.61%;费城半导体指数涨超3%。

二,什么是存储芯片

存储芯片,是嵌入式系统芯片的概念在存储行业的具体应用。因此,无论是系统芯片还是存储芯片,都是通过在单一芯片中嵌入软件,实现多功能和高性能,以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。

储单元可以存储一个比特(bit)的信息,即0或1。存储芯片的容量可以根据存储单元的数量来计算,通常以千兆字节(GB)或千万亿字节(TB)为单位。

存储芯片广泛应用于计算机、移动设备、物联网等领域,用于存储各种数据,如操作系统、应用程序、音乐、视频、照片等。目前,主流的存储芯片包括固态硬盘(SSD)和闪存存储器(Flash Memory),它们具有高速、低功耗、可靠性好等特点,已经成为现代电子设备中不可或缺的组成部分。

三,存储芯片的种类

1、ASIC技术实现存储芯片

ASIC(专用集成电路)在存储和网络行业已经得到了广泛应用。除了可以大幅度地提高系统处理能力,加快产品研发速度以外,ASIC更适于大批量生产的产品,根椐固定需求完成标准化设计。在存储行业,ASIC通常用来实现存储产品技术的某些功能,被用做加速器,或缓解各种优化技术的大量运算对CPU造成的过量负载所导致的系统整体性能的下降。

2、FPGA 技术实现存储芯片

FPGA(现场可编程门阵列)是专用集成电路(ASIC)中级别最高的一种。与ASIC相比,FPGA能进一步缩短设计周期,降低设计成本,具有更高的设计灵活性。当需要改变已完成的设计时,ASIC的再设计时间通常以月计算,而FPGA的再设计则以小时计算。这使FPGA具有其他技术平台无可比拟的市场响应速度。

四,存储芯片市场概况

依据WSTS数据,2022年全球集成电路市场总规模约为4799.9亿美元,年增长率仅为3.7%(2021年集成电路市场年增长率达到28.2%),其中存储芯片市场规模约为1344.1亿美元,同比下滑12.6%。主要是由于智能手机、PC市场下滑严重。依据CFM数据,2022年DRAM市场综合价格指数下跌35%,NAND Flash市场综合价格指数下跌41%。

全球存储芯片市场中以DRAM和NAND Flash为主,2021年市场规模占整体存储芯片市场规模的比例合计为97%。依据CFM数据,2022年DRAM 的主要应用市场集中在手机、PC 和服务器,分别占比35%、16%和33%;NAND Flash 主要以应用于移动终端市场的嵌入式存储产品、应用于PC 的cSSD、应用于服务器市场的eSSD 产品为主,分别占比34%、22%和26%。2021年各类型存储芯片市场占比分别为:DRAM56%、NAND41%、NOR2%、其他1%。

DRAM:三星、SK海力士和美光已实现1αnm量产,2022年第四季度,美光推出了1β制程的LPDDR5X产品,后续将应用到数据中心、智能手机、汽车等领域。2021年,全球DRAM市场中,三星、SK海力士、美光市场份额分别达到43%、28%、23%,CR3高达94%。

NAND:2021年,全球NAND市场中,三星占比34%、铠侠电子占比19%、西部数据占比14%、海力士占比13%、美光占比11%、英特尔占比6%,CR6 高达 97%。

NOR:据IC Insights最新的数据显示,2021年NOR Flash产品的销售额上升至29亿美元,NOR出货量增长了33%。IC Insights预计NOR Flash市场将在2022年再增长21%至35亿美元。据Web-Feet Research报告显示,2021年兆易创新NOR Flash市场排名全球第三,前二名是华邦电子和旺宏电子,公司Serial NOR Flash市占率增长至19.2%。

根据美光科技首席商务官Sumit Sadand表示,一台典型的AI服务器的DRAM数量是普通服务器的8倍,NAND数量是普通服务器的3倍。

五, 国外的存储芯片公司

目前在存储芯片领域做得比较出色的公司有以下几个:

1,英特尔(Intel):作为全球最大的半导体公司之一,英特尔的存储芯片产品覆盖了固态硬盘(SSD)、NAND闪存等多个领域,同时也在开发下一代存储技术,如3D XPoint等。

