中國(guó)儲(chǔ)存器DRAM行業(yè)市場(chǎng)需求及中國(guó)、國(guó)外儲(chǔ)存器發(fā)展趨勢(shì)分析[圖]

    雖然DRAM總體位元需求依然會(huì)維持在20%左右，但需求結(jié)構(gòu)正在發(fā)生改變。智能手機(jī)出貨量面臨瓶頸的背景下，移動(dòng)端DRAM需求增長(zhǎng)主要來(lái)自單機(jī)內(nèi)存容量的提升。但服務(wù)器和企業(yè)用DRAM需求則受益于大數(shù)據(jù)和AI訓(xùn)練等新需求而快速增長(zhǎng)。新興需求推動(dòng)當(dāng)前高度集中的DRAM市場(chǎng)格局難以適應(yīng)推陳出新不斷發(fā)展的需求變化，正是新廠商的進(jìn)入良機(jī)。隨著移動(dòng)端增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的改變，以及大數(shù)據(jù)、AI和數(shù)據(jù)中心等新需求的興起，DRAM市場(chǎng)正面臨巨大的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)和結(jié)構(gòu)性變化。

    DRAM存儲(chǔ)器和Flash閃存芯片是當(dāng)前市場(chǎng)中最為重要的存儲(chǔ)器。DRAM是最為常見(jiàn)的系統(tǒng)內(nèi)存，雖然性能較為出色，但是其斷電易失，相比于其同級(jí)別的易失性存儲(chǔ)器，其成本更低，故而其在系統(tǒng)內(nèi)存中最為常見(jiàn)；Flash則是應(yīng)用最廣泛的非易失性存儲(chǔ)，其斷電非易失性使其主要被應(yīng)用于大容量存儲(chǔ)領(lǐng)域。

    DRAM：內(nèi)存常用的存儲(chǔ)介質(zhì)。DRAM的數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)時(shí)間非常短，其使用電容存儲(chǔ)來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)，因而必須每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次刷新，否則信息就會(huì)丟失。與SRAM相比，DRAM雖然速度更慢，且保持?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)間也相對(duì)較短，但其價(jià)格卻更加便宜。由于技術(shù)上的差別，DRAM的功耗較低，集成度高且體積更小，并且在速度上也優(yōu)于所有的ROM，故而被廣泛的應(yīng)用。

    Flash：大容量閃存。在存儲(chǔ)器發(fā)展的早期，ROM一直作為系統(tǒng)的主要存儲(chǔ)設(shè)備，但目前其已被Flash全面代替了。在特點(diǎn)上，F(xiàn)lash兼具RAM和ROM和優(yōu)勢(shì)，其不僅斷電后不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，而且具有電子可擦除、可編程性能。雖然在讀取速度上Flash略遜于DRAM，但是其速度仍然較快，且其成本遠(yuǎn)低于DRAM。在分類上，目前Flash主要分為NOR和NAND兩種類型，二者區(qū)別主要在于讀取方式存在差異，以及存儲(chǔ)單元的連接方式不同。

    NORFlash：NORFlash以“字”為基本單位，可以直接運(yùn)行裝載在其中的代碼（XIP）。相比NANDFlash，NORFlash的寫(xiě)入速度更慢，且其成本更高，因此其主要被應(yīng)用于DVD、功能手機(jī)、USBKey、TV、機(jī)頂盒、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等小容量代碼閃存領(lǐng)域，目前在0-16MBFlash市場(chǎng)上，NORFlash占據(jù)了大部分的市場(chǎng)份額。NORFlash可分為串行和并行，其目前以串行為主，具有XIP特性，但成本較高，主要占據(jù)小容量市場(chǎng)。此外，由于串行的接口簡(jiǎn)單、更加輕薄小巧、功耗和系統(tǒng)總體的成本也更低，所以雖然在讀取速度上，其不及并行NORFlash，但仍已成為主要系統(tǒng)方案商的首選。

    NANDFlash：NANDFlash以“塊”為基本單位，其單位容量的成本低，寫(xiě)入與讀取速度也均優(yōu)于NORFlash，但用戶不能對(duì)NANDFlash上的代碼進(jìn)行直接運(yùn)行，因此，很多開(kāi)發(fā)板在使用NANDFlash的同時(shí)，另需一塊NORFlash來(lái)運(yùn)行啟動(dòng)代碼。由于具有NANDFlash寫(xiě)入和擦出速度快、成本低等特點(diǎn)，其主要被應(yīng)用在大容量存儲(chǔ)領(lǐng)域，如嵌入式系統(tǒng)（非PC系統(tǒng)）的DOC（芯片磁盤(pán)），以及常用的閃盤(pán)，比如手機(jī)、平板電腦、U盤(pán)、固態(tài)硬盤(pán)等。

