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2017年中國半導體行業發展前景分析及預測
2018/1/3 13:56:58 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:全球半導體產業增速創六年新高,新景氣周期有望啟航。2017H1 全球半導體銷售額達 1905 億美元,同比+21%,增速再創近六年來新高。受惠于 DRAM 和 Flash 市場需求強勁,2017 年全球半導體銷售額有望較 2016 年增長全球半導體產業增速創六年新高,新景氣周期有望啟航。2017H1 全球半導體銷售額達 1905 億美元,同比+21%,增速再創近六年來新高。受惠于 DRAM 和 Flash 市場需求強勁,2017 年全球半導體銷售額有望較 2016 年增長 22%,達到 4135 億美元。存儲芯片需求暴增、12 英寸邏輯芯片需求維持、8 英寸芯片需求復蘇是本輪景氣周期開啟的主要邏輯。
終端、云端應用增長爆炸,存儲器銷售額預計增長 58%,達 1220 億美元。終端方面,手機存儲升級、PC 固態硬盤滲透率提升是拉動需求主因。2016 下半年以來各大手機廠商RAM、Flash 容量紛紛升級,以蘋果手機為例,iPhone7 Plus 起運行內存由 2GB 升至 3GB,蘋果全線手機閃存最低配置由 16GB 升至 32GB,iPhone8 起閃存最低配置升至 64GB,最高至 256GB;安卓廠商則紛紛推出 6GB 運行內存機型,主流機型 64GB 閃存已較為尋常。PC 固態硬盤(SSD)相較機械硬盤(HDD)具有讀寫速度快、防震動、無噪音、輕薄、節能等一系列優點,SSD 取代 HDD 是未來趨勢,當前限制因素主要是 SSD 成本偏高。2015 年 PC 市場 SSD 滲透率為 25%,2017 年已達 40%。云端方面,企業級 SSD 存儲需求是重要成長點,應用包括視頻安防、云端服務器等領域。以監控存儲需求為例,每臺 1080P 設備每天大概產生 40GB 的存儲需求,每年達 14TB。云端服務器市場客戶包括 Facebook、亞馬遜(Amazon)、百度、阿里巴巴、Google 等,2017 年市場規模 1840萬臺。HDD 由于容量大、成本低目前仍是云端市場主流,約占 80%,中長期來看,隨著 3DNAND 技術逐漸成熟,SSD 取代 HDD 速度或將加快,屆時對 NAND Flash 需求或爆發,恐再次出現供不應求現象。預計 2017 年存儲器市場同比增長 58%,銷售額達 1220億美元。
筆記本電腦 SSD 滲透率
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NANDFlash、DRAM 為存儲器市場主力軍,NORFlash 市場小但機會大。按照市場規模看,DRAM 約占存儲器市場 53%,NANDFlash 約占存儲器市場 42%,二者合計份額達95%,為存儲器市場主要構成產品。2017 年 NAND Flash 銷售額預計年增 44%,DRAM 銷售額預計年增 74%,拉動作用極其明顯。NOR Flash 主要機會在于市占率約 25%的賽普拉斯、市占率近 20%的美光陸續退出市場,而物聯網、工控應用等市場需求依舊旺盛,對于現有玩家而言填補市場機會巨大。從長期角度來看,NANDFlash仍為未來市場主要方向。2020 年 NANDFlash 市場規模上看 650億美元。
全球存儲器產品結構(按銷售額)
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圖全球存儲器銷售額及年增率(百萬美元)
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NAND Flash 存儲價格上漲分化,部分產品短期價格有所回調。2017 年 Q1 至 Q3 NANDFlash 延續了 2016 年的漲勢,2017 年初至 10 月 128GbMLC 漲幅達 44%。在大趨勢上漲之下,自 2017Q3 開始,NAND Flash 部分產品價格漲勢放緩并有所回調,其中 64GB MLC價格于 2017Q3 下降 8%左右。NANDFlash 下游嵌入式存儲 eMMC 及 SSD 價格總體呈上漲趨勢,Q3 以來同樣呈微幅震蕩態勢。后期 NANDFlash 價格走勢仍不明朗。
NAND Flash 價格(單位:美元)