2,三星电子(Samsung Electronics):作为全球最大的存储芯片制造商之一,三星电子在固态硬盘(SSD)、NAND闪存等领域拥有强大的产品线,其V-NAND技术在固态硬盘(SSD)市场上具有重要地位。

3,海力士(Micron Technology):海力士是全球领先的DRAM、NAND闪存和DRAM模块制造商之一,其存储芯片产品主要应用于计算机、服务器、移动设备等领域。

、国产龙头上市公司情况

1.兆易创新(总市值807亿元,PE28.91,NOR龙头)

2021年收入85.10亿元,同比增长89.25%;归母净利润23.37亿元,同比增长165.33%。2022年前三季度收入67.69亿元,同比增长6.94%;归母净利润20.92亿元,同比增长26.92%。2021年收入结构中,存储占比64%、MCU占比29%、传感器占比6%、其他占比1%。

存储:包括NOR Flash、NAND Flash和DRAM。NOR Flash即代码型闪存芯片,主要用来存储代码及少量数据。NAND   Flash即数据型闪存芯片,分为两大类:大容量NAND   Flash主要为MLC、TLC 2D NAND或3D NAND,擦写次数从几百次至数千次,多应用于大容量数据存储;小容量NAND Flash 主要是SLC 2D NAND,可靠性更高,擦写次数达到数万次以上;公司NAND Flash产品属于SLC NAND,为移动设备、机顶盒、数据卡、电视、汽车电子等设备的多媒体数据存储应用提供所必需的大容量存储。DRAM即动态随机存取存储器,是当前市场中最为重要的系统内存,在计算系统中占据核心位置,广泛应用于服务器、移动设备、PC、消费电子等领域,公司首款自有品牌DRAM产品已于2021年6月推出,该产品主要面向消费类、工业控制类及汽车类等市场领域,应用于机顶盒、电视、监控、网络通信、智慧家庭、平板电脑、车载影音系统等诸多领域。

MCU:公司MCU主要为基于ARM   Cortex-M系列32位通用MCU产品,以及于2019年8月推出的全球首颗基于RISC-V内核的32位通用MCU产品。GD32™系列MCU采用了ARM®Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M23、Cortex®-M33和RISC-V内核,在提供高性能、低功耗的同时兼具高性价比,公司产品支持广泛的应用,如工业应用(包括工业自动化、能源电力、智慧城市、医疗设备、安防监控等)、消费电子和手持设备、汽车电子(包括汽车导航、T-BOX、汽车仪表、汽车娱乐系统等)、计算与大数据、通信等。

传感器:公司传感器业务(Sensor)致力于新一代智能终端生物传感技术的自主技术创新,专注于人机交互传感器芯片和解决方案的研制开发。目前提供嵌入式传感芯片,电容、超声、光学模式指纹识别芯片以及自容、互容触摸屏控制芯片,广泛应用于新一代智能移动终端的传感器模组,也适用于工业自动化、车载人机界面及物联网等需要智能人机交互解决方案的领域。

2.江波龙(总市值416亿元,PE570.72,NAND龙头)

2022年收入83.30亿元,同比减少14.55%;归母净利润0.73亿元,同比减少92.81%。收入结构中,嵌入式存储占比52%、移动存储占比24%、固态硬盘占比18%、内存条占比5%、其他占比1%。