DRAM存儲(chǔ)器讀寫(xiě)快成本高

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    在DRAM中，又可以根據(jù)技術(shù)規(guī)格的不同可以分為DDR系列、GPDDR系列、LPDDR系列等類別。其中DDR系列為普通DRAM，GPDDR全稱圖形用雙倍數(shù)據(jù)傳輸率存儲(chǔ)器（GraphicsDoubleDataRate），是一種高性能顯卡使用的同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，專為高帶寬需求計(jì)算機(jī)應(yīng)用所設(shè)計(jì)。LPDDR指的是低功耗雙倍數(shù)據(jù)傳輸率存儲(chǔ)器（LowPowerDoubleDataRateSDRAM），主要用于便攜設(shè)備。目前DDR和DDR2已經(jīng)基本退出市場(chǎng)，而以DDR3、DDR4以及LPDDR系列為主。

DRAM技術(shù)規(guī)格不斷發(fā)展下一代為DDR5

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    DDR3屬于SDRAM家族的內(nèi)存產(chǎn)品，提供了相較于DDR2更高的運(yùn)行效能與更低的電壓，是DDR2的后繼者（增加至八倍），也是現(xiàn)時(shí)流行的內(nèi)存產(chǎn)品規(guī)格。DDR3采用8bit預(yù)取設(shè)計(jì)，而DDR2為4bit預(yù)取，這樣DRAM內(nèi)核的頻率只有等效數(shù)據(jù)頻率的1/8，DDR3-800的核心工作頻率只有100MHz。其次，DDR3采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的拓?fù)浼軜?gòu)，以減輕地址/命令與控制總線的負(fù)擔(dān)。最后，DDR3采用100nm以下的生產(chǎn)工藝，將工作電壓從DDR2的1.8V降至1.5V，增加異步重置（Reset）與ZQ校準(zhǔn)功能。

    DDR4內(nèi)存是目前市場(chǎng)上新銳的DDR系列內(nèi)存規(guī)格，第一條DDR4內(nèi)存是在2014年由三星研制成功。DDR4相比DDR3最大的區(qū)別有三點(diǎn)：16bit預(yù)取機(jī)制（DDR3為8bit），同樣內(nèi)核頻率下理論速度是DDR3的兩倍；更可靠的傳輸規(guī)范，數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)一步提升；工作電壓降為1.2V，更節(jié)能。

    在未來(lái)，DDR5規(guī)格也將到來(lái)，2018年10月，Cadence和鎂光公布了自己的DDR5內(nèi)存研發(fā)進(jìn)度，兩家廠商已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)16GBDDR5產(chǎn)品，并計(jì)劃在2019年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)目標(biāo)。DDR5的主要特性是芯片容量，而不僅僅是更高的性能和更低的功耗。DDR5預(yù)計(jì)將帶來(lái)4266至6400MT/s的I/O速度，電源電壓降至1.1V。與DDR4相比，改進(jìn)的DDR5功能將使實(shí)際帶寬提高36％，即使在3200MT/s和4800MT/s速度開(kāi)始，與DDR4-3200相比，實(shí)際帶寬將高出87％。與此同時(shí)，DDR5最重要的特性之一將是超過(guò)16GB的單片芯片密度。

新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)支持DDR5功耗控制和性能提升

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    LPDDR（LowPowerDoubleDataRateSDRAM）是DDRSDRAM的一種，又稱為mDDR(MobileDDRSDRAM)，是美國(guó)JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)面向低功耗內(nèi)存而制定的通信標(biāo)準(zhǔn)，以低功耗和小體積著稱，專門(mén)用于移動(dòng)式電子產(chǎn)品。而DDR/DDR3/DDR4/DDR5是內(nèi)存顆粒，內(nèi)存條是把多顆顆粒一起嵌入板中而成，用于電腦等。

    一、市場(chǎng)需求

    從2018年下半年開(kāi)始DRAM價(jià)格進(jìn)入下行周期。而通過(guò)供需分析，認(rèn)為DRAM供給當(dāng)前處于由于技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)步放緩造成的低增長(zhǎng)平臺(tái)期，同時(shí)需求在5G、AI、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用拉動(dòng)下會(huì)維持較高增速。預(yù)計(jì)DRAM市場(chǎng)在2019年消化庫(kù)存，并在2020年前后重新達(dá)到供需平衡。

