1.1半导体存储：主流存储媒介，DRAM和NAND为其核心构成
早期信息存储以纸张、磁性媒介为主。早期的信息存储主要依靠纸张，1725年法国人发明了打孔卡和打孔纸带，这是最早的机械化信息存储形式。1928年磁带问世，磁性存储时代开始，随后在1932年，硬盘驱动器前身即磁鼓内存问世，存储容量约62.5千字节。1936年，世界上第一台电子数字计算机诞生，使用真空二极管处理二进制数据，使用再生电容磁鼓存储器存储数据，但体积庞大。1946年，第一个随机存取数字存储器诞生，存储容量4000字节，因体积过大后来被1956年IBM发明的硬盘驱动器（HDD）替代。随后，1965年只读式光盘存储器（光盘，CD-ROM）普及。
半导体存储技术发展已有半个世纪。1966年动态随机存取存储器（DRAM）问世，存储器进入半导体时代，最早单颗裸片（Die）容量为1kb，如今已达16Gb及以上。直到1980年，东芝发明了闪存（Flash），此后90年代，先后出现了USB、SD卡等多种Flash应用。2008年，3DNAND技术萌芽，到2014年正式商用量产。由此看，半导体存储器发展已有55年，其中DRAM发展已有55年，Flash发展已有40年，由于2DNAND和3DNAND技术差别巨大，实际上3DNAND发展历史仅仅十余年，技术成熟度远不如DRAM。
半导体存储器又称存储芯片，是以半导体电路作为存储媒介的存储器，用于保存二进制数据的记忆设备，是现代数字系统的重要组成部分。半导体存储器具有体积小、存储速度快等特点，广泛应用服务器、PC、智能手机、汽车、物联网、移动存储等领域。根据存储原理的不同，半导体存储器可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）：
（1）随机存储器（RAM）。与CPU直接交换数据的内部存储器。可随时读写且速度快，断电后存储数据丢失，是易失性存储器。RAM又可进一步细分为动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。DRAM用作内存，需求量远高于SRAM。SRAM速度很快但成本高，一般用于作CPU的高速缓存。
（2）只读存储器（ROM）。只能读取事先存储的信息的存储器。断电后所存数据不会丢失，根据可编程、可抹除功能，ROM可分为PROM、EPROM、OTPROM、EEPROM和Flash等。Flash是当前主流的存储器，具备电子可擦除可编程的性能，能够快速读取数据而且断电时不会丢失数据，往往与DRAM搭配使用。Flash可进一步细分为NANDFlash和NORFlash：NANDFlash写入和擦除的速度快，存储密度高，容量大，但不能直接运行NANDFlash上的代码，适用于高容量数据的存储。NORFlash的优势是芯片内执行——无需系统RAM就可直接运行NORFlash里面的代码，容量较小，一般为1Mb-2Gb。
DRAM和NANDFlash为最重要的两类存储芯片。按照市场规模计算，DRAM约占存储器市场53%，NANDFlash约占45%，二者份额合计达98%，为存储器市场主要构成产品。
1.2发展趋势：DRAM聚焦制程迭代，NAND聚焦3D堆叠
1.2.1DRAM：向高性能和低功耗发展，3D堆叠、先进工艺、EUV等是未来趋势
DRAM的工作原理是利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特（bit），具备运算速度快、掉电后数据丢失的特点，常应用于系统硬件的运行内存，主要应用于服务器、PC和手机等。在结构升级方面，DRAM分为同步和异步两种，两者区别在于读/写时钟与CPU时钟不同。传统的DRAM为异步DRAM，已经被淘汰，SDRAM（SynchronousDRAM，同步动态随机存储器）为DRAM的一种升级，读/写时钟与CPU时钟严格同步，主要包括DDR、LPDDR、GDDR、HBM等：
（1）DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM，双信道同步动态随机存取内存）可以在一个时钟读写两次数据，使得传输数据加倍，目前已发展到第五代，每一代升级都伴随传输速度的提升以及工作电压的下降。根据Yole预测，随着DDR5的上市，市场将快速进行产品升级换代，预计2025年DDR5的份额将接近80%。
（3）GDDR（GraphicsDDR，绘图用双信道同步动态随机存取内存）为专门适配高端绘图显卡而特别设计的高性能DDR储存器。GDDR与一般DDR不能共用，时钟频率更高，发热量更小，一般用于电竞终端和工作站。
高性能和低功耗是性能升级的两大主要趋势。一般来说，绘图用DRAM数据传输速度高于计算机用DRAM，计算机用DRAM高于手机用DRAM。近年来，各类DRAM更新迭代快速，高性能和低功耗是两大主要趋势，目前DDR、LPDDR、GDDR已发展至第5~6代，较前一代传输速率大幅提升，功耗大幅度降低。手机DRAM方面，目前业内已量产LDDR5；计算机用DRAM方面，目前已演进至DDR5；绘图用DRAM方面，最新一代的GDDR6已商用数年。
从2D架构转向3D架构演变可能是未来DRAM的技术趋势之一。2DDRAM内存单元数组与内存逻辑电路分占两侧，3DDRAM则是将内存单元数组堆栈在内存逻辑电路的上方，因此裸晶尺寸会变得比较小，每片晶圆的裸晶产出量会更多，意味着3DDRAM在成本上具备优势。
DRAM从2D架构转向3D架构演变的典型产品为HBM。HBM（HighBandwidthMemory，高带宽储存器）是AMD和SK海力士推出的一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM，适用于高储存器带宽需求的应用场合，如图形处理器、网络交换及转发设备（交换机、路由器）等。HBM与GDDR都与GPU紧密整合，但HBM的位置不在GPU旁，而是在连接GPU与逻辑电路的中介层上。这些DRAM芯片具有大量的硅通孔（TSV），连接HBM内的各个芯片，以及其底部的逻辑芯片。因此，DRAM颗粒可以相互堆叠，使得芯片在垂直面上能实现小面积和高容量。
DRAM工艺制程演进至10+nm，将继续向10nm逼近。DRAM的制程接近10nm，各厂家都处于10nm+阶段。业界命名DRAM前三代10nm+制程分别为1X（16-19nm）、1Y（14-16nm）、1Z（12-14nm）。行业龙头三星电子、SK海力士和美光在2016~2017年期间进入1Xnm阶段，2018~2019年进入1Ynm阶段，2020年后进入1Znm阶段。最新的1αnm仍处于10+nm阶段，三星于2020年3月率先完成技术开发，美光和海力士紧随其后，各家大厂将继续向10nm逼近。
光刻技术由DUV转向EUV。目前DRAM使用最为成熟的光刻技术是193nm的DUV光刻机，EUV光刻机使用13.5nm波长，可通过减少光罩次数来进一步压低成本，提高精度和产能。在工艺制程达到14nm后，采用EUV的经济性开始显现，而DUV需使用多重曝光（SAQP）技术才能形成更细线宽的电路，因此成本上处于劣势。目前DRAM厂商仍可通过工艺改进使用DUV生产10+nmDRAM，未来DRAM生产转向EUV将是必然。三星、SK海力士分别于2020年和2021年引入EUV技术来制造DRAM，美光预计在2024年生产基于EUV的DRAM。目前EUV经济效益低于DUV，但EUV将带来更简化的流程，且成本会随着工艺完善而不断降低。