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NAND Flash 下游嵌入式存儲和 SSD 價格(單位:美元)
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NAND 存儲器技術處于變革關鍵時間點,未來價格關注 3D 產能情況。NAND 存儲器制程轉換遭遇瓶頸,采用 3D 堆疊技術為主要解決方案。3D 產能目前三星投產率、良率最高,其 64 層 3D-NAND 三季度已進入量產階段,3D 產出占投產量達 50%,其他廠商亦在 Q3 有所放量,粗略估計 2017Q3 全球新增產能超 20 萬片/月,新增產能對 NAND Flash 供應緊缺的壓力有所緩解。同時,3D NAND Flash 存儲密度高,單位容量成本低:據中國閃存市場網估計,3D NAND 技術下每 GB 成本約 0.1 美金,較 2D 結構至少低 30%。在 48 層 3D TLC架構下,1TB SSD 成本已低于 2D TLC 架構,3DNAND 較 2DNAND 更為經濟。另一方面,NANDFlash 下游需求增長空間仍大:智能手機及 SSD 滲透率提升仍構成 NAND Flash 的巨大需求。供給產能的緩解與需求空間的提升對 NAND Flash 價格構成相反影響,未來價格變化依舊有待觀察。
2017 年 NAND Flash 主要廠商產量(單位:萬片)
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2017 年主要 Flash 原廠新增 3D NAND 投產規劃
原廠工廠2017 年規劃產能情況三星Fab172017Q1 量產 64 層 3D V-NAND初期產能約 3 萬片/月,后期整體產能約 10 萬片/月。Fab182017Q3 出貨 64 層 3D V-NAND初期產能約 7-8 萬片/月,后期總產量將達 20 萬片/月東芝/WDFab22017Q1 逐步轉向 64 層 3D V-NAND,預計下半年大規模量產初期產能 5 萬片/月Fab62017 年 3 月建設 Fab6 工廠,2018Q3 投入 64 層3D V-NAND 量產未知美光IMFS2017 年開始逐步轉向 64 層 3D V-NAND,預計 Q3中旬開始出貨整體產能約 13 萬片/月F10x2017Q2 開始試產 64 層 3D V-NAND,預計 Q3 中旬開始出貨整體產能約 10-12 萬片/月SK 海力士M142017 年 4 月完工,下半年試產72層3D V-NAND未知數據來源:公開資料整理
2D 和 3D 1TB SSD 成本對比(單位:美元)
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DRAM 價格繼續走強,維持上漲態勢。DRAM 價格于 2017Q2 有所回調,2017Q3 后則繼續維持 2016 年以來漲勢,2017 年初至 10 月,DDR3 4G 1600MHz 價格上漲 25%左右。拉動 DRAM 價格上漲原因主要有:(1)需求端來看,終端云端需求不減:終端智能手機內存容量升級,云端服務器、數據中心的強勁需求均拉動 DRAM 需求的增長。(2)供給端來看,DRAM 廠產能增加有限:三大 DRAM 廠(三星、海力士、美光)產能增加空間已相當有限,接近滿載,從產能規劃來看,2018 年新增投片量僅約 5-7%,源于現有工廠產能的重新規劃,資本支出傾向于保守,僅 SK 海力士決議在無錫興建新廠,最快產能開出時間落在2019 年。需求供給兩側來看,預計 2018 年 DRAM 價格仍將維持上漲態勢。
DRAM 價格(單位:美元)
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NORFlash 價格季漲 10%~15%,供不應求漲勢延續。由于 NORFlash 市場較小,2016年以來 NORFlash 巨頭美光及 Cypress 紛紛宣布淡出,退至較高端車用及工控市場,主要供應轉入旺宏、華邦電、兆易創新等廠商,一時間供給不及需求,漲價幅度迅速擴大。由于芯片內執行的特性,NORFlash 尚無法被完全取代,未來市場機會較大。兆易創新目前全球NORFlash 市占率排名第六,與臺廠采用 IDM 模式 8 寸和 12 寸晶圓產線均擴產謹慎不同,兆易創新采用 12 寸晶圓 Fabless 代工模式,主要代工廠從武漢新芯向中芯國際逐步轉移,未來理論產能較為充足,大幅受益于產品價格上漲。