嵌入式存储:嵌入式存储通常指固定内嵌于电子产品主系统内、具有嵌入式接口的半导体存储器,公司嵌入式存储包括eMMC、UFS、ePOP、eMCP、SLCNAND 和LPDDR等。(1)UFS、eMMC 是应用于智能手机、智能电视、平板电脑、机顶盒、智能可穿戴设备等领域的大容量NAND Flash嵌入式存储器,特别是作为智能手机的存储模块被广泛使用,是半导体存储的核心产品类别之一。公司车规级eMMC、UFS 已符合汽车电子行业核心标准体系AEC-Q100;工规级和车规级eMMC 可实现最低-40°C、最高+105°C的宽温域作业。(2)ePoP 和eMCP 是面向尺寸受限的应用场景开发的小尺寸或高集成嵌入式存储器。ePoP 将存储芯片贴片于CPU 表面以减少芯片面积占用,适用于智能手表、智能手环、耳机等可穿戴设备。(3)LPDDR 是低功耗的DRAM 存储器,主要应用于智能手机、平板电脑等功耗限制严格的消费电子产品,DRAM 存储器无需主控芯片及固件驱动,在应用技术层面的核心竞争力体现为存储芯片测试技术能力。公司LPDDR 产品的容量覆盖4Gb 至64Gb,作业温域为-25°C~85°C,已获得联发科(Media Tek,MTK)、紫光展锐、Amlogic 等平台认证,在智能手机、平板电脑、机顶盒、车载导航等领域获得行业优质客户青睐。(4)SLC NAND 微存储器是应用于网络通信设备、物联网硬件、便携设备等消费及工业应用场景的小容量NAND   Flash存储器。目前公司自研SLC   NAND   Flash 存储芯片产品:512Mbit、1Gbit、2Gbit、4Gbit均已实现量产,为客户提供多种电压、多种封装、多种接口的SLC NAND Flash存储解决方案。公司的SLC   NAND已通过Broadcom、紫光展锐等20 家主流平台认证和近100 个主控型号验证,兼容性较强。

固态硬盘:固态硬盘(SSD)是按照JEDEC 有关接口标准制造的大容量NAND Flash 存储器,通常包含控制单元(主控芯片)和存储单元(NAND Flash),有时亦会同时搭载DRAM 提升读写速度。公司产品覆盖SATA 和PCIe 两大主流接口,应用于笔记本、台式机、一体机、视频监控、网络终端等领域。2022年,公司发布了企业级规格的SSD,标志着公司跨入了企业级SSD高端存储领域。依据IDC数据,2021年英特尔、三星、美光等国际存储原厂占中国企业级SSD市场份额合计超过70%,居主导地位。2021年,中国企业级SSD市场格局为:英特尔34.20%、三星32.40%、忆联9.30%、美光5.70%、忆恒创源4.10%、其他14.20%。

移动存储:移动存储指USB 闪存盘(“U 盘”)、存储卡及便携式移动固态硬盘等便携式移动存储器,主要应用于安防监控、车载应用、高清摄影、智能终端等领域。

内存条:公司内存条产品线覆盖DDR4及DDR5 系列规格,产品容量包含4GB 到64GB,广泛应用于个人电脑、教育/金融智能系统、银行/医院自助终端、网络终端、大型会议中心、安防监控、交通/通讯、小型工作站、工业自动化、电竞、AI 存储等多个应用领域。

3.北京君正(总市值427亿元,PE43.88,SRAM龙头)

2021年收入52.74亿元,同比增长143.07%;归母净利润9.26亿元,同比增长1,165.27%。2022年前三季度收入42.19亿元,同比增长11.23%;归母净利润7.32亿元,同比增长15.18%。收入结构中:存储芯片占比76%、智能视频芯片占比12%、模拟与互联芯片占比8%、MCU占比2%、其他占比2%。

存储芯片:公司的存储芯片主要由DRAM、SRAM、Flash构成。(1)公司DRAM产品主要针对具有较高技术壁垒的专业级应用领域开发。涵盖16M、32M、64M、128M到1G、2G、4G、8G、16G等不同容量,且同时拥有普通型和车规级芯片产品,可应用于工业、消费、通讯以及汽车等不同领域。(2)公司SRAM产品品类丰富,从传统的Synch SRAM、Asynch SRAM产品到行业前沿的高速QDRSRAM产品均拥有自主研发专利。通过多年的积累,SRAM产品面对客户在高速、低功耗等不同性能需求中,逐渐赢得客户的认可。2018年全球SRAM市场格局为:赛普拉斯占比40%、ISSI(北京君正控制)占比17%、瑞萨占比15%、GSI占比8%、其他占比20%。(3)公司FLASH类产品包括了目前全球主流的NOR FLASH存储芯片和NANDFLASH存储芯片。其中NOR   FLASH存储芯片产品具有串口型和并口型两种设计结构,以及从256K至1G的多种容量规格,主要面向高品质市场,增速较快。NAND   FLASH产品主攻1G-4G大容量规格,大部分处于研发阶段。

