存儲器,開啟新一輪漲價週期

概述:

受此前半導體下行週期的影響,存儲芯片營收自 2018Q3 持續下滑,但進入 2019Q3情況開始好轉,DRAM 與 NAND 2019Q3 總產值均提升,存儲價格也有觸底回升的趨勢。我們在歷史維度上對存儲價格進行縱向分析,剖析存儲每次漲價的邏輯,藉以分析本次存儲的價格變化趨勢。

漲價的原因可以歸結為四個字:供需失配論到存儲的本質,需求端理論上是無限增長的,下游產品的迭代會形成需求動能,供給端則會因為廠商的產能調整而出現偏差,在需求和供給增長速度不完全匹配的情況下,就會觸發存儲價格的變化。

DRAM:第一輪 2012Q4-2013Q3 漲價的原因是 Elpida 公司被美國 Micron 收購,臺系 DRAM 廠也將於 2013 年上半年全部退出傳統 DRAM 市場,DRAM 供貨商縮減資本設備支出,推動了產品價格的上揚。第二輪 2016Q3-2017Q3 漲價的原因是原廠皆以提高新制程比例增加產出為主,投資收縮帶來的產能驅動供給平緩造成供需缺口。而需求端手機及服務器的搭載量增加,需求大於供給造成價格上漲。如果根據歷史需求平衡率來判斷,可以看到 2019 年下半年開始需求曲線與供給曲線出現剪刀差趨勢,需求平衡率開始下降,這意味著 DRAM 價格將出現回升趨勢。

NAND:第一輪(2016Q3-2017Q3)本階段是 NAND Flash 的製程轉化年,Flash原廠從平面 NAND 轉向 3D NAND。在製程轉化過程中,產能爬坡和良率提升帶來的輸出供給不足觸發供給緊張引發價格上漲。本輪價格已經在 11 月底開始呈現,漲價的主要原因是 5G 網絡的發展,加速數據中心的快速成長,並極大推動存儲配置需求的增加;手機市場瓜分貨源,手機廠商為了搶佔 5G 先機,已紛紛下單穩固 NAN DFlash 貨源;原廠正在擴大 PC OEM 市場佈局,包括高、中、低三個不同檔次的 SSD市場都有涉及,原廠確保數據中心、PC 和手機市場需求,使得渠道市場資源供應緊張。

Nor Flash:第一輪(2017Q1-2017Q4)因為裸晶圓供貨緊張,Nor Flash 廠商拿不到足夠晶圓(主要是 IDM),且晶圓漲價導致成本上漲,各大儲存廠商把重心轉移至NAND 和 DRAM,導致供給減少,但需求又受到智能手機 AMOLED、物聯網等的驅動,需求錯配造成 Nor Flash 價格上漲。最近 NorFlash 漲價即將開啟,NOR Flash在經過 18 的低谷後,19 年市場快速回溫。目前 NOR Flash 原廠及代理商去庫存已至低位,產能較為吃緊,下游應用 TWS 二級需求強勁,整個 NOR Flash 市場行情正在反彈,漲價趨勢較為明顯。

一. DRAM 漲價剖析

2017 年 11 月以來,DRAM 價格持續下跌,我們分析 DRAM 歷史價格每輪上漲原因來判斷此輪價格下跌是否存在觸底回升趨勢。

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第一輪價格上漲(2012Q4-2013Q3):

本輪 DRAM 漲價是從 2012Q4 開始,2013 年 1 月上旬主流商品 4GB 品項最高價達到 17.5美元,漲幅超過 7%;2GB 模組最高價漲幅也突破 10%,來到 10.25 美元價位,短期內續漲動能仍強,下旬價格將可望挑戰 18 美元,持續向 20 美元關卡邁進。現貨市場亦同,自 2013年年初開始,2Gb 顆粒均價已經上漲 13%到達約 1.19 美元,無論現貨與合約市場走勢皆維持強勢上漲格局。DRAM 經過 2010~2011 年間受到產品供過於求、價格跌跌不休的雙重壓力下陷入低迷,到後面的漲價,主要的原因在於供需失配。