DXI價(jià)格指數(shù)從2H18開(kāi)始下滑，表明DRAM景氣度向下

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    DRAM是存儲(chǔ)器市場(chǎng)上的常青樹(shù)，從1966年IBM研發(fā)出世界上第一塊易失性存儲(chǔ)器（DRAM）開(kāi)始，它就一直在我們的計(jì)算系統(tǒng)中占據(jù)著核心位置。從現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，存儲(chǔ)器分為緩存、內(nèi)存（主存儲(chǔ)器）、外存（輔助存儲(chǔ)器）三大類。其中緩存要求速度高，但容量小，通常使用SRAM。內(nèi)存要求一定的讀寫(xiě)速度和用來(lái)支持運(yùn)行程序本身及所需數(shù)據(jù)的空間，相比于SRAM，DRAM保留數(shù)據(jù)的時(shí)間較短，速度也相對(duì)較慢，但從價(jià)格上來(lái)說(shuō)DRAM價(jià)格較SRAM便宜很多，且由于技術(shù)區(qū)別，DRAM體積小、集成度高、功耗低，同時(shí)其速度比所有ROM都快，因此一直都是內(nèi)存的不二之選。至于外存，相當(dāng)于電腦的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，對(duì)讀寫(xiě)速度要求不及前二者，對(duì)容量需求巨大。

    三大存儲(chǔ)器所用的介質(zhì)中，MDRAM的地位最穩(wěn)固，市場(chǎng)最大。因?yàn)镾RAM雖然價(jià)高，但是容量多年來(lái)增長(zhǎng)很少，只需滿足計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳遞即可。而外存容量需求的增長(zhǎng)又過(guò)快，導(dǎo)致需要不停尋找新的介質(zhì)。隨著數(shù)據(jù)的大量產(chǎn)生和電子設(shè)備的小型化趨勢(shì)，外存的介質(zhì)一直在變化以適應(yīng)需求，從磁盤(pán)/光盤(pán)/硬盤(pán)向Flash和SSD轉(zhuǎn)變。只有DRAM從誕生伊始就具備高密度、高容量的特點(diǎn)，從最初的K級(jí)到現(xiàn)在的GB級(jí)，DRAM本身的原理并沒(méi)有太大改變。

    在半磁性存儲(chǔ)介質(zhì)作為外存的年代，DRAM幾乎就是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的代名詞。進(jìn)入新世紀(jì)后，便攜設(shè)備的發(fā)展和半導(dǎo)體技術(shù)的成熟推動(dòng)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)向著DRAM和Flash雙線作戰(zhàn)的格局演變。而在這個(gè)過(guò)程中，又可以分為NOR時(shí)代和NAND時(shí)代。在智能機(jī)普及之前，便攜設(shè)備對(duì)存儲(chǔ)空間的要求并不大，加上NORFlash支持隨機(jī)訪問(wèn)的特性使它可以像普通ROM一樣執(zhí)行程序，使它成為便攜設(shè)備的主流存儲(chǔ)載體。在2002年，DRAM占據(jù)了整個(gè)存儲(chǔ)器市場(chǎng)55%的銷售額，而NORFlash占21%。NANDFlash只占8%，主要用于MP3、SD卡和U盤(pán)等需要較大儲(chǔ)存空間的應(yīng)用場(chǎng)合

2018年閃存市場(chǎng)已替換為NANDFlash

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    到了智能機(jī)和便攜設(shè)備時(shí)代，形勢(shì)發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變，NANDFlash快速取代NORFlash成為閃存的主流。從2008年到2018年的十年間，智能機(jī)出貨量的不斷攀升和單機(jī)存儲(chǔ)容量的不斷擴(kuò)大成為推動(dòng)DRAM和NANDFlash需求不斷擴(kuò)大的主要力量之一。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估計(jì)，2018年存儲(chǔ)器市場(chǎng)有61%的份額屬于DRAM，NANDFlash則占36%。剩下只有5%留給NORFlash以及ROM和SRAM。在外存介質(zhì)洗牌的過(guò)程中，DRAM的市場(chǎng)份額一直維持在50%以上，充分體現(xiàn)了它技術(shù)上的可擴(kuò)展性和市場(chǎng)的巨大需求。

