半导体行业DRAM深度报告：存储芯片研究框架

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1. 证券研究报告半导体行业 2020年4月3日存储芯片研究框架 ——DRAM深度报告分析师：联系人：陈杭登记编号：S1220519110008 丛培超

2. 目录一、DRAM投资逻辑框架 DRAM驱动力及增量市场 DRAM国产替代：合肥长鑫为最大希望 DRAM供需错配导致价格波动二、详解DRAM：存储器最大细分领域三、周期&需求：周期波动及需求分析四、知己知彼：DRAM市场及竞争格局剖析五、国内现状：大陆各DRAM厂商详解

3. DRAM驱动力及增量市场 DRAM市场前景市场驱动力增量应用市场居家办公在线学习 PC 2018年 620亿美元主要DRAM厂商 IoT 家具智能化市场份额智能电视全球DRAM市场规模机顶盒无人驾驶 1219 亿美元汽车电子智能手机 5G 基站与网络设备 2026年云计算资料来源：前瞻产业研究院，方正证券研究所整理服务器大陆 D R A M 三巨头其他 D R A M 厂商

4. DRAM国产替代：合肥长鑫为最大希望大陆DRAM厂商合作方资本合作现状技术来源月产能4万片，冲击8万片尚无量产能力芯片代工技术来源资料来源：方正证券研究所整理美国商务部封杀，暂时停摆

5. DRAM 供需与周期关系详解：供需错配导致价格波动 ⚫ 2019年达到周期底部，2020年上行周期开启。 2020年上半年受新冠疫情影响，服务器、智能手机、PC需求激增带动DRAM价格迅速回升，新一轮上升的大趋势基本确定。从历史数据及我们推演，DRAM行业周期上行通常将持续两年，看好2021-2022年DRAM行业保持稳定增长。 12 10 单价（美金） DDR4 4Gb 512Mx8 2133/2400 MHz DDR4 8Gb 1Gx8 2133/2400 MHz DDR3 4Gb 512Mx8 1333/1600MHz DDR3 4Gb 256Mx16 1333/1600MHz DDR3 2Gb 256Mx8 White Brand DDR3 2Gb 128Mx16 1333/1600MHz DDR4 4Gb 512Mx8 2133/2400 MHz White Brand DDR4 8Gb 1Gx8 2133/2400 MHz White Brand DDR3 4Gb 512Mx8 White Brand DDR3 4Gb 256Mx16 White Brand DDR3 2Gb 256Mx8 1333MHz DDR3 4Gb 256Mx16 White Brand 8 6 4 2 2017/7 2017/9 2017/11 0 资料来源：Bloomberg数据库、方正证券研究所整理

6. 目录一、DRAM投资逻辑框架二、详解DRAM：存储器最大细分领域 DRAM 定义与结构 DRAM 历史与发展 DRAM 分类及技术路径 DRAM 未来技术及制程三、周期&需求：周期波动及需求分析四、知己知彼：DRAM市场及竞争格局剖析五、国内现状：大陆各DRAM厂商详解

7. DRAM定义与结构：易失性存储器 ⚫ 半导体存储从应用上可划分为易失性存储器（RAM，包括DRAM和SRAM等），以及非易失性存储器（ROM和非ROM）。存储器分类 DRAM 易失性存储 RAM SRAM 其他RAM MRAM等半导体存储非ROM类非易失性存储软盘存储器磁性存储非Flash类 ROM 磁带机械硬盘 CD 光学存储 PCM等 DVD 蓝光资料来源：联想创投，方正证券研究所整理 Flash PROM EPROM EEPROM OTPROM NOR SLC NAND MLC TLC QLC

8. DRAM定义与结构：易失性存储器 ⚫ 动态随机存储器（DRAM）和静态随机存储器（SRAM）同属于易失性存储器，在断电状态下数据会丢失。两者因结构不同，其应用场景有很大的不同。 ⚫ DRAM利用电容储存电荷多少来存储数据，需要定时刷新电路克服电容漏电问题，读写速度比SRAM慢，常用于容量大的主存储器，如计算机、智能手机、服务器内存等。 ⚫ SRAM读写速度快，制造成本高，常用于对容量要求较小的高速缓冲存储器，如CPU一级、二级缓存等。 DRAM和SRAM对比各级存储器性能和价格变化趋势 DRAM SRAM SRAM 晶圆结构图 DRAM 速度较慢较快容量大小单成本便宜贵用例主内存 1级和2级微处理器缓存密度每个单元的密度低每个单元密度更密集功率高低 PCM NAND、NOR HDD、光盘资料来源：电子工程世界，Semiconductor Engineering，方正证券研究所整理磁带