20世纪80年代，2DNAND技术诞生并商业化，闪存行业获得高速发展。1967年，Dawonhng和SimonS共同发明了浮栅MOSFET，这是所有闪存、EEPROM和EPROM的基础。1984年，闪存之父FujioMasuoka代表东芝在IEEE1984综合电子设备大会上正式介绍了闪存。1986年，英特尔推出了闪存卡概念，成立了SSD部门。1987年，Masuoka发明2DNAND，此后，英特尔、三星电子和东芝先后推出2DNAND产品。90年代初，闪存市场迅速扩张，1991年产值仅1.7亿美元，1995年达到18亿美元,复合增速达80%。2001年，东芝与闪迪宣布推出1GBMLCNAND。2004年，基于同等密度，NAND的价格首次降至DRAM之下，成本效应将闪存带入计算领域。
3DNAND于2014年开始商业化量产，主流厂商基本实现产品转换。2007年，东芝最早推出BiCS类型的3DNAND。2013年三星推出第一代V-NAND类型的3DNAND。2014年，SanDisk和东芝宣布推出3DNAND生产设备，三星率先发售32层MLC3DV-NAND，至此3DNAND市场开始快速扩张。
3DNAND存储单元向TLC、QLC等高密度存储演进。NANDFlash根据存储单元密度可分为SLC、MLC、TLC、QLC等，对应1个存储单元分别可存放1、2、3和4bit的数据。存储单元密度越大，寿命越短、速度越慢，但容量越大、成本越低。目前NANDFlash以TLC为主，QLC比重在逐步提高。
3D堆叠大幅提升容量，相同单元密度下寿命较2D结构延长。3DNAND是一项革命性的新技术，首先重新构建了存储单元的结构，并将存储单元堆叠起来。3DNAND带来的变化有：（1）总体容量大幅提升；（2）单位面积容量提高。对于特定容量的芯片，3DNAND所需制程比2DNAND要低得多（更大线宽），因而可以有效抑制干扰，保存更多的电量，稳定性增强，例如同为TLC的3DNAND寿命较2DNAND延长。
工艺制程演进相对缓慢，3D堆叠层数增长迅速。从2014年到2020年，各家厂商3DNAND堆叠层数从32层增长至128层，大致3年层数翻一倍，而工艺制程在2DNAND时期就达到19nm，转换成3DNAND工艺制程倒退至20-40nm，而后又逐步往更高制程演进，制程演进相对逻辑芯片较慢。从各厂商的技术蓝图来看，NANDFlash堆叠层数预计在2022年将达到2XX层，而工艺制程则可能停留在20-19nm左右。
堆叠层数仍有较大提升空间。按照SK海力士的预测，3DNAND在发展到层数超过600层的阶段时才会遇到瓶颈，目前市场上主流产品低于200层，未来技术升级空间较大。
主流厂商基本实现从2DNAND到3DNAND的产品转换，三星电子领先1-2年。从2014年3DNAND量产开始，到2018年主要NAND厂商基本完成从2D到3D的产品转换。2018年NANDFlash厂商三星电子、东芝/西部数据、美光、英特尔等原厂的3DNAND生产比重己超过80%，美光甚至达到90%。目前，各家厂家已实现128层（铠侠和西部数据是112层）的量产，176层正成为主流，2XX层以上的研发和量产正在推进，其中三星研发进度最为领先，比其他厂商领先1-2年。
1.3新兴技术：市场应用有限，尚无法构成实质性替代
NORFlash制程迭代重启，向55/40nm节点推进。1988年，Intel推出第一款NORFlash商用产品，制程1.5um，2005年Intel推出65nm产品。然而，受市场萎缩的影响，NORFlash制程进展长期停滞。但近年来随着可穿戴设备、AMOLED/TDDI和汽车电子等需求增长，NORFlash行业自2016年以来恢复增长。目前高密度NORFlash产品的主流工艺从65nm节点向55nm/40nm节点推进，而低密度NORFlash产品仍在以65nm及以上节点制造。
SPI接口NORFlash为主流，具有体积小、功耗低、成本低和速率高等优点。NORFlash主要有两种传输接口：SPI（串行外设接口）和I2C（并行存取接口）。相比于I2C，SPI仅需6个信号便可实现控制器和存储器之间的通信，减少了设计复杂性，缩小了电路板面积，降低了功耗和系统总成本。SPI传输速度一般为几十Mbps，而I2C的传输速率一般在400Kbps。使用SPI技术的NORFlash一般被称为SPINORFlash，而使用I2C的被称为ParallelNORFlash。目前国内的NORFlash厂商众多，两种接口的NORFlash均有研发生产。
新兴存储技术应用有限，预计市场份额将长期处于低水平。根据Yole，目前市场上除DRAM、NANDFlash、NORFlash其他存储技术的市场份额合计仅2%，预计到2026年新兴的存储技术，包括PCM、MRAM、RERAM等，份额仍将不到全市场的3%。
SRAM、EPROM、EEPROM基本被替代或应用于较为局限的场景。
（1）SRAM成本高昂，用于CPU高速缓存。相比于DRAM，SRAM快速且功耗低，但是成本高昂，且由于内部结构复杂，SRAM占用面积大，因此成本高，不适合用于高密度存储低。一般用小容量的SRAM作为高速CPU和低速DRAM之间的缓存（cache）。
（2）EPROM已被替代。EPROM中存储的信息在掉电时也能保持，可通过强紫外线照射对信息进行擦除，是一种可重写的存储器芯片。EPROM在Flash推出后被取代。
（3）EEPROM用于模组芯片小容量信息存储。EEPROM与EPROM一样是只读的，其擦除信息的速度极快。相比于Flash，EEPROM储存密度小，成本高。一般地，EEPROM用于解决模组芯片的数据存储需求，如摄像头模组内存储镜头与图像的矫正参数、液晶面板内存储参数和配置文件、蓝牙模块内存储控制参数、内存条温度传感器内存储温度参数等等。
新型存储发展方向均是将DRAM的读写速度与Flash的非易失性结合起来，目前尚无方案可替代DRAM和NANDFlash。目前较为流行的新型存储有四种：PCM、FRAM、MRAM、ReRAM：
（1）PCRAM（相变随机存储器）。具有工艺尺寸小、存储密度高、读写速度快、功耗低、可拓展性强等优点，但由于PCM必须逐层构建，且每一层都必须采用关键的光刻和蚀刻步骤，导致成本与层数等比例增加，因此其不具备规模效益。目前布局的厂商有Intel、美光、三星等。
（2）FRAM（铁电存储器）。可实现超低功耗、快速存储，有望在消费类小型设备中得到应用，如手机、功率表、智能卡以及安全系统。但由于FRAM存储密度低，且因铁电晶体的固有缺点，访问次数有限，超出了限度，FRAM就不再具有非易失性，因此FRAM无法替代Flash。目前布局的厂商有Fujitsu、德仪、Cypress等。
（3）MRAM（非挥发性的磁性随机存储器）。具有SRAM的高速读写能力，以及DRAM的高集成度，可以无限次重复写入，价格昂贵，工艺复杂，设计难度高。布局的厂商有三星电子、IBM、NXP等。
2.1需求端：存储为长期高成长赛道，数据中心、AI、自动驾驶驱动成长
存储芯片是长期高成长的赛道。只要有数据就离不开存储，新型终端或应用的诞生及爆发，拉动数据存储需求不断增长。复盘历史，存储器市场出现过多轮新终端或应用驱动的成长周期，如90年代PC的渗透，2000年代功能机的渗透及iPod等推出，2010年代智能机的渗透及云计算的爆发，未来存储器需求将在5G、AI以及汽车智能化的驱动下步入下一轮成长周期。