    從市場(chǎng)表現(xiàn)上來(lái)看，存儲(chǔ)器市場(chǎng)呈現(xiàn)明顯的周期波動(dòng)的特性。但是從長(zhǎng)期趨勢(shì)上看，周期波動(dòng)的幅度正在逐漸減小，行業(yè)整體向上趨勢(shì)明確。從過(guò)去30年的存儲(chǔ)器市場(chǎng)看，存儲(chǔ)器市場(chǎng)大致經(jīng)歷4次大回調(diào)，分別是1995—1998年間、2001年互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂、2007—2008年間、以及2011—2012年間。這四次回調(diào)的幅度分別為58%、50%、23%和17%。這背后的原因主要是需求端結(jié)構(gòu)的多樣化以及更快地供求再平衡。

    從需求端來(lái)看，存儲(chǔ)器的需求結(jié)構(gòu)正快速向著多樣化轉(zhuǎn)變，云服務(wù)和大器數(shù)據(jù)等應(yīng)用帶來(lái)地服務(wù)器DRAM需求將成為DRAM市場(chǎng)未來(lái)的強(qiáng)大增長(zhǎng)動(dòng)力。

    當(dāng)前DRAM的應(yīng)用領(lǐng)域分為移動(dòng)設(shè)備、服務(wù)器、PC、消費(fèi)電子等主要領(lǐng)域。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年DRAM需求增提長(zhǎng)22.3%，其中服務(wù)器應(yīng)用連續(xù)兩年保持最快增速。

    智能機(jī)DRAM需求增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，從出貨量+單機(jī)容量的“雙量齊升”轉(zhuǎn)變?yōu)槿萘刻嵘膯吸c(diǎn)拉動(dòng)。2018年的DRAM位元需求將由過(guò)去的智能機(jī)需求單點(diǎn)拉動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄軝C(jī)需求和服務(wù)器需求齊頭并進(jìn)。在智能機(jī)出貨量增長(zhǎng)乏力的背景下，智能機(jī)內(nèi)存容量的增長(zhǎng)成為移動(dòng)端DRAM需求增長(zhǎng)的主要?jiǎng)右?。雖然移動(dòng)端DRAM在未來(lái)依然會(huì)是最重要的DRAM市場(chǎng)，但它的增長(zhǎng)速度會(huì)因?yàn)樵鲩L(zhǎng)方式的改變而有所放緩。

2010-2020年智能機(jī)DRAM平均容量及預(yù)測(cè)

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    服務(wù)器DRAM需求快速崛起。2018年全球服務(wù)器出貨量約為1242萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)5%。雖然出貨量增速看似不高，但單機(jī)容量卻在迅速上升。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估計(jì)，2018年服務(wù)器平均內(nèi)存裝載量已達(dá)到145GB，預(yù)到計(jì)到2021年標(biāo)準(zhǔn)型服務(wù)器的DRAM平均容量將達(dá)到366GB，CAGR將達(dá)26%。

    服務(wù)器領(lǐng)域還有一個(gè)不容忽視的趨勢(shì)是數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展。相比于服務(wù)器10%以下的整體增長(zhǎng)率，數(shù)據(jù)中心的增長(zhǎng)高達(dá)20%左右。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均一座IDC可容納約8000至15000個(gè)服務(wù)器機(jī)架，而一個(gè)機(jī)架可搭載4臺(tái)以上不同尺寸的服務(wù)器，據(jù)估算將拉動(dòng)1000萬(wàn)GB至200萬(wàn)GB的服務(wù)器DRAM位元需求。

全球服務(wù)器出貨量增長(zhǎng)穩(wěn)定

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    除了傳統(tǒng)服務(wù)器以外，深度學(xué)習(xí)等特殊需求的服務(wù)器也將有力地驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)需求。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估計(jì)，一臺(tái)用于AI訓(xùn)練的服務(wù)器，其DRAM需求是普通服務(wù)器的6倍，SSD需求是普通服務(wù)器的2倍。而2021年具備AI訓(xùn)練能力的服務(wù)器出貨量將達(dá)到全球服務(wù)器出貨量的八分之一，到2025年，這個(gè)比例有望增長(zhǎng)兩倍。在以上這些因素的共同作用下，未來(lái)兩年DRAM和NANDFlash的需求仍將保持20%和40%的復(fù)合年增長(zhǎng)率。

