全球存儲(chǔ)器市場的集中度非常高,在存儲(chǔ)芯片市場中,呈現(xiàn)出典型的寡頭壟斷格局。根據(jù)DRAM芯片exchange數(shù)據(jù)顯示,2018年全球DRAM芯片市場中三星、SK海力士、美光全球市占率分別達(dá)到44%、29%、22%,三家公司合計(jì)占全球市場的95%,全球DRAM芯片市場基本為三家壟斷;而全球NAND存儲(chǔ)市場整體上集中度稍低于DRAM芯片市場,但是仍然為幾大IDM龍頭所掌控,三星、東芝、美光、西部數(shù)據(jù)、SK海力士、英特爾的市場占有率分別為35%、19%、13%、15%、10%、7%,前六家公司合計(jì)全球市占率高達(dá)99%。
DRAM芯片,即動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器,在存儲(chǔ)器市場中占據(jù)半壁江山,達(dá)53%。全球DRAM芯片產(chǎn)能和投片量在2010年—2013年間有一陣明顯的洗牌。2010年40nm制程DRAM芯片產(chǎn)品開始進(jìn)入主流市場,在隨后三年里制程工藝前沿快速提升到20nm。
DRAM芯片位元供給的增長來源以工藝進(jìn)步帶來的密度提升為主,以產(chǎn)能擴(kuò)張帶來的投片量提升為輔。但是近年來DRAM芯片在進(jìn)入20nm制程以后,制程提升開始遇到瓶頸,主流廠商出于成本和研發(fā)難度的考慮,對(duì)1Xnm及以下制程的開發(fā)應(yīng)用比較謹(jǐn)慎。目前三星、美光、海力士正在從20nm向18nm艱難挺進(jìn),中國臺(tái)灣廠商除南亞科外仍主要采用38nm制程。制程推進(jìn)放緩和存儲(chǔ)密度增速降低直接導(dǎo)致DRAM芯片綜合位元供給增速下降。
2016年,我國的長江存儲(chǔ)、合肥長鑫、福建晉華三個(gè)存儲(chǔ)器項(xiàng)目啟動(dòng)。福建晉華因?yàn)樵庥雒绹夹g(shù)禁售,發(fā)展停滯。目前,長江存儲(chǔ)重點(diǎn)發(fā)展NANDFlash,2019年9月,長江存儲(chǔ)開始量產(chǎn)基于Xtacking架構(gòu)的64層256GbTLC3DNAND閃存,以滿足固態(tài)硬盤、嵌入式存儲(chǔ)等主流市場應(yīng)用需求。合肥長鑫專注發(fā)展DRAM芯片。
根據(jù)長江存儲(chǔ)、合肥長鑫的投資規(guī)劃,長江存儲(chǔ)一期產(chǎn)品為3DNAND,預(yù)計(jì)到2020年形成月產(chǎn)能30萬片的生產(chǎn)規(guī)模;到2030年將建成月產(chǎn)能100萬片的生產(chǎn)規(guī)模。合肥長鑫預(yù)計(jì)2020年開始規(guī)劃二廠建設(shè);2021年則完成17nn的研發(fā)。
受益于下游智能手機(jī)、AI、數(shù)據(jù)中心、汽車、物聯(lián)網(wǎng)等多領(lǐng)域應(yīng)用持續(xù)放大,DRAM芯片和NAND為主導(dǎo)的存儲(chǔ)芯片仍將保持高速增長。前瞻經(jīng)濟(jì)研究院預(yù)測,2017-2021年,DRAM芯片需求的復(fù)合年增長率將達(dá)20%,NAND需求復(fù)合年增長率將達(dá)40-45%。
近幾年中國數(shù)據(jù)中心建設(shè)增多,服務(wù)器使用量逐步上升,帶動(dòng)了服務(wù)器型DRAM芯片產(chǎn)品的銷售。2018年,我國DRAM芯片行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到3422.7億元,增長率達(dá)到35.5%。隨著5G時(shí)代的來臨,存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量將呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長。5G的快速發(fā)展為半導(dǎo)體行業(yè)帶來巨大發(fā)展機(jī)遇。5G數(shù)據(jù)傳輸速度的飛躍式提升和海量設(shè)備的互聯(lián)互通,將使電子設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量高速提升。整機(jī)廠商供應(yīng)鏈的國產(chǎn)化,也為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來市場空間。
為推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,早前國務(wù)院發(fā)布實(shí)施了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)推進(jìn)綱要》,旨在充分發(fā)揮國內(nèi)市場優(yōu)勢,營造良好發(fā)展環(huán)境,激發(fā)企業(yè)活力和創(chuàng)造力,努力實(shí)現(xiàn)集成電路產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。該綱要是近幾年以來我國集成電路行業(yè)最主要的政策之一。