存储芯片市场规模维持长期增长，在半导体市场的占比波动上行。全球存储芯片市场于波动中保持上升趋势，市场规模从2005年的546亿美元增至2020年的1229亿美元，复合增速达5.6%，ICInsights预计2021年全球存储芯片市场规模将同比增长22%，2023年将超过2000亿美元。存储芯片在整个半导体中的占比2002年在10%出头，到上一轮景气度高点2018年，达到33.1%，整体处于波动上行的状态。2019年和2020年，由于存储器周期下行，该比例有所下降，根据WSTS，2020年该比例约为27%。
从结构上看，DRAM和NANDFlash为存储芯片的核心品类。根据IDC，DRAM和NANDFlash两者自2005年以来一直占据存储芯片市场的大部分份额，两者合计占比达75%，2020年该份额上升至96%。
受到5G手机、服务器、PC等下游需求驱动，存储芯片市场规模将快速扩张。2020年DRAM下游市场中，计算、无线通讯、消费和工业分别占45.9%、36.5%、9.6%、4.5%，而NANDFlash下游市场中，计算、无线通讯、消费和工业分别占54.8%、34.1%、6.1%、2.6%（注：IDC的分类中，“计算”包含服务器和PC，“无线通讯”包含智能手机）。智能手机5G升级，带动智能手机单机容量提升，云计算和AI发展，推动存储需求不断上行。另外，2020年至今新冠疫情带来的工作、生活方式的转变，远程服务的诸多应用持续带动服务器需求，而平板、笔记本电脑等也因远程办公、教学需求，出货量大幅增长。下游市场发展将带动DRAM和NANDFlash快速发展。
从应用结构变化趋势看，服务器和智能手机成为近10年存储需求增长的主要驱动力。（1）智能手机：2010年智能手机爆发，对存储芯片的需求随之爆发，DRAM下游应用中智能手机占比开始快速上升，手机DRAM市场规模从2005年的21亿美元增长至2020年的239亿美元，复合增速17.8%，手机NAND市场规模从2005年的70亿美元增长至2020年的189亿美元，复合增速6.8%。（2）计算（服务器及PC）：计算市场稳定增长，计算用DRAM销售额持续增长，销售额从2005年的233亿美元增长至2020年的300亿美元，复合增速1.7%，增速较低是因为PC市场自2010年以来有所衰退。而NANDFlash下游应用中计算占比开始快速上升，销售额从2005年的84亿美元增长至2020年的304亿美元，复合增速8.9%。
2.1.1服务器：云服务资本开支高增，服务器平台升级
服务器出货量稳健增长。根据IDC统计，2016-2020年，由于云计算浪潮、AI、企业数字化转型、物联网等的推动，全球服务器出货量从956万台增长至1224万台，复合增速达6.4%。
云服务厂商资本开支维持高增速，服务器出货增长动能强劲。在短期驱动力（宅经济）和长期驱动力（AI、云计算）的作用下，全球云服务厂商加速采购服务器，20Q1-21Q2服务器采购经历了先补库存后去库存，21Q3以来服务器需求恢复。短期来看，服务器需求企稳，而全球云服务厂商的资本支出维持40%上下的高增长，我们判断服务器需求有较强支撑。长期来看，5G、云计算浪潮、AI、企业数字化转型、物联网等快速发展，将促使企业增购服务器。IDC预计2021-2025年维持稳定增长，2021年出货量达到1299万台，到2025年达到1676万台，复合增速为6.5%。
服务器平台升级带来存储芯片容量提升和规格升级。服务器更新换代带来DRAM和NANDFlash搭载容量的提升，据DRAMeXchange测算，服务器的DRAM平均单机容量从2019年的304GB上升至2020年的397GB，涨幅达30%。据ChinaFlashMarket测算，服务器的NANDFlash平均单机容量从2019年的2300GB增至2020年的2700GB，增幅达17%。目前，英特尔平台的服务器占市场主导地位，以其为例，其服务器正从Purely平台向Whitley平台切换，同时下一代EagleStream平台将于2022年起量，服务器平台切换带来DRAM和NANDFlash搭载量和规格的提升，如内存通道从6提升至8，DRAM从DDR4升级至DDR5。
2.1.2智能手机：5G快速渗透，单机存储容量提升
智能手机进入存量升级时代，存储芯片单机搭载容量维持高增长。智能手机经历过2008-2016年的爆发式增长，出货量于2016年达到峰值，近年来出货量有所下降。随着5G换机的推进，智能手机出货量有望恢复小幅增长，整体智能手机市场属于存量市场。其搭载的DRAM平均单机容量从2010年的0.5GB增长至2020年4.3GB，复合增速达24%，NANDFlash平均单机容量从2014年的21GB增长至2020年的108GB，复合增速达31%。
预计2025年全球5G渗透率接近70%，5G换机拉动存储容量提升。随着全球更多地区开始5G商用部署、各品牌陆续推出5G机型，5G智能手机渗透快速提升。根据IDC预测，2021年5G智能手机出货量将占全球销量的40%以上，并在2025年增长至69%。国内5G渗透率全球领先，2021年12月已达81%。5G手机升级带来存储容量升级，根据美光，高清视频、高像素拍摄、5G传输和云游戏需求不断增长，智能手机从4G切换至5G，旗舰机DRAM配置将从6GB+提升至8GB+，NAND配置将从128/256GB提升至256/512GB，智能手机单机存储芯片搭载容量持续提升。
2.1.3PC及平板：存量升级，存储容量稳定提升
2021年全球PC出货量接近历史峰值水平，未来出货量将维持稳定。在疫情远程办公和教育的推动下，2020年全球PC市场扭转颓势，同比增长13.5%。疫情并非长期性事件，PC需求量持续高速增长存在较大不确定性。IDC预计2021年全球PC出货量至3.45亿台，同比增长13.5%，接近2011年的历史峰值，预计出货量到2025年维持在3.5亿台水平。若考虑进平板电脑，则2021年全球PC+平板出货量达5.2亿台，至2025年小幅下降至5.1亿台。因此，从出货量看，未来PC+平板为存量市场，其存储芯片需求主要来自单机搭载容量的提升。
未来PCDRAM和NANDFlash平均容量将保持高速增长。随着数据存储需求的不断增长，PC存储配置逐年升级，根据PCMaticResearch，PCDRAM容量自2000年以来持续增长，到2020年单机接近10GB，NANDFlash容量变化趋势与之类似。根据Yole预测，2020年PC平均DRAM容量约为10GB，2026年PC平均DRAM容量将近18GB，复合增速约为10%。而2020年PC平均NANDFlash搭载量约为450GB，2026年PC平均NANDFlash搭载量将高于1000GB，复合增速约为15%。
2.1.4汽车：自动驾驶高速渗透，单车存储需求高增
汽车自动驾驶等级提升，大容量数据存储需求增长。自动驾驶汽车可以减少人为干预对于驾驶的必要性，英飞凌预计2020年L1及以上新车渗透率接近50%，L2渗透率达7%，未来将从目前的L2阶段发展至完全不需要驾驶员干预的L4及L5阶段。随着自动驾驶等级的提升，以及车载信息娱乐系统（IVI）、多摄像头视觉处理、长寿命电池和超高速5G网络的引入，车内车外数据流量大大提升，超大计算处理成为必需品，相应地大容量数据缓存（DRAM、SRAM）、存储（NAND）和其他存储（NORFlash、EEPROM等）需求大幅增长。
