2018年，中国入口了超过900亿美元的存储芯片，这个中三星电子、SK海力士和美光电子三分天下，而海内厂商的份额为——0％。
同年7月18日，国产存储三大势力之一的合肥长鑫正式投片，产品规格为8Gb LPDDR4，对付中国DRAM家当来说，这是困难的第一步。
投片，代表在芯片设计上已达到一定水平，且产品上市指日可待，然而日后产品生产良率和稳定度仍有待不雅观察。
更何况，明年底合肥长鑫的产能最多不过2万片晶圆/月，即便不考虑明年国际主流是LPDDR4的技能差距问题，2万片晶圆/月的产能对环球每月上百万片晶圆的产能来说依然是杯水车薪。
国泰君安电子团队对日美韩三国的DRAM研发过程进行了复盘，并对中国在这一次家当变迁中可以采纳的策略进行细致展望。
芯片国产化中不可或缺的DRAM之战，中国该如何主动出击，又会带来哪些投资机会？
01
日美韩三国演义
1969年，在诺伊斯和摩尔等初代集成电路元勋们的努力下，英特尔成功开拓出第一块存储芯片——容量为64个字节的3101芯片。
次年，英特尔的12号员工特德.霍夫提出了一种新的设计，将DRAM存储器单元的晶体管从四个减少到三个，成功将存储空间提升到1024个字节。
这也便是我们如今所用DRAM的技能原型。
无疑，此时的美国，是第一个吃螃蟹的人。当时个人打算机尚未遍及，需求小、价格低使得技能是行业核心驱动力，商战也远远未及。因此，从1970年的2K可擦除可编程只读存储器（Eprom）到1972年天下第一块静态随机存储器（SRAM）的推出，再到4K 16K，64KDRAM芯片的先后问世，在技能驱动下，存储器容量不断呈指数级增长。
技能的壁垒也毫无意外地带来了垄断，英特尔和MOSTEK等美国公司垄断了当时的全体市场。
然而不久之后，日本存储家当的崛起就冲破了原来的竞争格局。
1971年，日本NEC公司推出了DRAM芯片，紧追英特尔的量产DRAM。只管如此，日本半导体的技能实力和产品性能与美国依然有巨大差距。同期的美国存储器已经用上了超大规模集成电路（VLSI），而日本还勾留在上一代技能大规模集成电路（LSI）。
为攻破技能壁垒，1970年代的日本政府一手抓“产官学”一体推进本土半导体实力发展，一手抓入口壁垒搞家当保护。1976年，由日本政府的通产省牵头，以日立、三菱、富士通、东芝、NEC五大公司作为骨干，联合了日本通产省的电气技能实验室（EIL）、日本工业技能研究院电子综合研究所和打算机综合研究所，投资720 亿日元，攻坚超大规模集成电路DRAM的技能难关。
日本VLSI攻关项目的官产学一体模式
数据来源：家当信息网，国泰君安证券研究
为期四年的VLSI攻关项目成绩斐然，来自不同公司的团队一方面互通有无，一方面相互竞争，共取得专利1210项，商业机密347件。从此，日本在DRAM的本钱和可靠性上反超美国，70年代末美国DRAM的良率在50％旁边，而日本能做到当时惊人的80％，构成了压倒性的总体本钱上风。
于是，日本存储企业趁胜追击挑起价格战，DRAM芯片从1981年的50美元降到1982年的5美元一片，美国厂商招架不住节节败退，在壮盛的80年代末90年代初，日本DRAM凭借环球65％以上的市场份额，一举超越美国，将英特尔逼退DRAM市场。
日美两国的竞争，标志着1960年代存储器的田园时期已然结束。存储器市场的迅速增长，快速增高了对技能、资金、市场三大要素的哀求。
这样的竞争环境让韩国人明白，这场比赛的下半场单靠一个企业的力量已经难以生存，后发追赶者势必要通过企业和政府的配合尽力才能成功。
最初，韩国的半导体行业底子薄弱，仅仅凭借低廉的劳动力本钱和地皮本钱吸引外资建厂形成了家当雏形，但短缺技能、劳动密集的低端发展模式很快成为了家当发展的致命伤。
韩国很聪明地借鉴了日本的模式，捉住统统力量发展核心技能。韩国政府在1973年宣告了“重工业促进操持”，并于1975年公布了扶持半导体家当的六年操持，强调实现电子配件及半导体生产的本土化。韩国电子通信研究所牵头，韩国政府大量出资，联合三星、LG、当代三大集团以及韩国六所大学，占领了DRAM的技能难关。
破釜沉舟的勇气，帮韩国人把握住了一次难得的历史机遇：1987年，日美半导体争端造成DRAM减产。韩国存储器企业一把捉住机会，顺势补充市场缺口。