服務(wù)器領(lǐng)域DRAM需求增速加快

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    從供給端看，DRAM供給增速處于整體放緩的趨勢(shì)。DRAM位元供給的增長(zhǎng)來(lái)源以工藝進(jìn)步帶來(lái)的密度提升為主，以產(chǎn)能擴(kuò)張帶來(lái)的投片量提升為輔。但是近年來(lái)DRAM在進(jìn)入20nm制程以后，制程提升開(kāi)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(kāi)發(fā)應(yīng)用比較謹(jǐn)慎。目前三星、鎂光、海力士正在從20nm向18nm艱難挺進(jìn)，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綜合位元供給增速下降。

DRAM需求年增速穩(wěn)定在以上20%

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    DRAM工藝推進(jìn)放緩，產(chǎn)能波動(dòng)基本穩(wěn)定。全球DRAM產(chǎn)能和投片量在2010-2013年間有一陣明顯的洗牌。2010年40nm制程DRAM產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入主流市場(chǎng)，在隨后三年里制程工藝前沿快速提升到20nm。主導(dǎo)技術(shù)換代的三星和海力士在維持產(chǎn)能不變的情況下獲得了存儲(chǔ)密度和成本的雙重優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致其他廠商市場(chǎng)份額下降，當(dāng)時(shí)的第四大DRAM廠商爾必達(dá)在破產(chǎn)后被鎂光收購(gòu)。2013—2017年從供給端來(lái)看是一個(gè)產(chǎn)能的平臺(tái)期，總體產(chǎn)能穩(wěn)定，20nm制程占比逐步提升。DRAM價(jià)格在這一時(shí)期先抑后揚(yáng)，主要是在消化前期制程提升帶來(lái)的豐富供給。當(dāng)前DRAM市場(chǎng)的弱勢(shì)與2013年的根本不同在于目前沒(méi)有制程的跨越式發(fā)展，供求關(guān)系沒(méi)有質(zhì)變。

    預(yù)計(jì)2020年左右前期庫(kù)存和輕微的供大于求會(huì)一并消化完畢，重新達(dá)到平衡。2020年后5G和AI的普及和應(yīng)用將成為拉動(dòng)半導(dǎo)體需求的重要力量，同時(shí)下一代DRAM制程也將開(kāi)始普及，整個(gè)DRAM市場(chǎng)供需關(guān)系會(huì)更加復(fù)雜，但規(guī)?？傮w向上的趨勢(shì)是確定的。2019年~2020年除海力士新開(kāi)無(wú)錫產(chǎn)線外，其他廠商都沒(méi)有大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，總體年投片量增幅在3%~5%之間。在此基礎(chǔ)上，我們綜合考慮供需增長(zhǎng)和累計(jì)庫(kù)存等往年影響進(jìn)行供求平衡測(cè)算。

    2018年三星擴(kuò)產(chǎn)8%，海力士無(wú)錫廠也小幅擴(kuò)產(chǎn)，快速填補(bǔ)需求缺口，景氣行情終結(jié)。但是之后除海力士外其他大廠商均無(wú)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，1Znm以下制程預(yù)計(jì)要在2021年才大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)。今明兩年會(huì)是一個(gè)投片量、制程水平的雙重平臺(tái)期，我們預(yù)計(jì)需求增速的反超會(huì)在2019年消化庫(kù)存，2020年前后DRAM位元供求會(huì)重新達(dá)到平衡。

DRAM市場(chǎng)有望在2020年恢復(fù)供求平衡至景氣

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    二、其他國(guó)家情況

    1、美國(guó)

    主導(dǎo)時(shí)期：原發(fā)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)黎明。

    與日韓不同，美國(guó)發(fā)展存儲(chǔ)器的時(shí)候，個(gè)人計(jì)算機(jī)還沒(méi)有普及。因此當(dāng)時(shí)存儲(chǔ)器用量小，價(jià)格高，存儲(chǔ)器的發(fā)展離商戰(zhàn)較遠(yuǎn)，更多是以技術(shù)驅(qū)動(dòng)。1969年，在諾伊斯和摩爾等初代集成電路元?jiǎng)讉兊呐ο?，英特爾成功開(kāi)發(fā)出第一塊存儲(chǔ)芯片——容量為64個(gè)字節(jié)的3101芯片。次年，英特爾的12號(hào)員工特德.霍夫提出了一種新的設(shè)計(jì)，將DRAM存儲(chǔ)器單元的晶體管從四個(gè)減少到三個(gè)。這樣就可以把更多的存儲(chǔ)單元集結(jié)在一起，大大提高存儲(chǔ)空間，達(dá)到1024個(gè)字節(jié)。這是如今所用DRAM的技術(shù)原型。