需求端:雖然 PC 端需求低迷,但智能手機、平板電腦需求驅動給 DRAM 帶來了新機遇。根據 DRAMeXchange 顯示,到 2013 年 3 月 12 日為止的傳統 DRAM 現貨市場受到中國白牌平板電腦(MID-Mobile Internet Devices)為降低成本不採用移動 DRAM 的需求,傳統2GbDRAM 價格由年初的 1.05 美元漲至 1.75 美元,漲幅超過 66%,傳統 DRAM 廠商終於有了扭虧為盈的轉機。

供給端: 隨著 Elpida 公司已被美國 Micron 收購,世界主要 DRAM 供應商整併為三,對產品的生產供應可更靈活地調配,且在價格談判時也處於有利的地位,可使價格迴歸健康。DRAM 供貨商縮減資本設備支出,推動了產品價格的上揚。三星和海力士 2013 年都在大量縮減 PC DRAM 的生產,而把生產重點轉向了移動 DRAM,臺系 DRAM 廠也於 2013 年上半年全部退出傳統 DRAM 市場,轉向利基產品或代工,導致 DRM 產品供應短少。

第二輪價格上漲(2016Q3-2017Q3):

本輪 DRAM 漲價是從 2016 Q3 開始。DRAM 的漲價也是由於供給不足造成,此階段市場需求大於供給,供需平衡率下降。從 2014 年以來的 18 個月內,DRAM 的價格一路走低,所有 DRAM 的生產商都不敢冒然擴產,導致 DRAM 的供給始終維持在較低水位。2017 年在供給方面,三星、海力士和美光皆以提高新制程比例增加產出為主,並未大幅擴張新產能。在需求方面,2017 年 DRAM 需求成長穩定,成長主力來自手機及服務器的搭載量增加,需求大於供給造成價格上漲。

需求端:DRAM 所面向的下游需求主要包括:標準型(PC)、服務器(Server)、移動式(mobile)、繪圖用(Graphic)、消費電子類(Consumer)。一方面,PC 市場的需求也從裝機標配 4GB 過渡到了 8GB、16GB 甚至是 32GB,市場需求量進一步擴大。另一方面,以智能手機為主要代表的移動端在搶內存,當手機內存的標配從 1GB、2GB 轉變到 6GB、8GB 時,其對 DRAM的需求量也有了極大的增長,再加上智能手機的快速普及與其巨大的市場保有量,搶佔了一大部分 DRAM 資源。智能型的手機出貨量很大,2016 年移動式內存的份額可以達到 35%。

另一個增長亮點是服務器,因為服務器與移動內存原則上是相輔相成的,智能手機 APP 的增加,無形之中需要很多服務器去支持,服務器份額從 2016 年 20%增加到 2017 年 22%。

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供給端:DRAM 是個波動十分激烈的產業,同時 DRAM 產業以產量規劃問題而著名。一般來說,當 DRAM 的價格在一段時間裡保持穩定或持續走高且需求旺盛時,會有很多工廠如雨後春筍般地冒出來。第一批新工廠加入供應商的行列後,造成供應源的增加和價格的下降;而後期開設的工廠則面臨著更加嚴酷的價格競爭。在沒有看清未來的強烈需求前,主流廠商都不會貿然擴產。在 2016-2017 這段漲價期間,主流廠商都將絕大部分的精力放到3D NAND工藝技術上之後,最直接的後果就是造成DRAM顆粒的產能有了較明顯地下降,供應方的議價能力得到了極大提升,需求端增長高於供給端,最終導致 DRAM 價格上漲。

從兩輪價格上漲的分析可以看出,DRAM 的價格變化原因關鍵是供需失配。需求端驅動略有驅動,但供給端由於投資收縮帶來的產能驅動供給平緩造成了供需缺口。這個結果也可以通過供需平衡率來表現。根據 2012-2013 年供給及需求圖像顯示,需求增長速度大於供給增長速度,供需平衡率呈現下降趨勢,導致了價格的上漲。在 2016-2017 年,同樣需求增長曲線也在供給增長曲線上方,供需平衡率在下降。