在这一点上，对付如今的存储器需求正旺的中国是最具有借鉴意义的。
02
流水的外存，铁打的DRAM
DRAM凭借体积小、价格低、集成度高、功耗低、读写速率快等特点，一贯是适用于内存最好的介质。
在过去的十年里，智能机和便携设备的发展驱动外存介质不断地更新迭代，而在外存介质洗牌的过程中，DRAM的市场份额一贯坚持在50％以上，充分表示了技能上的可扩展性和市场的巨大需求。
从市场端来看，存储器市场呈现明显的周期颠簸的特性。但是从长期趋势上看，周期颠簸的幅度正在逐渐减小，行业整体向上趋势明确。
存储器市场周期颠簸逐渐减小（十亿美元）
数据来源：Micron，国泰君安证券研究
从需求端来看，存储器的需求构造正快速向着多样化转变：在智能机出货量增长乏力的背景下， 2018年的DRAM位元需求将由过去的智能机需求单点拉动转变为智能机需求和做事器需求齐头并进。
从智能机需求端来看，在智能机出货量增长乏力的背景下，过去“出货量+单机容量”的驱动将转变为未来“容量提升”的单点拉动。
智能机DRAM均匀容量不断提升
数据来源：TrendForce，国泰君安证券研究
纵然从2017年开始环球智能机出货量开始显露疲态，但中国国产手机品牌的逆势扩展却带来了巨大的存储器需求，在2018年的环球智能机市场上，华为、OPPO、VIVO、小米四大品牌霸占的市场份额达到37％，比较2017年提升7％个百分点，上遐想（3％）、一加等品牌，中国品牌智能机市场份额直逼50％。
而在更加成熟的PC市场，遐想、宏碁、华硕三大中国品牌稳居环球前6大PC出货品牌。国产DRAM一旦量产，这些中国品牌将成为最有潜力的消费客户，他们有望在未来率先接管国产存储器产能。
中国是最大半导体消费市场
数据来源：SIA，国泰君安证券研究
从做事器需求端来看，只管出货量增速较低，但单机容量却在迅速上升。据DRAMeXrange估计，2018年做事器均匀内存装载量已达到145GB，估量到2021年标准型做事器的DRAM均匀容量将达到366GB，CAGR将达26％。
此外，数据中央、深度学习等分外需求的做事器的高速增长也将带动做事器领域对DRAM需求的增长。
据DRAMeXchange统计，均匀一座IDC可容纳约8000至15000个做事器机架， 而一个机架可搭载4台以上不同尺寸的做事器，据估算将拉动1000万 GB至200万 GB的做事器DRAM位元需求。
环球做事器出货量增长稳定
数据来源：Wind，国泰君安证券研究
因此，国泰君安电子团队认为，未来云做事和大数据等运用带来的做事器DRAM需求将成为DRAM市场未来的强大增长动力。据DRAMeXchange统计，2018年DRAM需求增提增长22.3％，个中做事器运用连续两年保持最快增速。
DRAM需求年增速稳定在以上20％
数据来源：DRAMeXchange，国泰君安证券研究
从供给端看，随着DRAM工艺推进放缓，供给增速整体放缓，产能颠簸基本稳定。
产能方面，DRAM位元供给的增长来源以工艺进步带来的密度提升为主，以产能扩展带来的投片量提升为辅。但是近年来DRAM在进入20nm制程往后，制程提升开始碰着瓶颈，主流厂商出于本钱和研发难度的考虑，对1Xnm及以下制程的开拓运用比较谨慎。
目前，三星、镁光、海力士正在从20nm向18nm困难挺进，台湾厂商除南亚科外仍紧张采取38nm制程。制程推进放缓和存储密度增速降落直接导致DRAM综合位元供给增速低落。
产量方面，环球DRAM产能和投片量在2010年—2013年间有一阵明显的洗牌。 2010年40nm制程DRAM产品开始进入主流市场，在随后三年里制程工艺前沿快速提升到20nm。2013—2017年从供给端来看是一个产能的平台期，总体产能稳定，20nm制程占比逐步提升。DRAM价格在这一期间先抑后扬，紧张是在消化前期制程提升带来的丰富供给。
2018年，三星扩产8％，海力士无锡厂也小幅扩产，快速补充需求缺口，景气行情闭幕。但是之后除海力士外其他大厂商均无大规模扩产，总体年投片量增幅在3％~5％之间。
2020年后5G和AI的遍及和运用将成为拉动半导体需求的主要力量，同时下一代DRAM制程也将开始遍及，全体DRAM市场供需关系会更加繁芜，但规模总体向上的趋势是确定的。