    到了1970年，英特爾在存儲(chǔ)器的研發(fā)上更進(jìn)一步，他們開(kāi)發(fā)出來(lái)容量2K的可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）。1972年，英特爾更進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出了世界上第一塊靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）2102芯片。到了70、80年代，存儲(chǔ)器的容量成指數(shù)增長(zhǎng)，4K，16K，64KDRAM芯片先后問(wèn)世。這一時(shí)期的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器基本由英特爾和MOSTEK等美國(guó)公司壟斷。

    2、日本

    存儲(chǔ)的崛起：開(kāi)創(chuàng)“官產(chǎn)學(xué)”一體發(fā)展模式。

    日本作為后發(fā)的追趕者，開(kāi)創(chuàng)了頂層設(shè)計(jì)護(hù)航半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的先河。1970年代的日本政府一手抓“產(chǎn)官學(xué)”一體推進(jìn)本土半導(dǎo)體實(shí)力發(fā)展，一手抓進(jìn)口壁壘搞產(chǎn)業(yè)保護(hù)。日本的半導(dǎo)體存儲(chǔ)起步并不晚，1971年NEC就推出了DRAM芯片，緊追英特爾的量產(chǎn)DRAM。盡管如此，日本半導(dǎo)體的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品性能與美國(guó)依然有巨大差距。同期的美國(guó)存儲(chǔ)器已經(jīng)用上了超大規(guī)模集成電路（VLSI），而日本還停留在上一代技術(shù)大規(guī)模集成電路（LSI）。

    1976年，由日本政府的通產(chǎn)省牽頭，以日立、三菱、富士通、東芝、NEC五大公司作為骨干，聯(lián)合了日本通產(chǎn)省的電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（EIL）、日本工業(yè)技術(shù)研究院電子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所，投資了720億日元，攻堅(jiān)超大規(guī)模集成電路DRAM的技術(shù)難關(guān)。為期四年的VLSI攻關(guān)項(xiàng)目成績(jī)斐然，來(lái)自不同公司的團(tuán)隊(duì)一方面互通有無(wú)，一方面互相競(jìng)爭(zhēng)，共取得專利1210項(xiàng)，商業(yè)機(jī)密347件。

    VLSI攻關(guān)項(xiàng)目的成功直接幫助日本在DRAM的成本和可靠性上反超美國(guó)，70年代末美國(guó)DRAM的良率在50%左右，而日本能做到當(dāng)時(shí)驚人的80%，構(gòu)成了壓倒性的總體成本優(yōu)勢(shì)。于是日本存儲(chǔ)企業(yè)趁勝追擊挑起價(jià)格戰(zhàn)，DRAM芯片從1981年的50美元降到1982年的5美元一片，美國(guó)廠商招架不住節(jié)節(jié)敗退。也就是在這個(gè)時(shí)期，日本存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)完成了對(duì)美國(guó)的反超。在鼎盛的80年代末90年代初，日本DRAM占到了全球DRAM市場(chǎng)份額的65%以上，最終將英特爾逼退DRAM市場(chǎng)。

日本在1990年代超越美國(guó)成為全球DRAM最大供應(yīng)國(guó)

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    日本存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)崛起留給我們最寶貴的經(jīng)驗(yàn)，就是揭示了存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)密集和資本密集的特點(diǎn)，并且論證了官產(chǎn)學(xué)共同發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的可行性和重要性。過(guò)了1960年代的存儲(chǔ)器田園時(shí)代以后，存儲(chǔ)器市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)，技術(shù)壁壘快速增高。在此后的競(jìng)爭(zhēng)中，對(duì)技術(shù)、資金、市場(chǎng)三大要素的要求都極其嚴(yán)苛。單靠一個(gè)企業(yè)的力量已經(jīng)難以追趕，因此后發(fā)追趕者勢(shì)必要通過(guò)企業(yè)和政府的通力合作才能成功。

    3、韓國(guó)

    韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)早期的發(fā)展憑借的是低廉的勞動(dòng)力成本和土地成本，吸引外商投資建廠。這一時(shí)期韓國(guó)快速積累了大量資本，同時(shí)形成了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的雛形。但缺少技術(shù)、勞動(dòng)密集的低端發(fā)展模式在70年代走到了盡頭。為了推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，韓國(guó)政府在1973年宣布了“重工業(yè)促進(jìn)計(jì)劃”，并于1975年公布了扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的六年計(jì)劃，強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)電子配件及半導(dǎo)體生產(chǎn)的本土化。