汽车智能化驱动数据存储需求，车载存储市场有望提速增长。2020年全球车载存储市场规模约46亿美元，在整体存储市场占比不足5%，但成长速度较高，2016-2020年复合增速为11.4%，预计随着汽车智能化水平的提升，车载存储市场提速增长，主要体现在DRAM（尤其是新能源车用的LPDDR）、NAND等需求高速增长，2021年车载存储市场将达到56.6亿美元，2025年增长至119.4亿美元，2021-2025年复合增速为21.0%。从结构看，车载存储市场以DRAM和NAND为主，占比分别为57%和23%，其他小类的存储芯片如NORFlash、SRAM和EPROM/EEPROM也在车内有广泛应用。
单车DRAM和NANDFlash容量有巨大提升空间。随着自动驾驶等级提升，用于收集车辆运行和周边环境数据的各类传感器将会越来越多，包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达等，OTA（空中下载技术）、V2X（vehicle-to-everything）等网络通信功能也将产生大量数据。英特尔估计自动驾驶汽车每天将产生4000GB的数据量。即使低等级自动驾驶的车辆也需要大量车载数据存储，因为座舱IVI系统正逐步搭配更多大尺寸、高分辨率屏幕。根据中国闪存市场预测，L4、L5的汽车将配备40GB以上的DRAM和3TB以上的NANDFlash，该配置远高于当前的智能手机。
2.2供给端：产能稳定扩张，工艺制程迭代持续推进
存储芯片位元（bit）供给增长来自两方面：（1）工艺制程迭代带来单片晶圆中位元增长。（2）晶圆产能的扩张。
（1）工艺迭代：
龙头厂商将主要精力投向制程迭代，以满足高速增长的位元（GB）需求。DRAM方面，根据SK海力士预计，DRAM工艺制程从1Znm到1αnm，单片晶圆可切出的晶粒数量增长25%，在晶圆产能不增长的情况下，仍将驱动DRAM位元供给增长。目前，三星电子、美光、SK海力士等DRAM产品生产正在引入EUV光刻，工艺制程正在从1Znm往1αnm转换，以满足DRAM位元增长的需求。NAND方面，3D堆叠工艺持续演进，176层渐渐成为3DNAND主流，目前头部厂商正在推进2XX层3DNAND的研发和量产，预计显著提升单片晶圆的位元产出量。
（2）产能扩张：
2021-2022年DRAM和NANDFlash产能稳定增长。我们统计了DRAM和NANDFlash主要厂商的产能及预测，DRAM厂商选取三星电子、美光、SK海力士、南亚科技、长鑫存储等5家，NANDFlash厂商选取三星电子、美光、SK海力士、FlashAlliance（东芝+西部数据）、英特尔、旺宏、长江存储等7家。整体来看，2020年、2021年、2022年DRAM产能分别同比增长4.5%、9.9%、7.0%至531、584、625万片/年，NANDFlash产能分别同比增长1.7%、6.7%、5.9%至688、734、777万片/年，加上部分无法归属于DRAM或NANDFlash以及NORFlash、SRAM等小类存储的产能，2020年、2021年、2022年存储芯片整体产能分别同比增长0.0%、7.6%、5.6%至1258、1354、1429万片/年，产能稳定增长。
往2023年以后看，暂无确定的新增产能落地。往2023年以后看，三星电子暂无扩产计划；美光计划在日本广岛投资约70亿美元扩产DRAM，新工厂将于2024年开始投入运营；SK海力士将在未来十年于韩国首尔投资1060亿美元用于扩产DRAM，新工厂于21Q4动工，将于2025年完成所有工程项目，之后启动量产。从各厂商的扩产规划看，目前2023年及以后存储芯片确定的新增产能较少。
工艺迭代难以完全满足位元增长需求，预计2023年以后存储产能增长达到5~10%。根据SUMCO预测，2021-2025年DRAM位元需求复合增速达20%，其中10%的增速可由DRAM工艺迭代满足，剩余不足10%的增速仍需凭借产能扩张（即DRAM晶圆供给的复合增速仍需达到10%）。而2021-2025年3DNAND位元需求复合增速达31%，其中30%的增速可由3DNAND工艺迭代满足，由于近两年3DNAND位元供给增长较多，预计2021-2023年3DNAND所需晶圆的供给增速为1%（当前扩产速度超过所需，因此导致供给过剩），2023-2025年恢复至8%的复合增速。因此，我们预计2023年以后DRAM和3DNAND产能增长仍可达到5~10%。
2.3周期性：短期价格周期波动，长期单位成本下降
存储芯片具有大宗商品的属性，供需错配导致价格周期性波动。存储芯片下游需求量大，需要通过规模扩张才能维持经济效益，同时产品多为标准化产品，因此具有大宗商品的属性。当行业需求旺盛，处于上行周期时，当一家存储厂商选择扩产以扩大市场份额时，通常其他厂商也会跟随扩产，导致产能集中落地，从而造成产能过剩，最终引发存储芯片价格下跌。当行业需求低迷，处于下行周期时，由于相反的原因，最终导致市场供小于求，存储芯片价格逐步上涨，由此形成一定的周期性。DRAM和NAND行业已形成垄断格局，DRAM尤为明显，因此各家扩产与定价策略类似，资本支出的开出较为集中，使得存储芯片的周期性显著强于其他半导体品类。以美光和SK海力士为例，每轮大规模资本支出后的1-3年内，产品进入降价周期，毛利率下降。
三星电子为存储芯片龙头，产品毛利率波动小于美光和SK海力士。一方面，三星电子为集团型公司，存储芯片仅贡献20%~30%营收。另一方面，三星电子在市场中占据主导权，多次扩产时机早于美光和SK海力士，因此在每轮价格下跌前获得更高的收益。这份主导权来自于三星电子的技术优势、资金规模和早期多次逆周期扩产带来的份额优势。
中短周期看，价格呈现周期波动。
1、DRAM的价格周期性：每轮周期约3~4年。
（1）第一轮周期：12Q3~16Q2年。12Q3至14Q2：周期上行，主要驱动力为智能手机爆发，对DRAM的需求增长；14Q3至16Q2，周期下行，以4Gb（512Mb×8）1600MHz的DRAM颗粒为例，其单价从4.43美元跌至1.44美元，区间跌幅67%，主要因为各厂商扩产落地导致供大于求。
（2）第二轮周期：16Q3~19Q4。16Q3至18Q2，周期上行，主要因为主要厂商如美光、三星、SK海力士将主要产能转移生产3DNANDFlash，DRAM没有扩产计划，同时需求增长导致DRAM颗粒产能不足并缺货，价格上行，4Gb（512Mb×8）1600MHz的DRAM颗粒价格区间涨幅187%；18Q3至19Q4，周期下行，中美贸易摩擦导致全球下游需求萎靡，服务器、PC、笔电等需求不佳，Dram供过于求，4Gb（512Mb×8）1600MHz的DRAM颗粒价格区间跌幅67%。
（3）第三轮周期：20Q1至今。疫情下，线上经济、居家办公等需求拉动服务器、TV、PC出货激增，5G手机升级驱动单机容量升级，带动DRAM价格回升。目前来看，21Q2PC需求旺厂商备货，服务器迎来采购高峰，手机等消费电子逐步进入备货高峰，VGA卡/游戏机/虚拟货币需求强劲。21Q3开始，随着智能手机等消费电子需求步入低迷，存储厂商持续去库存，DRAM价格有所回调，价格回调持续至22Q1，Trendforce预计本轮降价将持续至22Q2。20Q1至今区间涨幅81%。