因此，国泰君安电子团队认为，今明两年会是一个投片量、制程水平的双重平台期，估量需求增速的反超会在2019年消化库存，2020年前后DRAM位元供求会重新达到平衡。
当前环球DRAM投片量基本稳定（千片）
数据来源：DRAMeXchange，国泰君安证券研究
从市场竞争来看，存储器行业科技含量高，高昂的研发本钱使得成本支出大且增速高于其他行业，从而垄断格局稳定，巨子上风下马太效应愈演愈烈。
三星镁光、海力士三巨子已经在DRAM领域形成了“高市占率→高业务额→研发投入大→技能领先→抢占市场”的良性循环。
2018年DRAM被三巨子垄断
数据来源：IDC，国泰君安证券研究
03
中国玩家把握进场良机
那么在这样的竞争环境之下，中国作为存储行业的后起之秀，要如何把芯片国产化的道路走通走顺？
纵不雅观中国存储家当链，短短四十年，从自主研发到技能引进再到兼备收购，“七五”期间我国集成电路技能“531”发展计策成功研制了中国人第一块64k DRAM、“八五操持”期间的“908工程”和“九五操持”期间的“909”操持分别孕育了无锡华晶电子以及上海华虹微电子两大晶圆厂，中国成本先后收购奇梦达科技（西安）有限公司补充海内DRAM设计空缺，以及外洋DRAM厂商ISSI实现成本化都为中国存储家当链填上了浓墨重彩的一笔。
2014年往后，随着集成电路家当逐渐成为经济构造升级的重点发展方向，关注度和资金纷至沓来，中国存储家当正式进入IDM时期。代表企业合肥长鑫在元件、光罩、设计、制造和测试领域都积累了许多的技能和履历。
随着中国经济保持高速发展，并不断加强寻求向更高附加值的家当构造转型。叠加国家安全等成分，将IC国产化进一步提升到到一个新的高度。
纵不雅观半导体行业的发展史，环球半导体家当在经历了从美国转移至日本、日本转移至台湾、韩国之后向中国大陆的迁移。
天下范围内的三次半导体家当转移
数据来源：ICInsights，国泰君安证券研究
家当转移的趋势离不开产能的转移和需求的转移。中国本身是环球最大半导体消费市场，同时半导体产能和技能正在快速提升。巨大的市场需求是拉动半导体家当发展的根本成分，也是匆匆使家当链在环球范围内进行不断调度和转移的主要缘故原由。目前环球60％以上的电子产品来自中国制造，所需半导体花费量非常巨大。
从美国、日本和韩国的存储家当的崛起和奋进中，我们不丢脸出，存储器家当与国民经济计策方向以及社会综合伙源的关系正越来越紧密。中国存储企业要崛起，势必离不开这方面的支持， 在产能和需求都在转向中国的半导体家当转移大背景下，当下正是多方力量共同协力推动国产存储业高速发展的机会窗口。
国家层面对于集成电路国产化进程高度重视：2014年，《国家集成电路家当发展推进纲要》提出“芯片设计-芯片制造-封装测试-装备与材料”百口当链布局，同年景立了千亿级别的家当基金对干系企业以财务投资的形式进行注资扶持。
截至2017 年11月30日，大基金累计有效决策62个项目，涉及46家企业，累计有效承诺额1063亿元，实际出资794亿。目前“大基金”二期已经在召募中，估量总规模达1500~2000亿元，同时对设计业的投资比例正在逐步提高。
从结果上来看，近年来国际半导体市场增长趋于平稳， 2017年环球半导体市场发卖额为4124亿美元，个中中国市场半导体发卖额为1315亿美元，占到环球半导体发卖额的32％。
从环球半导体成本支出情形来看，中国半导体产能正在快速集聚力量。2018年中国大陆半导体成本支出128.2亿美元，2020年估量达到170.6亿美元，基本与韩国持平，时有超越。从2014到2020年，除2017年三星大幅投资外，大陆半导体成本支出增速都远高于环球增速。
因此，我们认为，存储器家当壁垒高企，但也并非坚不可破。新厂商想要崛起离不开技能攻关、资金实力和市场匹配。
正如前文中所提到的，从美国、日本、韩国的存储家当的崛起和奋进中，我们不丢脸出，存储器家当与国民经济计策方向以及社会综合伙源的关系正越来越紧密。技能引进+产学研一体自主研发+综合扶持的发展道路，同样适宜于中国，叠加目前中国市场需求，随意马虎形成一个良性的家当闭环，这也是中国之余其他大国独一无二的上风。