    有日本的成功經(jīng)驗(yàn)在前，韓國(guó)深知必須掌握核心科技才能在存儲(chǔ)之路上笑走得長(zhǎng)遠(yuǎn)。在1982年到1987年的“半導(dǎo)體工業(yè)振興計(jì)劃”期間，韓國(guó)效仿日本的VLSI攻堅(jiān)項(xiàng)目，由韓國(guó)電子電子通信研究所牽頭，聯(lián)合三星、LG、現(xiàn)代三大集團(tuán)以及韓國(guó)六所大學(xué)，一起對(duì)DRAM進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。該項(xiàng)目持續(xù)三年，研發(fā)費(fèi)用達(dá)1．1億美元，韓國(guó)政府便承擔(dān)了57％。

    除了技術(shù)追趕之外，韓國(guó)存儲(chǔ)霸權(quán)的確立還離不開(kāi)歷史機(jī)遇和殘酷的商業(yè)搏殺。韓國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)抓到的最大歷史機(jī)遇就是1987年的美日半導(dǎo)體爭(zhēng)端。這場(chǎng)爭(zhēng)端最終以日本退讓，承諾通過(guò)減少DRAM產(chǎn)量來(lái)提高芯片價(jià)格。但此時(shí)適逢計(jì)算機(jī)普及浪潮，DRAM減產(chǎn)造成全球256KDRAM缺口巨大，韓國(guó)存儲(chǔ)企業(yè)抓住機(jī)會(huì)，順勢(shì)填補(bǔ)市場(chǎng)空白。

    在商戰(zhàn)方面，韓國(guó)的決心和實(shí)力可謂是破釜沉舟，不達(dá)目的不罷休，不顧長(zhǎng)期巨虧，咬定存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)死死不放。比如，三星于1984年推出64KDRAM時(shí)，正趕上全球半導(dǎo)體業(yè)低潮，內(nèi)存價(jià)格從每片4美元暴跌至每片30美分，而三星當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)成本是每片1．3美元，這意味著每賣出一片內(nèi)存三星便虧1美元。

    而三星在后來(lái)的90年代，依然連續(xù)9年巨虧，在亞洲金融危機(jī)時(shí)負(fù)債率一度高達(dá)300%。在此期間，韓國(guó)政府和國(guó)內(nèi)財(cái)團(tuán)的資金力量都力挺三星，光是韓國(guó)政府就以優(yōu)惠利率先后提供了超過(guò)60億美元的政策性貸款。

    四、行業(yè)趨勢(shì)發(fā)展

    存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)是典型的資本密集、技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)形成了巨頭壟斷的格局，一個(gè)新入局的企業(yè)單靠自身很難打破壁壘。從存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史也可以看到，后發(fā)的追趕者越來(lái)越倚重于官產(chǎn)學(xué)一體研發(fā)、國(guó)內(nèi)資本等企業(yè)外部力量的合力扶持。

    我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)大環(huán)境日趨成熟，有巨大的半導(dǎo)體消費(fèi)需求，同時(shí)產(chǎn)能和技術(shù)也在快速提升，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型時(shí)間窗口的到來(lái)形成了客觀的“時(shí)勢(shì)”。

    社會(huì)綜合資源在順應(yīng)時(shí)勢(shì)的情況下果斷大力支持存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)，調(diào)動(dòng)大量資源對(duì)存儲(chǔ)器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)行戰(zhàn)略攻堅(jiān)，有助于國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)企業(yè)走出加強(qiáng)版的韓國(guó)路線，打破當(dāng)前的壟斷格局。

    存儲(chǔ)器占據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的核心地位，市場(chǎng)規(guī)模巨大，但壟斷格局牢固，巨頭優(yōu)勢(shì)明顯。據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）估算，2018年全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額4373億美元，其中存儲(chǔ)器就占到了1343億美元，超過(guò)30%。存儲(chǔ)器市場(chǎng)空間雖然巨大，但競(jìng)爭(zhēng)卻異常激烈，而且其資本投入大、科技含量高的特點(diǎn)加劇了強(qiáng)者愈強(qiáng)的馬太效應(yīng)，三星鎂光、海力士三巨頭已經(jīng)在DRAM領(lǐng)域形成了“高市占率→高營(yíng)業(yè)額→研發(fā)投入大→技術(shù)領(lǐng)先→搶占市場(chǎng)”的良性循環(huán)。在強(qiáng)者愈強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)壁壘面前，后進(jìn)企業(yè)憑自身力量難以實(shí)現(xiàn)突破，還需要產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略機(jī)遇、社會(huì)資源協(xié)同支持等等外部因素的助力。