2、NANDFlash的价格周期性：每轮周期约3~4年。
类似DRAM，NANDFlash价格具有周期波动特性。2012年至今，NAND一共经历三轮周期，一轮周期大致为3~4年。
1）第一轮周期：12Q3~15Q4。2013年之前的上行周期驱动力来自智能手机的需求爆发。2013年PC销售量衰减，导致需求持续疲软，同时各大存储厂新增产能开出，价格战激烈，存储芯片整体供大于求，NANDFlash价格大幅降低，以64Gb（8Gb×8）的NANDFlash为例，2013Q2-2016Q4，颗粒单价从6.10美元跌至2.32美元，区间跌幅为62%。
2）第二轮周期：16Q1~19Q4。16Q1~17Q2，周期上行，非苹果智能手机品牌为提升产品竞争力加速提升eMMC／UFS的容量，SSD固态硬盘需求也迎来爆发，NANDFlash需求不断攀升，而大部分厂商处于从2D转向3D的过程中，良率爬升普遍较缓，供给下滑严重，供需不平衡造成NANDFlash价格持续上扬。周期上行期间，64Gb（8Gb×8）的NANDFlash单价区间涨幅为105%。17Q3~19Q4，周期下行，厂商3DNAND良率提升、大幅扩产，而需求面仅有智能手机需求动能延续，其他部分如服务器、PC及平板需求疲软，NANDFlash市场价格大幅走弱至2019年年底。周期下行期间，64Gb（8Gb×8）的NANDFlash单价区间跌幅为50%。
2）第三轮周期：20Q1至今。本轮周期主要驱动力为5G周期终端设备对数据存储的需求和后疫情时期PC、笔电、手机和服务器等需求的恢复。本轮周期开始，即20Q1~20Q4，NANDFlash价格处于震荡状态，主要因为新冠疫情叠加中美贸易摩擦对需求形成一定压制，疫情缓解后宅经济拉动PC、平板等需求，存储需求释放。21Q~Q2，PC、服务器、手机等消费电子逐步进入备货高峰，NANDFlash价格上行，21Q3开始，随着智能手机等消费电子需求步入低迷，存储厂商持续去库存，NANDFlash价格有所回调，价格回调持续至22Q1，Trendforce预计22Q1仍有5~10%降幅，Q2受西部数据/铠侠工厂原材料污染影响，价格上涨5~10%。20Q1至今区间涨幅40%。
长周期看，单个位元成本呈现下降趋势。根据三星电子，DRAM技术演进路径主要为缩小工艺制程，随着工艺制程升级，单位Gb成本持续下降。而NANDFlash2013年前技术演进路径为工艺制程，随着工艺制程升级，单位Gb成本持续下降，2014年随着3DNAND量产，堆叠层数从32层持续增长至当前的192层，单位Gb成本加速下降；同时，伴随存储单元密度提升，从SLC→MLC→QLC→TLC，进一步促进了单位Gb成本的下降。
3.1DRAM市场经历一系列并购整合，竞争格局呈现寡头垄断局面
纵观DRAM市场50余年发展历史，前30年以10年为一轮周期，市场的领导者由美系厂商转变为日系厂商，再转变为现在的韩系厂商，目前DRAM市场万家包括处于主导地位的三星电子（韩国）、美光（美国）、SK海力士（韩国），以及规模较小的南亚科技（中国台湾）、华邦（中国台湾）、长鑫存储（中国大陆）、紫国国芯（中国大陆）、福建晋华（中国大陆，项目中断），此外，近两年兆易创新（2021年开始销售自研DRAM）、北京君正（2020年完成DRAM资产的并购）、东芯股份的DRAM也崭露头角。
1970年代全球的DRAM厂商集中在美国，包括Intel、TI、IBM、Mostek等厂商。1970年，Intel推出了首款可大规模生产的1KDRAM芯片C1103，一度占据80%以上的市场份额，是1K时代的霸主。1971-1976年期间TI和Mostek分别推出了容量更大（2/4/16K）且成本更低的产品，1970年代末期Mostek市场份额接近85%。1978年原Mostek的几名员工创立美光，1981年美光自有晶圆厂开始投产64KDRAM；1985年Intel退出DRAM市场；1998年TI将储存业务出售给美光，1999年IBM将合资工厂出售给东芝，退出DRAM市场。
1976-1980年日本“政企学”合作攻坚核心技术，80年代低价抢占DRAM市场份额。1971年NEC（日本电气公司）推出了日本首个1KDRAM，但技术能力和产品性能与美国差距较大，美国已进入VLSI（超大规模集成电路）时代，日本还停留在LSI（大规模集成电路）时代。1976年，日立、三菱、富士通、东芝、NEC五大公司，以及日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所，联合组建“VLSI联合研发体”，投资720亿日元（政府出资320亿日元），攻坚DRAM技术难关。彼时半导体存储器主要应用于大型机、电子交换机，使用周期较长，对零部件可靠性要求高。1980年代日本进入技术爆发期，而且日企生产的DRAM良品率高于美企，形成了成本优势。在此背景下，日本存储企业发起价格战，DRAM单价快速下降，直至1986年，日本厂商在全球DRAM市场份额达到86%。
遭遇美国打压，固守大型机市场，错失消费级PC发展良机，80年代末期日企份额急速下滑。美国在1986年和日本签订了日美半导体协议，该协议引入了价格监督制度（限制最低价格），同时约定提高外国生产的半导体产品在日本国内市场的份额。80年代后期，消费级PC开始普及，PC对DRAM的寿命要求比大型机低，但对价格较为敏感。美光和三星电子为首的韩国企业面对市场变化大量生产面向个人计算机的DRAM，而日本企业仍固守之前的大型机市场。1999年，日立和NEC合并了DRAM业务，成立了尔必达存储器，富士通也从面向大型机的DRAM业务中撤出，2001年东芝将DRAM业务出售给美光，2003年三菱电机的DRAM业务被尔必达吸收，2012年尔必达破产被美光收购。至此，日本DRAM厂商几乎淡出市场。
90年代韩厂获得扶持成为行业龙头，并保持优势至今。韩国在发展DRAM技术初期参照日本模式，1975年韩国政府公布了扶持半导体产业的六年计划，1986年由韩国电子通信研究所牵头，联合三星、LG、现代三大集团以及韩国六所大学组成“VLSI共同开发技术计划”，攻关DRAM技术研发。该计划共投入1.1亿美元，政府承担57%的研发经费。同时，美国出于遏制日本DRAM厂商发展的目的，对韩国厂商实施了技术扶持。1992年，韩国三星超越日本NEC，成为世界第一大DRAM内存制造商，并在其后连续维持世界第一。1999年韩国现代半导体与LG半导体合并，2001年从现代集团完成拆分，将公司名改为海力士，并于2012年更名SK海力士。
韩厂的成功得益于技术研发、市场机遇和逆周期投资。（1）技术研发。1983年在美光和CITRIX的支持下，三星完成64KDRAM研发，1984年量产，落后美国约10年；1988年三星完成4MDRAM研发，仅比日本晚6个月；1992年三星完成全球第一个64MBDRAM研发；1994年三星将研发成本提升至9亿美元，1996年三星完成全球第一个1GBDRAM（DDR2）研发。（2）市场机遇。在PC机时代来临之际，韩国厂商大力生产面向PC的DRAM，同时期日本和美国签订的半导体协议也使日本厂商丧失了价格优势。（3）逆周期投资。在半导体产业的低迷时期，三星仍持续扩大产能，开发更大容量的DRAM，韩国政府和财团也在资金方面提供支持。例如2007年全球DRAM产能过剩叠加2008年金融危机影响，DRAM价格大跌近90%，而三星却将相当于2007年总利润118%的资金用于DRAM扩产，强大的攻势迫使诸多竞争对手破产，而三星市占率进一步提升。