智能视频芯片:产品线覆盖前端、后端和泛视频领域,主要应用于智能视觉领域,未来计划向泛视频领域深入拓展。目前君正有面向安防监控市场的IPC产品T系列芯片、面向后端NVR等设备的A1芯片、以及面向泛视频类市场的C100芯片,主要应用于家用摄像头、视频监控等消费安防领域。未来君正将在A1和C100的基础上分别进行下一代升级产品的研发,从而形成A系列和C系列产品。2022年,君正面向AI   IPC的新产品T41完成了研发与投片,针对工业、医疗等泛视频市场需求的C200芯片启动研发。

模拟与互联芯片:公司模拟与互联产品线丰富,面向汽车、工业、医疗及高端消费类市场。模拟芯片主要包括LED驱动芯片、触控传感芯片、DC/DC芯片、车用微处理器芯片等,同时可向客户提供丰富的车内、车外照明芯片解决方案。目前主要应用于LED车灯驱动、车内显示等汽车市场、工业、医疗及高端消费类市场,以国内市场为主,未来将持续拓展海外市场。

MPU:公司MPU芯片主要为面向以物联网为基础的消费电子领域的嵌入式MPU芯片,集图形处理、安全引擎、人工智能加速、低功耗物联网等诸多优异性能为一体,符合物联网终端产品对于低功耗、小尺寸等微处理器性能指标的要求。

4.佰维存储(总市值186亿元,PE254.39,江波龙小弟)

2021年收入26.09亿元,同比增长58.92%;归母净利润1.17亿元,同比增长325.69%。2022年预计收入29.74亿元,归母净利润0.73亿元。2022年中报收入结构:嵌入式存储占比75%、消费级存储模组占比19%、工业级存储模组占比3%、其他占比3%。

嵌入式存储:公司嵌入式存储产品类型覆盖了ePOP、eMCP、eMMC、UFS、BGA SSD、LPDDR、MCP、SPI   NAND等,广泛应用于手机、平板、智能穿戴、无人机、智能电视、笔记本电脑、智能车载、机顶盒、智能工控、物联网等领域。(1)ePOP、eMCP均为NAND Flash和LPDDR二合一的存储器产品,其中ePOP广泛应用于对芯片尺寸有严苛要求的智能终端,尤其是智能手表、智能手环、VR眼镜等智能穿戴设备领域,而eMCP则广泛应用于智能手机、平板电脑等智能终端。公司ePOP系列产品目前已被Google、Facebook、小天才等知名企业应用于其智能手表、VR眼镜等智能穿戴设备上;公司eMCP系列产品获得智能手机、平板电脑客户的广泛认可。(2)eMMC是当前智能终端设备的主流闪存解决方案,在尺寸、成本等方面具有优势,占据较大的市场空间。UFS是eMMC的换代产品,具有更高的存储性能和传输速率,目前已成为高端智能手机的主流选择,并开始逐步下沉。在市场方面,公司eMMC系列产品已被Google、Facebook、小天才等知名企业应用于其智能穿戴设备上,并进入主流手机厂商供应链体系;UFS系列产品已在部分客户实现量产供应。(3)BGA SSD为芯片形态,尺寸仅为传统2.5英寸SSD的1/50左右,并具有低功耗、低成本、抗震、高可靠性的优势。在市场方面,公司BGA SSD已通过Google准入供应商名单认证,在高端智能手机、工业计算机、高性能超薄笔记本、无人机、智能汽车等领域具有广泛的应用前景。(4)公司LPDDR产品涵盖LPDDR3、LPDDR4、LPDDR4X、LPDDR5各代标准,容量覆盖2Gb至64Gb;最新一代LPDDR5产品相比于LPDDR4,频率翻倍,最高达到6400Mbps,功耗更低,目前已具备大批量供应能力。在市场方面,公司LPDDR系列产品已进入多家消费电子龙头企业的供应体系。(5)公司MCP、SPI NAND产品主要面向通信市场,进入多家龙头企业供应体系。