    存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)在過(guò)去五十多年的發(fā)展中經(jīng)過(guò)了殘酷的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和淘汰，已經(jīng)形成了寡頭壟斷的局面。國(guó)外巨頭三星，SK海力士和美光在2018年DRAM全球市場(chǎng)中占比分別為45.5%，29.1%，21.1%，總占比超過(guò)95%，基本壟斷了整個(gè)DRAM市場(chǎng)。而在NANDFlash領(lǐng)域，三星，東芝/西部數(shù)據(jù)，美光，SK海力士和英特爾在2017年NANDFlash全球市場(chǎng)中占比分別為39%，32%，11%，11%，6%，總占比高達(dá)99%。

2018年DRAM被三巨頭壟斷

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    存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的資本支出和研發(fā)成本巨大，也是該行業(yè)的一大門(mén)檻。目前主要存儲(chǔ)企業(yè)都采用IDM模式，不但要花費(fèi)巨額經(jīng)費(fèi)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，還要承擔(dān)大量資本支出來(lái)購(gòu)置設(shè)備。以鎂光為例，2019年度鎂光計(jì)劃資本支出105億美元，占到了公司2018年全年?duì)I收（304億美元）的34.5%。如此巨額的資本投入幾乎全部用于技術(shù)更新及其配套的設(shè)備更新，最終只涉及技術(shù)升級(jí)，而沒(méi)有投片產(chǎn)能的增加。

2018年半導(dǎo)體資本支出52%用于存儲(chǔ)

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    存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)壁壘愈發(fā)牢固，新廠商想要崛起離不開(kāi)技術(shù)攻關(guān)、資金實(shí)力、市場(chǎng)匹配。美國(guó)存儲(chǔ)作為先行者，靠企業(yè)自身力量建立領(lǐng)先；日本作為有技術(shù)基礎(chǔ)的追趕者，通過(guò)“官產(chǎn)學(xué)”一體攻關(guān)獲得技術(shù)優(yōu)勢(shì)搶占市場(chǎng)；韓國(guó)作為起步更晚底子更弱的追趕者，先通過(guò)技術(shù)引進(jìn)開(kāi)展生產(chǎn)，再效仿日本研發(fā)技術(shù)，最后通過(guò)長(zhǎng)期的國(guó)內(nèi)資本支持在市場(chǎng)低谷中虧損擴(kuò)張。存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略方向以及社會(huì)綜合資源的關(guān)系正越來(lái)越緊密。中國(guó)存儲(chǔ)企業(yè)要崛起，勢(shì)必離不開(kāi)這些方面的支持，而現(xiàn)在正是東風(fēng)已至的最好時(shí)機(jī)。

    從需求結(jié)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)品牌本身就有巨大的存儲(chǔ)器需求，他們有望在未來(lái)率先吸收國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)器產(chǎn)能。中國(guó)本土品牌在智能機(jī)和PC領(lǐng)域已占據(jù)相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。雖然從2017年開(kāi)始全球智能機(jī)出貨量就開(kāi)始顯露疲態(tài)，但中國(guó)手機(jī)品牌卻逆勢(shì)快速擴(kuò)張。在2018年的全球智能機(jī)市場(chǎng)上，華為、OPPO、VIVO、小米四大品牌占據(jù)的市場(chǎng)份額達(dá)到37%，相比2017年提升7%個(gè)百分點(diǎn)。加上聯(lián)想（3%）、1+等品牌，中國(guó)品牌智能機(jī)市場(chǎng)份額直逼50%。而在更加成熟的PC市場(chǎng)，聯(lián)想、宏碁、華碩三大中國(guó)品牌穩(wěn)居全球前6大PC出貨品牌。國(guó)產(chǎn)DRAM一旦量產(chǎn)，這些中國(guó)品牌將成為最有潛力的消費(fèi)客戶。

    在產(chǎn)能和需求都在轉(zhuǎn)向中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移大背景下，正是多方力量共同協(xié)力推動(dòng)國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)的機(jī)會(huì)窗口。

中國(guó)品牌的的智能機(jī)市場(chǎng)份額快速擴(kuò)大

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)DRAM存儲(chǔ)器行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》