9. DRAM定义与结构：晶体管结构、Bit Cell ⚫ DRAM由许多重复的“单元”——位元格（Bit Cell）组成，每一个cell由一个电容和一个晶体管（一般是N沟道MOSFET——控制电容充放电的开关）构成，电容可储存1bit数据量，充放电后电荷的多少（电势高低）分别对应二进制数据0和1。晶体管MOSFET则是控制电容充放电的开关。DRAM结构简单，可以做到面积很小，存储容量很大。 ⚫ DRAM具有刷新特性。由于电容存在漏电现象，因此必须经常进行充电保持电势（刷新），这个刷新的操作一直要持续到数据改变或者断电。 DRAM属于临时存储区域 DRAM基本晶体管结构行地址线路 CPU寄存器闸极高速缓存晶体管 MOSFET 列地址线路临时存储区域 DRAM L1/L2/L3 内存物理内存永久存储区域电容(储存0或1）虚拟内存存储设备类型 ROM BIOS 硬盘每单位存储价格上升网络存储移动存储输入源键盘鼠标移动存储介质扫描仪远程资源数码相机 …… 资料来源：半导体行业观察，百度百科，方正证券研究所整理读写速度上升，容量降低

10. DRAM定义与结构：位元格 ⚫ 多个位元格（Bit Cell）组成矩阵结构，形成内存库，数个内存库形成DRAM存储芯片。内存库中，多个字元线与位元线交叉，每个交点均存在一个位元格处理信息。字元线改变电压影响相应的位元格，位元格将电流传至各自的位元线，由感测放大器侦测并放大电压变化。 ⚫ DRAM的核心是利用0和1存储数据。感测放大器会将小幅增加的电压放大成高电压（代表逻辑1），把微幅降低的电压放大成零电压（代表逻辑0），并将各个逻辑数值储存至一个多闩结构。 DRAM模组位元格形成矩阵结构 DRAM CHIPS 资料来源：苏宁，Wikipedia，方正证券研究所整理

11. DRAM历史与发展：早期存储器的发展史 ⚫ 1942年，世界上第一台电子数字计算机ATANASOFF-BERRY COMPUTER（ABC）诞生，使用再生电容磁鼓存储器存储数据。 ⚫ 1946年，随机存取存储器（RAM）问世，静电记忆管能在真空管内使用静电荷存储大约4000字节数据。 ⚫ 1947年，延迟线存储器被用于改良雷达声波。延迟线存储器是一种可以重刷新的存储器，仅能顺序存取。同年磁芯存储器诞生，这是随机存取存储器（RAM）的早期版本。 ⚫ 1951年，磁带首次被用于计算机上存储数据，在UNIVAC计算机上作为主要的I/O设备，称为UNIVACO ，这就是商用计算机史上的第一台磁带机。 ⚫ 1956年，世界上第一个硬盘驱动器出现在了IBM的RAMAC 305计算机中，标志着磁盘存储时代的开始。该计算机是第一台提供随机存取数据的计算机，同时还使用了磁鼓和磁芯存储器。 ⚫ 1965年，美国物理学家Russell发明了只读式光盘存储器（CD-ROM），1966年提交了专利申请。 1982 年，索尼和飞利浦公司发布了世界上第一部商用CD音频播放器CDP-101，光盘开始普及。 ⚫ 1966年，DRAM被发明。IBM Thomas J. Watson 研究中心的Robert H. Dennard发明了动态随机存取存储器（DRAM），并于1968年申请了专利。 ⚫ 1970年，Intel公司推出第一款商用DRAM芯片Intel 1103，彻底颠覆了磁存储技术。DRAM的出现解决了磁芯存储器体积庞大，运行速度慢，存储密度低及能耗较高等问题。早期DRAM发展途径 1942年再生电容磁鼓存储器 1947年延迟线存储器 1946年静电记忆管资料来源：方正证券研究所整理 1965年只读式光盘存储器 1951年磁带 1947年磁芯存储器 1956年硬盘驱动器 1970年 Intel 1103 1966年 DRAM被发明