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那麼如果根據需求平衡率來判斷,可以看到 2019 年下半年開始需求曲線與供給曲線出現剪刀差趨勢,需求平衡率開始下降,這意味著 DRAM 價格將出現回升趨勢。察下游需求端的增長率,可以看到 PC 需求一直呈現衰退的情形,預計 20 年也會有所下降。而服務器及智能手機需求會有所增長。

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下游應用中,對 DRAM 產能拉動力最強的主要是智能手機、其次是服務器。由於中國智能手機廠商積極將季度出貨量提前,以及服務器市場的需求逐漸恢復,三星 Q3 的 DRAM 營收環比增長 5%至 71 億美元。

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從供給端看,Dramexchange 預測 2020 年下游應用對應的 DRAM 產能如下,產能未有明顯增加。

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除應用端各產能有所區別外,不同製程的產能也在變化,先進製程的 DRAM 產能佔比越來越高,傳統制程的產能佔比在壓縮,DRAM產能被擁有先進製程的龍頭公司大份額佔有,龍頭公司的庫存消化對 DRAM 供需情況起改善作用。

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從供給端資本支出上看,由於新的和非常複雜的 DRAM 技術需要更多的晶圓廠設備和更多的晶圓廠空間來容納這些設備,三星、SK Hynix 和 Micron 三大 DRAM 供應商普遍認為,未來幾年DRAM比特容量將以每年約20%的速度增長。美光估計,將DRAM位容量從2015年的 80 億美元增加到 2018 年的 180 億美元所需的行業資本支出增加了 20%以上。2016年的實際 DRAM 支出略低於比特容量增長 20%所需的支出,約等於 2017 年所需的支出。

然而,在 2018 年,針對 DRAM 市場的資本支出達到了 237 億美元,比按 DRAM 比特量增長 20%計算的 180 億美元高出 32%。2018 年 DRAM 比特量僅增長 13%,預計 2019年將增長 17%。資本支出過多通常會導致產能過剩和隨後的定價疲軟,這一狀況因經濟疲軟和終端用戶需求疲軟而加劇。由於三星、SK Hynix 和 Micron 去年在升級/增加 DRAM容量方面投入了大量資金,而且經濟和貿易的不確定性繼續滲透全球市場,IC Insights 認為 DRAM 產能和隨後的定價疲軟將持續到 2019 年年底。預計 2019 年 DRAM 資本支出的實際規模將低於保持 20%比特容量增長所需的規模。這可以抵消 2018 年的超支,並有助於 2020 年 DRAM 市場恢復供需平衡。

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從整體供需狀況來看,在歷經近五個季度的庫存調整,2019 年第四季 DRAM 市場仍處於微幅供過於求。由於之前 1X 納米制程因為有退貨狀況,大量不良品以低價轉銷現貨市場,導致現貨價格走勢格外疲弱。雖然退貨狀況仍在,但因為模組廠以及在渠道的經銷商開始願意增加庫存準備,使得這些不良品數量有效的消耗,帶動現貨價格開始上調。加上三星跳電事件的影響,PC OEM 廠已做好 DRAM 即將漲價的可能,當前都以建立更佳的庫存水位為目標,因此在採購上願意接受持平或更高的模組合約價格;若原廠能夠在第一季增加供貨量,買方甚至願意接受更高的價格,以確保安全的庫存水位。之前在中美貿易關稅的不確定性下,大部分銷往美國的筆電都趕在 2019 年第四季出貨,導致 2020 年第一季的出貨較為疲弱。因此預計到 2020 年第一季時,標準型內存、利基型內存與行動式內存價格預估仍較前一季小幅下跌,但服務器內存有機會率先領漲,帶動整體 DRAM 平均銷售單價較前一季持平。