欧洲厂商从最初与美资合作，到2009年后全部退出市场。西门子、IBM、摩托罗拉创办多个合资工厂生产DRAM，1999年分拆半导体部门成立英飞凌，2006年英飞凌将储存业务分拆成立奇梦达，2009年奇梦达也因金融危机和DRAM低价竞争而破产。飞利浦于1994年与IBM合资成立SubMicron，但在IBM退出DRAM市场后，飞利浦也选择了退出。
2016年开始，中国大陆开始规模地发展自己的DRAMIDM体系。大陆在DRAM体系上有40年的发展历程，但前期一直受限于市场、技术、产业链不完整等因素，无法与国外的厂商竞争。中国在2000年之后发布了一系列政策推动我国集成电路的发展，2000年发布《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》。2014年《纲要》颁布以后，依托国家大基金的生态体系，中国大陆半导体产业开始从“做大”走向“做强”。2016年DRAM厂商晋华集成和长鑫存储相继成立。2019年合肥长鑫建设的中国大陆第一座12英寸DRAM工厂投产，生产19nm工艺制程8GbDDR4，预计2022年将推出17nm工艺制程的DRAM。
三星电子、SK海力士和美光三者垄断，市场集中度不断提高。根据IDC数据，DRAM市场CR3从2005年的60%增至2020年的95%，前三位一直由三星电子、SK海力士和美光占据，目前DRAM市场已经形成相对稳定的竞争格局。
3.2NAND厂商开启并购整合，未来竞争格局或向DRAM看齐
NANDFlash行业正在重复DRAM行业的并购整合历程。不同于DRAM市场，NANDFlash一直是相对集中的市场，2005年CR4为95.3%，CR6为98.7%，2019年CR4为80.3%，CR6为99.7%，而玩家间呈现一定的并购整合态势，美光、西部数据等并购重组扩大规模，三星的份额有所下降。2005-2010年，NANDFlash厂商共有10家，此后英飞凌存储业务/奇梦达破产，Numonyx2010年被美光收购，瑞萨、STV于2017年出售NAND业务，此后Cypress于2014年收购飞索半导体（Spansion），SanDisk于2015年被西部数据收购。到2017年，市场上主要厂商为三星电子、SK海力士、美光、东芝（铠侠）、英特尔和西部数据6家，呈现群雄逐鹿的态势。截至2020年，三星和SK海力士市占率为33%和12%，东芝+西部数据市占率为34%，美光市占率为11%，英特尔市占率9%，六家企业市占率合计98%以上。而长江存储作为国产NANDFlash厂商于2017年成功研制中国第一颗3DNAND闪存芯片，2018年长江存储32层NANDFlash的量产，2019年64层NANDFlash的量产，2020年推出128层NANDFlash。
3.3中国存储芯片自给不足，本土厂商有望崛起
国内存储芯片需求庞大，市场规模超全球的1/3，但自给率不足5%。根据IDC数据，中国半导体市场规模占全球份额从2005年的12.2%增至2020年的36.6%，跃居全球第一。2020年中国市场中，存储芯片（包括DRAM和NAND）市场规模为429亿美元，占中国半导体市场规模的30%，占全球存储芯片市场规模的35%。国内存储芯片需求庞大，但自给率极低，考虑长江存储和长鑫存储近两年的放量，我们估算国内存储芯片自给率不足5%。
庞大内需、新兴应用及政策推动助力国产存储芯片快速发展。参考日本、韩国存储芯片产业的崛起历程，产业大背景、新兴产业需求和政策扶持是存储产业发展的必要条件。当前，全球半导体产业向中国转移，中国大陆也已经建立了完善全面的电子系统产业链体系。除去PC、手机等传统消费电子场景，物联网、AI、智能车、云计算等众多新兴市场也在兴起。因此，庞大内需及新兴应用为国产存储芯片厂商提供了发展基础，而政策扶持下的供应链国产化提供助力。
4.1产业链概况
1、大宗市场：国内仅长鑫存储和长江存储参与，均未上市
大宗市场方面，格局较为垄断，DRAM主要由三星电子、美光、SK海力士三家主导，国内的长鑫存储正在快速发展；NAND主要由三星电子、美光、SK海力士、西部数据/铠侠主导，国内的长江存储正在快速发展。
2、利基市场：国内参与者众多
利基型存储格局分散，海外大厂正逐步退出，中国厂商迎来替代机遇。海外大厂，如三星电子、美光、西部数据、Cypress（被英飞凌收购）等，都保留了一部分利基型存储的业务，包括2DNAND、NORFlash、DRAM（指DDR3以及前代产品），但业务重心均在大容量存储产品，正在逐步退出利基市场。利基型存储主要厂商分布在中国大陆及中国台湾，规模较大的厂商包括华邦电子（中国台湾）、旺宏电子（中国台湾）、兆易创新、北京君正、普冉股份、东芯股份等，近年来规模持续扩大，逐步替代头部厂商空出的市场。
分产品看：（1）SLCNAND方面：除NAND大厂外，中国台湾华邦电子、旺宏电子均有布局，中国大陆有兆易创新、北京君正和东芯股份，目前东芯股份为大陆SLCNAND龙头，工艺制程达到19nm，处于国际领先地位；兆易创新和北京君正的NAND规模尚小；另外江波龙也有少量SLCNAND。目前SLCNAND代工资源包括中芯国际、中国台湾力晶等。
（2）NORFlash方面：领先厂商包括华邦电子、旺宏、兆易创新、Cypress、美光等，普冉股份、东芯股份也形成了一定规模，此外国内还有恒烁半导体、珠海博雅、芯天下等厂商。国内NORFlash厂商产品各有优势，如兆易创新强在产品丰富度、大容量、中高端应用，普冉股份强在工艺特色（SONOS工艺）、低成本，东芯股份强在工艺制程、低成本。目前NORFlash的代工资源包括武汉新芯、中芯国际、华力微、中国台湾力晶等。
（3）DRAM方面：国际大厂包括三星电子、美光、SK海力士，均将重心放在（LP）DDR4、（LP）DDR5、GDDR6等产品上，逐步退出DDR3及前代等利基市场。利基DRAM方面，规模较大的为华邦电子、旺宏；兆易创新依托合肥长鑫的代工资源，19nmDRAM正在快速放量，即将推出17nm产品，目前聚焦于利基市场；北京君正采用中国台湾力晶、南亚科技的25nm工艺平台，聚焦于车规、工业、医疗等中高端市场，也属于利基市场。此外，紫光国芯、东芯股份等均有DRAM产品，最新工艺制程均为25nm，其中紫光国芯已有DDR4产品，东芯股份正在研发LPDDR4X。
3、其他环节：各环节均有国内厂商参与，但主控芯片、模组/产品开发、品牌运营上市公司较少
其他环节包括：NAND主控芯片、封装测试、模组/产品开发、品牌运营。（1）NAND主控芯片：市场由慧荣、群联、美满电子、Innogrit、Microchip等海外厂商主导，国内厂商有国科微、得一（未上市）、联芸（未上市）。（2）封装测试：除传统封装测试大厂日月光、矽品、通富、长电、华天等外，还有存储芯片封装测试厂商力成（中国台湾）、太极实业、深科技、沛顿（未上市）。（3）模组/产品开发：主要包括群联（中国台湾）、江波龙（未上市）、佰维存储（未上市）等。（4）品牌运营：品牌运营由芯片原厂主导，包括三星电子、西部数据、铠侠等，非原厂品牌包括金士顿、Lexar（江波龙旗下）、FORESEE（江波龙旗下）、威刚（中国台湾）、创见（中国台湾）、宜鼎（中国台湾）。