目前中國大陸晶圓廠的建設(shè)周期在2018-2021年,合計(jì)投資總額達(dá)到10,026億元,年均投資達(dá)到2,500億元以上;其中,國資背景的晶圓廠合計(jì)投資金額達(dá)到7,744億元,年均投資達(dá)到1,900億元以上,占比超過75%,國內(nèi)晶圓廠建設(shè)正處于投建高峰期,將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
隨著國際產(chǎn)能不斷向我國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移,英特爾(Intel)、三星(Samsung)等國際大廠陸續(xù)在中國大陸投資建廠,同時(shí)在集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的引導(dǎo)下,我國大陸集成電路生產(chǎn)線建設(shè)熱情高漲,中國大陸對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的需求巨大。
根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),2018年我國大陸地區(qū)半導(dǎo)體專用設(shè)備銷售規(guī)模達(dá)到128億美元,超過中國臺(tái)灣地區(qū)成為全球第二大市場,SEMI預(yù)計(jì)未來我國大陸地區(qū)半導(dǎo)體專用設(shè)備市場仍將保持增長態(tài)勢,2020年市場規(guī)模將達(dá)170.6億美元。
作為大部分的電子產(chǎn)品中的核心單元主要材料,半導(dǎo)體在消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司、半導(dǎo)體制造公司、半導(dǎo)體封測公司和半導(dǎo)體設(shè)備與材料公司,其中,半導(dǎo)體設(shè)備的主要應(yīng)用階段為半導(dǎo)體的制造與封測工藝流程。半導(dǎo)體的制造工藝流程包括晶圓制造、晶圓加工和封裝測試三個(gè)部分。
不同過程所需投資額以及相應(yīng)半導(dǎo)體設(shè)備不同。根據(jù)Gartner和SEMI等機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì),按工程投資分類潔凈室投資占比約為20-30%左右,其余的70%主要為半導(dǎo)體相關(guān)設(shè)備采購。其中晶圓加工環(huán)節(jié)(即賦予晶圓相應(yīng)的電學(xué)特性)所需設(shè)備投資價(jià)值占比最高,約占80%左右。
封裝測試環(huán)節(jié)和晶圓制造環(huán)節(jié)受先進(jìn)制程工藝影響較小,對(duì)于設(shè)備精度需求相對(duì)較低,因此所需設(shè)備投資價(jià)值量占比較低,分別為20%和0.5%。
晶圓加工環(huán)節(jié)設(shè)備又可進(jìn)一步分為刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備、檢測設(shè)備和其他沉積設(shè)備等。根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì),其中刻蝕設(shè)備投資占比第一,2017年占晶圓加工環(huán)節(jié)設(shè)備銷售額的24%。
新興領(lǐng)域推動(dòng)未來DRAM芯片需求高速增長?;诨ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)、移動(dòng)電子、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的需求增長,未來DRAM芯片市場將持續(xù)增長,根據(jù)ICInsights預(yù)測2019年DRAM芯片市場規(guī)模突破1000億美元;美光預(yù)測2017~2021年DRAM芯片需求量的CAGR將達(dá)到20%。
伴隨全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,近年來全球半導(dǎo)體銷售額保持穩(wěn)定增長。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(WSTS)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球半導(dǎo)體銷售額由2010年的2,983.15億美元增長至2018年的4,687.78億美元,年復(fù)合增長率達(dá)5.81%。