消费级存储:公司的消费级存储包括固态硬盘、内存条和移动存储器产品,主要应用于消费电子领域。TO B领域,目前已经进入联想、宏碁、同方、浪潮信息、富士康等国内外知名PC厂商供应链,在国产非x86市场,公司SSD产品和内存模组已陆续适配龙芯、鲲鹏、飞腾、兆芯、海光、申威等国产CPU平台以及UOS、麒麟等国产操作系统,获得整机厂商广泛认可和批量采购。TO C领域,公司通过子品牌佰微(Biwintech)以及运营的惠普(HP)、掠夺者(Predator)等品牌,开发PC后装、电子竞技、移动存储等To   C市场。

工业级存储:公司工业级存储包括工规级SSD、车载SSD及工业级内存模组等,主要面向工业类细分市场,应用于5G基站、智能汽车、智慧城市、工业互联网、高端医疗设备、智慧金融等领域。

5.东芯股份(总市值151亿元,PE81.63,江波龙小小弟)

2021年收入11.34亿元,同比增长44.62%;归母净利润2.62亿元,归母净利润1,240.27亿元。2022年预计收入11.49亿元,归母净利润1.85亿元。2021收入构成:NAND占比58%、NOR17%、MCP16%、DRAM7%、其他2%。

NAND:公司聚焦平面型SLC NAND Flash的设计与研发,主要产品采用浮栅型工艺结构,存储容量覆盖1Gb至32Gb,主要用于支持Linux、RTOS等应用系统代码的存储和运行,应用于如5G通讯模块和集成度要求较高的终端系统运行模块。公司开发的车规产品正在进行AEC-Q100的验证;公司先进制程的19nm完成首轮晶圆流片后,产品正在不断调试过程中。

NOR:公司自主设计的SPI NOR Flash存储容量覆盖2Mb至256Mb,符合-40°C到85°C的工业标准,并支持多种数据传输模式,用于存储代码程序,例如在功能手机中用于存放通信数据交换时的启动程序。公司中高容量的NOR Flash也在研发进程中。

MCP:公司研发的MCP产品将闪存芯片和DDR合二为一进行封装,简化走线设计,节省组装空间,高效集成电路,提高产品稳定性,目前主要用于空间受限的电子产品,被应用于移动终端、通讯设备领域。

DRAM:公司研发的DDR3具有高带宽、低延时等特点,在通讯设备、移动终端等领域应用广泛。自主研发的LPDDR系列产品具有低功耗、高传输速度等特点,多应用于智能终端、可穿戴设备领域。

6.普冉股份(总市值95亿元,PE116.95,兆易创新的小小弟)

2021年收入11.03亿元,同比增长53.75%;归母净利润2.91亿元,同比增长238.39%。2022年预计收入9.25亿元,归母净利润0.81亿元。2022年中报收入构成:NOR Flash占比71%、EEPROM占比29%。

NOR Flash:公司NORFlash产品采用电荷俘获(SONOS)及浮栅(ETOX)工艺结构,提供了512Kbit到128Mbit容量的系列产品,覆盖1.65V-3.6V的操作电压区间,具备低功耗、高可靠性、快速擦除和快速读取的优异性能,公司NORFlash产品应用领域集中在蓝牙、IOT、TDDI、AMOLED、工业控制等相关市场。目前NORFlash行业主流工艺制程为55nm,公司40nm工艺制程下4Mbit到128Mbit容量的全系列产品均已实现量产,处于行业内领先技术水平。

EEPROM:该类产品相较于NORFlash的容量更小、擦写次数高,因此适用于各类电子设备的小容量数据存储和反复擦写的需求,广泛应用于智能手机摄像头、工业控制、汽车电子、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电等领域。目前EEPROM产品国内行业主流工艺制程为130nm,公司95nm及以下工艺制程下产品已实现量产,领先于业界主流工艺制程。目前公司超大容量EEPROM系列开发完成,支持SPI/I2C接口和最大4Mb容量,其中2Mb产品批量用于高速宽带通信和数据中心。

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