4.2海外龙头：三星电子、SK海力士、美光科技主导
4.2.1三星电子：存储芯片全球龙头，技术研发持续领先
三星电子业务涵盖锂电池、半导体、CIS和手机等，1993年以来始终为全球最大的存储芯片供应商。三星在1992年完成全球第一个64MDRAM研发，此后在技术上一直保持行业领先地位：2009年开始量产30nmNANDFlash，2010年量产30nmDRAM和20nmNANDFlash，2010年推出TLCNANDFlash，2013年推出LPDDR4和V-NANDFlash，2016年推出HBM2，2018年推出LPDDR5，技术研发持续领先业内。
三星电子已于21H2量产基于EUV工艺的DRAM和基于176层NANDFlash消费类SSD。（1）DRAM方面，EUV将全面部署在三星电子的未来几代DRAM中。20H2三星电子开始量产业界首款采用EUV技术的16GbLPDDR5，采用1znm工艺，传输速度为6400Mb/s，比当今大多数旗舰移动设备中的12GbLPDDR5的速度5500Mb/s快约16%。后续三星电子规划量产基于第四代10nm级（1α）EUV工艺的16GbDDR5/LPDDR5，并扩大其LPDDR5产品在汽车应用中的使用。（2）NANDFlash方面，三星电子开始量产基于双堆栈176层第7代V-NAND的消费级固态硬盘。此外，三星还计划将其第7代VNAND的使用扩展到数据中心SSD，第8代V-NAND产品可能有超过200+层堆叠。
4.2.2SK海力士：收购英特尔闪存业务，成为全球第二大闪存供应商
SK海力士是全球第二大存储芯片供应商，核心业务包括DRAM、NAND和CIS。SK海力士于1983年以现代电子产业有限公司的名字创立，1985年开始量产256KDRAM，2002年出售TFT-LCD业务。2012年韩国第三大企业集团SK集团收购海力士21.05%股权，更名为SK海力士。2021年，公司以90亿美元对价完成对英特尔NAND业务的收购，成为第二大NAND供应商。
早期持续亏损，随着规模扩大，开始持续盈利。2000年及以前，公司营收稳步扩张，2000年增至95亿美元，但基本处于亏损状态。2001-2007年期间，公司营收从41亿美元增至93亿美元，CAGR达14.6%，净利润从-38.5亿美元增至3.7亿美元。2008年遭遇金融危机以及行业产能过剩，公司营收大幅下跌32%，仅实现63亿美元营收并亏损43.7亿美元。此后公司营收大致以3年为一个上升周期，2018年公司营收和净利润分别为368亿美元和140亿美元，达历史峰值，2008-2018年期间，公司营收CAGR达19.3%。在经历2019年的行业低估后，2020年公司营收和净利润恢复增长，分别为271亿美元和29.3亿美元。
从产品结构看，DRAM占公司营收的71%，NAND占25%，其他占4%。从应用结构看，公司DRAM最大的市场为服务器和移动通信领域，NAND最大的市场为SSD和移动通信领域。
公司已开始量产基于EUV工艺的1αnmDRAM，176层3DNAND也于2021年底量产。（1）DRAM方面，基于EUV光刻的1αnmLPDDR4已于21Q2量产，计划将1αnm工艺用于DDR5。公司持续扩张1znm技术的16GbDRAM的产能，以满足64Gb或更高密度服务器市场需求，还于2021年7月量产基于1αnm的8GbLPDDR4，这是其在1ynmDRAM生产部分工艺采用EUV光刻后，首次采用EUV光刻进行1αnm量产。预计与1znm相比，1αnm技术将使相同尺寸的晶圆生产的DRAM芯片数量增加25%。此外，公司将从2022年初开始将1αnm技术应用于其DDR5产品。（2）NANDFlash方面，176层3DNAND于2021年底量产。公司目前NAND超50%的销售额为128层3DNAND贡献，176层3DNAND在2021年底进入量产，预计到128层和176层合计的销售份额将接近80%。
4.2.3美光科技：美国最大存储芯片供应商，尖端制程保持领先
从产品结构看，DRAM占公司营收的73%，NAND占24%，其他占3%。从应用结构看，来自计算和网络事业部（对应服务器、PC）的收入占44%，来自移动通讯（对应智能手机等）的收入占25%，来自SSD及颗粒级产品的收入占15%，来自嵌入式产品（对应汽车、工业、消费电子）的收入占15%。
4.3国内厂商：兆易创新、北京君正、东芯股份领头
4.3.1兆易创新：本土利基存储龙头，NOR+MCU+DRAM三大产品线全面发力
兆易创新成立于2005年，早期从事NORFlash的研发，2011年组建MCU事业部，2013年发布国内首款32位MCU和SLCNAND，2019年完成对上海思立微的收购，布局人机识别，2021年6月，首款自研DRAM顺利出货。自此，公司完成了“存储+控制+人机交互”的全面产品布局，一种存储业务涵盖NORFlash、SLCNAND和DRAM。
近年来收入规模快速扩大，MCU+NOR+DRAM开始全面发力。受益于TWS等可穿戴产品推动的NORFlash市场景气度上升，近年来公司业绩快速增长。2016-2020年营收CAGR达26.3%，近4年毛利率维持在30%以上；21H1实现营收25.9亿元，同比增长153.8%。从产品结构看，公司从2020年及以前的依赖NOR成长，发展至2021年MCU+NOR双轮驱动，2022年随着自研DRAM放量，公司三大主力产品MCU+NOR+DRAM开始全面发力，对应3个未来十亿美金体量的业务，成长空间打开。从收入结构看，NOR和MCU的产品结构和客户结构持续升级，工业、车载等中高端领域营收贡献增加，公司盈利质量提升。
分产品线看：
NORFlash为主力产品，全球市占率约20%。公司于2008年发布国内首颗180nmSPINORFlash，此后经历了多次迭代发展，从90nm到65nm，再到2021年量产55nm。目前公司NORFlash产品容量从512Kb至2Gb，电压涵盖1.8V、2.5V、3.3V以及宽电压产品，覆盖客户绝大部分需求，且2019年SPI接口产品已通过AEC-Q100认证，收入占比逐步提升。NORFlash为公司主力产品，目前全球市占率约20%。
SLCNAND通过车规级认证，打开成长空间。公司于2013年发布第一颗SPINAND，2017年38nm量产，此后掌握38nm制程SLCNAND产品稳定量产能力，并在2020年量产了全国产化24nm的4GbSPISLCNAND。目前公司提供PPI和SPI两种接口产品，容量为1-8Gb。2022年初，公司的全国产化38nmSPINAND通过AEC-Q100车规级认证，容量涵盖1-4Gb，可用于车载网关、行车记录仪、智能座舱、TBOX等，填补了国产大容量车规存储的空白。
自研DRAM放量，17nmDDR3有望2022年中量产。公司DRAM业务分为代销和自研，代销业务与长鑫存储合作，代销其通用型DRAM产品。自研DRAM为公司进行芯片设计，长鑫存储进行代工，2021年6月推出并销售19nm4GbDDR4，主要面向IPC、TV、路由器等利基市场，预计17nmDDR3有望于2022年中量产，逐步贡献营收。2022年公司自研DRAM将加速放量，公司预计自研DRAM向长鑫存储采购代工费约8.6亿元，同比大幅增长355%。