根據供需狀況的的分析,隨著三大龍頭庫存消化與需求端拉動力增強,DRAM 價格下跌趨勢收緊,供需情況有望持續改善,明年將上漲,這與 Dramexchange 的預測顯示一致,2020年 DRAM 的價格均有所上漲。

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二. NAND 的漲價剖析

2017 年 11 月以來,NAND 價格持續下跌,我們分析 NAND 歷史價格每輪上漲原因來判斷此輪價格下跌是否存在觸底回升趨勢。

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上一輪 NAND 漲價是從 2016 Q3 開始。2016-2017 年是 NAND Flash 的製程轉化年,Flash原廠從 2D NAND 轉向 3D NAND。在製程轉化過程中,產能爬坡和良率提升帶來的輸出供給不足觸發供給緊張引發價格上漲。

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供給端,2017 年廠商都在發展 3D NAND 技術,64 層以上的 3D 堆疊上還未取得實際量產的進展,供貨吃緊,因此市場價格一直保持在高價位。

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需求端NAND Flash 2017 年全年市場需求約為 1620 億 GB 當量。NAND Flash 市場主要是高端智能型手機容量翻倍和 SSD 需求強勁,SSD 和智能手機市場 NAND Flash 需求的增長已經彌補了其他消費類電子市場需求的相對平淡。2017 年全球智能型手機出貨 14.9 億臺,蘋果 iPhone 8/8 Plus/X 三款機型僅提供 64GB 和 256GB 兩種容量,若按照 6:4 比例,平均容量高達 140GB,而且三星 Galaxy S8、華為 P10/Mate 10、OPPO、VIVO 等旗艦機紛紛以 64GB 和 128GB 為主打容量,再加上平板、車載、智能盒子等市場需求,2017 年eMMC/eMCP 等嵌入式產品消耗了 42%的 NAND Flash 產能。SSD 市場,數據中心、服務器等領域對數據分析、處理、響應速度的要求不斷提高,谷歌、Facebook、百度、阿里巴巴、騰訊、華為等對 SSD 需求強勁。在 NAND Flash 市場缺貨的時期,三星基於先進的 64層 3D NAND 優先供貨給高利潤且數據存儲量較大的企業級 SSD 客戶,英特爾基於 32 層3D NAND以及3D Xpoint技術滿足大數據存儲需求,2017年全球企業級SSD市場出貨2200萬臺,平均容量需求達到 1.5TB,對 NAND Flash 產能消耗量較大。消費類市場,超極本、二合一等輕薄筆記本對 SSD 搭載率不斷增加,2017 年消費類市場 SSD 出貨 1.35 億臺,再加上工業、金融、車載等領域 SSD 需求,全球 SSD 共消耗了 42%的 NAND Flash 產能。

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因此,上輪漲價的原因是製程升級中的良率爬升和製程瓶頸突破的時間差造成供需缺口近期閃存價格從 11 月底到 12 月底的漲幅明顯,單單一個月就漲價 5%。從閃存價格來看,11 月底到 12 月底價格漲勢最為明顯,從閃存市場的報價來看,512Gb TLC 閃存在 11 月底4.10 美元,目前(2020/2/6)已經達到了 5.20 美元,漲幅大約 26.8%;256Gb TLC 從 2.02漲到 2.80 美元,漲幅高達 38.6%。


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根據 Dramexchange 19Q3 預測,NAND 現貨價格跌幅持續收緊,預計 2020 年價格將有所上升。

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NAND Flash 價格持續漲價,主要有三個原因。一是因為 5G 網絡的發展,加速數據中心的快速成長,並極大推動存儲配置需求的增加,而這類高價值市場帶來的高利潤,將給原廠帶來更好的利潤,也使得原廠擴大布局,以及策略性的將 NAND Flash 產能供貨給數據中心客戶。