NORFlash 廠商市占率
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智能手機、PC 為主要應用,12 英寸邏輯芯片下游需求平穩。當前,基于 12 英寸晶圓制造的邏輯芯片需求集中于智能手機 CPU、基帶芯片、PC 的 CPU、GPU 等。智能手機方面增長平穩,2017H1 全球手機智能手機廠商總出貨量達 3.474 億臺,同比增長 4.3%,略高于預期的 3.6%。在市場增長放緩的背景下,消費者對智能手機仍然保持了旺盛的需求。預計 2018/2019/2020 年全球手機出貨量為 15.88/16.48/17.11 億部,智能手機未來仍將保持 3%以上的穩定增長。PC 方面,盡管過去幾年全球 PC 出貨量持續下滑,未來五年在筆記本及二合一設備帶動下,PC 市場將持續平穩,2016-2020 年 CAGR 預計為-0.8%。
全球智能手機出貨量(單位:百萬臺)
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競爭壁壘高,主要市場多由巨頭把持。12 英寸晶圓通常用于 90mm 及以下先進制程芯片,目前英特爾最新第八代處理器采用 14nm 工藝,蘋果公司最新 A11 仿生芯片采用了臺積電 10nm 工藝。先進的制程工藝產生了較高的技術壁壘,新進廠商追趕仍需若干年時間,導致市場份額多由海外巨頭公司把持。除存儲廠商多采用的 IDM 模式以外,12 英寸邏輯芯片制造商多為設計、制造、封裝測試相分離的 Fabless 模式。研發費用投入來看,2016 年英特爾研發費用達 127.4 億美元,高通達 51 億美元,IDM 及 Fabless 的兩大龍頭公司研發費用遠超其他,相比之下國內廠商研發投入普遍在 10 億美元以下,短期內難以超越,預計海外廠商技術壁壘仍將長期存在。
各芯片廠商研發費用比較(億美元)
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消費電子、物聯網微創新不斷,指紋雙攝拉動中低端 8 寸晶圓市場需求復蘇。隨著物聯網(IoT)的興起,傳感器、微機電(MEMS)元件、模擬 IC、電源 IC 以及其他相關半導體元件市場需求愈加旺盛。消費電子方面微創新如指紋識別、雙攝等需求亦十分旺盛。物聯網相關應用芯片以及消費電子相關芯片不需使用最先進制程,很適合采用 8 寸晶圓。其中,指紋、雙攝需求快速增長,是近期拉動 8 寸晶圓需求復蘇的主要驅動力。據旭日大數據,2015年全球智能手機指紋識別滲透率 25%,2016 年滲透率達 43%,2017 年指紋識別將成為智能手機標配,完成向中低端安卓機的滲透,預計全年增速約 50%,滲透率達 61%,為 8 寸傳感器芯片帶來約 9.3 億顆需求。2017 年雙攝迎來行業爆發,隨著 iPhone7 Plus 導入,國內廠商紛紛效仿,滲透率有望從 2016 年的 5%,升至 2017 年的 15%,為 8 寸傳感器芯片帶來2.43 億顆的需求。
8 英寸晶圓需求結構
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雙攝像傳感芯片市場規模
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指紋識別傳感芯片市場規模
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當前,日韓臺灣晶圓代工廠換代升級,8 寸產能易降難擴。日韓、臺灣等一線代工廠普遍加碼 12 寸設備,布局先進制程制造,8 寸生產主力逐漸轉移至大陸。大陸 8 寸晶圓產線擴產,主要以海外廠商產線轉換下來的二手設備為主,具有成本優勢,極少購進全新設備。二手設備供應相對有限,從而產能擴充受到限制。看好我國集成電路產業持續增長,產業結構良性調整。在國家戰略、政府背書的背景之下,我們看好中國集成電路產業的持續發展。我們預計如果全行業在未來 5 年內保持 20%左右的復合增速,2021 年行業收入將超過 1 萬億元。同時,產業結構步入良性調整,設計產業保持高速增長,重點晶圓制造企業盈利能力進一步優化,封測業實現兩位數增長。
中國集成電路產業銷售額預測
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