MCU产品生态建设中，国产替代空间广阔。公司2013年开始在市场推广MCU产品，其产品线、生态系统、产品成熟度不断完善，其内核涵盖ARMCortex-M3、M23、M33、M4，并推出全球首个RISCV内核的通用MCU。MCU产能紧缺背景下，公司MCU打入更多高端客户供应链，对ST等海外厂商形成替代。工业、汽车等应用占比提升，产品结构持续升级，预计2021年占比达到10%-20%。新产品方面，基于MCU的电机驱动芯片、电源管理芯片、WiFi产品陆续推出。车规方面，除现有汽车后装产品外，公司车规级MCU有望于22年中量产。
4.3.2北京君正：嵌入式CPU领先厂商，车载IC细分龙头
始于自主创新的嵌入式CPU技术，本部业务涵盖智能视频芯片和微处理器。公司成立于2005年，并于2011年上市，由国产微处理器的最早倡导者发起，最初的业务基于公司的自主创新的CPU技术，以此为核心形成SoC产品。目前，公司正在多媒体编解码技术、影像信号处理技术、AI引擎技术、AI算法技术等领域持续投入研发并形成了自主技术，本部业务涵盖智能视频芯片和微处理器两大业务线。
并购北京矽成，拓展存储和模拟产品线，完成“存储+模拟+互联+计算”的产品布局。2020年公司并购北京矽成后，业务从智能视频芯片和微处理器两条业务线，扩展至涵盖DRAM、Flash、SRAM等主要存储器类别的存储芯片业务线和包含LED驱动芯片、触控传感芯片、MCU、LIN、CAN、G.vn等在内的模拟与互联芯片业务线，完成了“存储+模拟+互联+计算”的产品布局。
北京矽成核心资产为ISSI，ISSI为车规级存储芯片龙头。ISSI成立于1988年，1995年于美国纳斯达克上市，主营存储芯片（DRAM、Flash、SRAM），随后于1999年切入车规级存储及模拟芯片市场，目前已成为细分领域龙头。2015年ISSI被北京矽成等组成的财团以7.8亿美元私有化收购并退市。ISSI十余年间持续稳定增长，1993-2015年其营收从3.02亿元持续增长至19.36亿元，22年间复合增速达8.8%，私有化后成长提速，营收规模进一步增长至2018年的28.77亿元，2015-2018年复合增速达14.1%。
并购后规模显著扩大，后疫情时期需求恢复，业绩大增。近年来，公司营收保持较快增长，从2016年的1.12亿元增长至2019年的3.39亿元，复合增速达44.84%；归母净利润从2016年的705万元增长至2019年的5866万元，复合增速达102.64%。随着北京矽成并表，公司2020年营收大幅增长至21.70亿元，同比增长539.40%，由于收购北京矽成产生合并对价摊销（PPA）的影响，公司归母净利润并未明显增长，全年实现归母净利润7320万元，同比增长24.79%。2021年，伴随着后疫情时期汽车、工业、消费等需求的恢复，叠加晶圆产能紧张带来的涨价效应，公司21Q1~Q3实现营收37.93亿元，同比增长208.85%，实现归母净利润6.35亿元，同比增长2733.52%。
存储芯片已成为公司主营业务，占比近70%。2008-2013年（2014-2015年数据未披露），公司的主营产品为便携消费电子CPU芯片、便携教育电子CPU芯片和移动互联网终端CPU芯片，其中便携消费电子需求紧缩，收入占比从2008年的73.41%下降至2013年的36.55%，便携教育电子需求兴起，收入占比从21.62%提升至61.42%。2016年，随着公司战略转向AIOT，公司主要产品转变为智能视频芯片和微处理器，至2019年，智能视频芯片占比达52.61%，微处理器占比达43.26%。2020年收购北京矽成后，公司存储芯片收入占比大幅提升，截至2021年上半年，存储芯片收入占比达69.11%，模拟及互联占8.22%，智能视频芯片占16.55%，微处理器占4.06%，存储芯片已成为公司主营业务。
公司已拥有ISSI、Lumissil和Ingenic三大业务品牌，形成了“存储+模拟+互联+计算”的技术平台。未来，本部与矽成的产品技术、研发团队、客户资源等协同效应逐步加强，车规级处理器、消费级存储器都将为公司打开新的成长空间。
4.3.3东芯股份：本土SLCNAND龙头，聚焦利基型存储
聚焦中小容量存储芯片，本土SLCNAND龙头。公司聚焦中小容量通用型存储芯片，是国内少数可同时提供NAND、NOR、DRAM等存储芯片完整解决方案的厂商，其中SLCNAND销售规模居国内第一，为国内龙头。经过多年的经验积累和技术升级，公司打造了以低功耗、高可靠性为特点的多品类存储芯片，产品不仅在高通、博通、联发科、中兴微、瑞芯微、东芯股份、恒玄科技、紫光展锐等知名平台获得认证，同时已进入三星电子、海康威视、歌尔股份、传音控股、惠尔丰等国内外知名客户的供应链体系，被广泛应用于通讯设备、安防监控、可穿戴设备、移动终端等终端产品。
收购韩国Fidelix并整合其核心技术，获得华为哈勃、上汽集团、国家大基金二期等投资。公司前身东芯有限于2014年成立，后在中芯国际的工艺平台上开始SLCNAND的研发。2015年6月，东芯有限以受让韩国Fidelix公司核心经营团队安承汉等15.88%股份并增资的方式，合计持有Fidelix25.28%的股份，成为其控股股东、实际控制人，并获得其NAND、NOR、DRAM及MCP（多芯片封装存储器）等技术。2019年，东芯有限整体变更为股份公司，并引入中电基金、海通创投等股东，2020年进一步引入华为哈勃、国开科创、青浦投资等知名投资机构。2021年公司进行IPO前战略配售，获得上汽集团、国家大基金二期等战略入股，12月公司于科创板成功上市。
公司聚焦利基型存储，在三大产品线上不断开发新品。（1）NAND：公司的SLCNAND分SPI和PPI两种接口，SPINAND容量覆盖512Mb~4Gb，PPINAND容量覆盖1Gb~8Gb，未来公司将陆续推出1XnmNAND、车规级NAND、DTRNAND（双倍传输速度）。（2）NOR：目前主要为SPINOR，容量覆盖32Mb~512Mb，未来将推出更大容量的NOR及车规级NOR。（3）DRAM：目前拥有LPDRAM、DDR3、PSRAM、SDRAM等产品，其中DDR3容量覆盖1Gb~4Gb，LPDDR1/2容量覆盖128Mb~2Gb，未来将推出LPDDR4X。
收入规模快速扩大，盈利能力显著提升。收入方面，终端市场旺盛需求、国产替代持续推进，叠加产品线不断完善，客户结构不断优化，公司产品出货量年增长率在30%以上，2021年实现营收11.39亿元，同比增长45.3%，近三年复合增速达30.7%。利润方面，在2020年扭亏后，2021年公司实现归母净利润2.62亿元，同比增长1240.8%，净利率约23%，实现扣非归母净利润2.55亿元，同比增长1352.5%。
SLCNAND渐成拳头产品，收入占比逐年提升。公司可提供NAND、NOR、DRAM等存储芯片完整解决方案，此外通过自研DRAM及外购SK海力士的NAND，也可提供MCP产品。经过多年的产品研发和市场开拓，公司SLCNAND销售占比逐步提升，2021年上半年销售占比达到51.3%，NOR、DRAM和MCP的销售占比分别为18.8%、6.9%和20.8%，呈逐年下降趋势。
公司为国产中小容量NAND核心标的，2022-2023年公司的19nmSLCNAND、LPDDR4X、车规级存储都有望逐步量产，扩大收入规模，优化产品结构，提升盈利水平。