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二是手機市場瓜分貨源。手機是 5G 的主戰場,2020 年 5G 手機銷量將快速增長。IDC 預計 5G 手機銷量有望破億臺,到 2023 年 5G 手機佔比將增長至 28%。同時,5G 手機的普及也會加速容量需求的增加。2、3 年前,64GB 還是旗艦機的高配容量,如今 128GB 已是基本配置,而 5G 手機的發展是手機向 TB 級容量邁進的加速劑。同時,個人對 4K、8K視頻的需求,移動 SSD 正在快速搶食移動 HDD 市場需求。2019 年已有不少 5G 手機上市,2020 年手機廠商為了搶佔 5G 先機,已紛紛下單穩固 NAND Flash 貨源,嵌入式產品價格將保持穩定走勢。

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是原廠正在擴大 PC OEM 市場佈局,包括高、中、低三個不同檔次的 SSD 市場都有涉及,原廠確保數據中心、PC 和手機市場需求,將使得渠道市場資源供應緊張。目前,原廠 NAND Flash 資源供應緊張,再加上下游廠商手中庫存在消耗,市場惜售現象明顯,更不願低價出貨,導致市場報價持續走高。

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在資本支出方面,2019 年內存廠商已經開始縮減內存支出,2019 年較 2018 年 DRAM 和NAND Flash 的資本支出均有所下降。

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三星 2019 年前 3 季資本支出總額 16.8 兆韓元,相較於 2018 年同比下滑 24%。美光 2019年前 3 季資本支出 66.24 億美元,同比增長 5.6%,雖然將在 2020 年減少資本支出,但位於新加坡的 Fab10A 已開始運營,西部數據/鎧俠巖手縣 K1 工廠計劃在 2020 年投產,同時 Fab7 工廠正在建設中,SK 海力士 M16 將在 2020 年 Q4 投入運營,原廠這些新工廠投資計劃的進度,以及經濟和貿易戰的不確定性,將是後續穩定市場價格的關鍵因素。

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三. Nor Flash 漲價剖析

上輪 Nor Flash 漲價從 2017Q1 開始。供給減少,需求持續,需求錯配造成 Nor Flash 價格上漲。以下從供給端和需求端具體分析。

供給端:DRAM 和 NAND 的供給緊張往上游傳導,主流存儲器廠為了備產已經在製程轉化期間良率調試多預訂了裸晶圓,造成 300mm 裸晶圓的需求同比增長 4.5%,而在供給沒有明顯擴張的情況下,造成晶圓供貨出現緊張,再由裸晶圓的供給緊張傳導至下游 Nor Flash廠商。因為拿不到足夠的晶圓,Nor Flash 廠商的供給受限。

300mm 裸晶圓需求-供給在 2016 年達到平衡狀態,2017 年需求大於供給。2016 年全球300mm 裸晶圓的需求量為 515 萬片/月,供給也是 515 萬片/月,基本達到供需平衡狀態,而 2017 年則展現了明顯的需求大於供給的形勢。

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300mm 裸晶圓供需關係的改變導致晶圓的漲價,晶圓漲價導致成本上升是此次 NOR Flash 漲價的一個主要因素。裸晶圓的漲價會牽動下游製造商的成本結構。通常而言,晶圓廠的成本結構中,設備折舊佔 50%,硅晶圓成本佔 15%。如果硅晶圓漲價 10-20%,成本會增加 1.5%-3%。

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在供應端,美光等各大存儲廠商已將重心轉移到 3D NAND、DRAM,美光考慮到 DRAM與 NAND 等高容量產品未來帶來的高產值以及工廠產能營運的報酬最大化考量,在賣掉新加坡的 8 寸廠設備後,NOR Flash 只剩下美國的一座 12 寸廠,主要將聚焦在大容量(64Mb以上)產品在車用電子以及工控產品等高單價高利潤的利基型產品,而 Cypress 在賣掉位於明尼蘇達的半導體廠後,NOR Flash 的生產基地除了來持續來自於武漢新芯的代工外,就只剩下位於美國德州的廠,除了僅留下小部分 NOR 產能做為車用電子產品外,Cypress 打算將較多的產能移往 MCU 的產品線上,這部分在中低容量減少的供給缺口外溢至旺宏、華邦、兆易創新等原先耕耘已久的廠商。大廠的戰略調整產生了供給缺口,導致價格上漲。

需求端:在下游需求中,除了傳統電腦、智慧型手機、網路通訊與消費性電子產品外,2017年最新且成長最大的需求在於智慧型手機的 AMOLED 普及度攀升,以及 LCD 驅動 IC 和觸控 IC 所集成成的 TDDI( Touch Display Driver IC)方案最受矚目。智能手機用 AMOLED 屏幕需要大量消耗 NOR Flash 顆粒。晶圓代工廠尚無法提供 OLED 驅動 IC 內建 eFlash,或嵌入式多次可程序快閃存儲器矽財測(eMTP)的高壓制程,使得當前如果將 eFlash/eMTP 加入製程中,則將造成新增加的光罩成本過高的情況。因此,在成本考量下只好退而求其次,以外掛 NOR Flash 方式,來避免 AMOLED 面板的藍色光會隨時間消退的問題。隨著物聯網、智慧城市、智慧應用、智能家居、智能汽車、無人機等廠商使用 NOR Flash 作為儲存裝置和微控制器搭配開發,NOR Flash 需求在爆發性增長。本輪漲價即將開啟。NOR Flash 在經過 18 的低谷後,19 年市場快速回溫。目前 NOR Flash

原廠及代理商去庫存已至低位,產能較為吃緊,整個 NOR Flash 市場行情正在反彈,漲價趨勢較為明顯。去年下半年 NOR Flash 市場出現供給過剩,導致今年上半年價格明顯下跌,主要是 OLED 面板驅動 IC 製程整合了嵌入式快閃記憶體,不再需要外掛 NOR Flash。

但 NOR Flash 新應用需求在 19H2 已持續湧現,其中以 TWS 耳機需求最強勁。

供給端:目前 NOR Flash 原廠及代理商去庫存已至低位,產能較為吃緊。19 年 10 月 31日,兆易創新在投資者關係活動表示,在 Nor Flash 產品供需方面 19 年三季度處於產能供給非常緊張狀況,公司作為一個設計公司是與晶圓廠合作,爭取獲得更多的產能。但晶圓廠產能增加的週期是相當長的,一般在 6-9 個月。

需求端:TWS 耳機為支援藍牙 5.0 及支援降噪,每支耳機都搭載 NOR Flash,包括蘋果新一代 AirPods 搭載 128Mb NOR Flash 芯片,三星 TWS 耳機 Galaxy Buds 搭載了華邦電 64Mb NOR Flash。通過技術的發展,安卓廠商突破了蘋果“監聽”方案的專利壁壘,在 2019 年推出多種 TWS 方案,產生了市場巨大的需求。為了保證自身產品的競爭力,相關公司將會不斷為 TWS 增加新功能,功能的增加意味著 NOR Flash 容量需求的增加,無論是外掛獨立的NOR還是合封NOR Flash Die,都利好NOR Flash需求。隨華為、小米、OPPO、Vivo 等手機廠搶推新一代 TWS 耳機且搭載容量倍增,有助快速去化 NOR Flash 過多庫存。此外,可透過手機 App 搖控數位家電等各式物聯網應用已經遍地開花,需要搭載 NOR Flash 協助連網及運算,包括先進駕駛輔助系統(ADAS)等車用電子、5G 基地臺或高速網路設備,亦要使用 NOR Flash 儲存 BIOS 或程式碼以提升安全性。

存儲器,開啟新一輪漲價週期

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由於 18 至 19 年 NOR Flash 市場並無新增產能,在 TWS 耳機、物聯網等需求快速成長及蘋果為 AirPods 需求擴大采購等情況下,第四季 NOR Flash 可望供需平衡,而在市場傳出兆易創新喊漲合約價之際,業界認為第四季合約價確定可止跌,部分應用類別應可看到漲價。


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