12. DRAM历史与发展：早期存储器的发展史 ⚫ DRAM主要可以分为DDR（Double Data Rate）系列、LPDDR（Low Power Double Data Rate）系列和GDDR（Graphics Double Data Rate）系列、HBM系列。  DDR是内存模块中使输出增加一倍的技术，是目前主流的内存技术。  LPDDR具有低功耗的特性，主要应用于便携设备。  GDDR一般会匹配使用高性能显卡共同使用，适用于具有高带宽图形计算的领域。 ⚫ 云计算、大数据的兴起，服务器的数据容量和处理速度在不断提高，推动了DDR技术的升级迭代，目前市场上主流技术规范为DDR4和LPDDR4，DDR5技术即将进入商用领域。 2005-2020年DRAM的市场规模 Intel 1103 销售额（亿美元） YoY（%） 1200 100% 80% 1000 60% 800 40% 600 20% 0% 400 -20% 200 -40% 0 -60% 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 资料来源：中关村在线，IC Insights，方正证券研究所整理

13. DRAM分类及技术路径： DDR ⚫ 第一代SDR SDRAM (single data rate synchronous DRAM)：单速率同步动态随机存储器。采用单端（Single-Ended）时钟信号。 ⚫ 第二代DDR SDRAM (double data rate synchronous DRAM) ：双倍速率同步动态随机存储器。DDR 的标称和SDRAM一样采用频率。截至2017年，DDR运行频率主要有100MHz、133MHz、166MHz三种，由于DDR内存具有双倍速率传输数据的特性，因此在DDR内存的标识上采用了工作频率×2的方法，也就是DDR200、DDR266、DDR333和DDR400，一些内存厂商为了迎合发烧友的需求，推出了更高频率的DDR内存。其最重要的改变是在界面数据传输上，在时钟信号的上升沿与下降沿均可进行数据处理，使数据传输率为SDR SDRAM 的2倍。寻址与控制信号则与SDRAM相同，仅在时钟上升沿传送。 SDR与DDR架构 SDR与DDR内存条记忆体阵列 (100-150 MHz) I/O (100-150 MHz) SDR 100-150 Mbps 记忆体阵列 (100-200 MHz) 记忆体阵列 (100-200 MHz) 多工器 I/O (100-200 MHz) DDR 200-400 Mbps 资料来源：半导体行业观察，搜狐，方正证券研究所整理

14. DRAM分类及技术路径： DDR ⚫ DDR2为双信道两次同步动态随机存取内存。DDR2内存是Prefetch带宽提升至4bit，是DDR的两倍，并且能以内部控制总线4倍的速度运行。 ⚫ 在同样133MHz的核心频率下，DDR的实际工作频率为133MHzX2=266MHz，而DDR2可以达到 133MHzX4=533MHz。DDR2采用FBGA封装方式替代传统的TSOP方式，电气性能与散热性更佳。 ⚫ DDR3为双信道三次同步动态随机存取内存。DDR3内存Prefetch宽度从4bit提升至8bit，核心同频率下数据传输量是DDR2的两倍，DDR3传输速率介于 800～1600 MT/s之间。 DDR2与DDR3架构 DDR2与DDR3内存条记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 多工器 I/O (200-533 MHz) DDR2 400-1066 Mbps 记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 多工器 I/O (400-1066 MHz) DDR3 800-2133 Mbps 资料来源：半导体行业观察，Newegg，京东，方正证券研究所整理

15. DRAM分类及技术路径： DDR ⚫ DDR4采用记忆体分组技术，引入多组记忆体库，每组记忆体库容量与预存缓冲区容量与DDR3相当。另有一个多工器从合适的记忆体库里选取输出资料。在连续存取不同分组的资料时，I/O速率再次实现翻倍。 ⚫ DDR5计划引用已应用在LPDDR4中的通道分裂技术。将64位元的传输通道分成两个独立的32位元通道，并再次将预存取空间翻倍。如此增加预存取的资料量将再次提升传输速率。DDR5目前还未普及，预计量产时间为2022年历代DDR参数对比 DDR4架构记忆体分组 0 记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 8N 记忆体阵列 (100-266 MHz) 多工器 DDR4 记忆体阵列 (100-266 MHz) 多工器记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体阵列 (100-266 MHz) 8N 记忆体阵列 (100-266 MHz) I/O (667- 1600MHz) 1333-3200Mbps 多工器记忆体阵列 (100-266 MHz) 记忆体分组 1 资料来源：半导体行业观察，方正证券研究所整理规格 DDR DDR2 DDR3 DDR4 DDR5 Vdd(V) 2.5 1.8 1.5 (1.35 DDR3L) 1.2 1.1 Vpp(V) 内部内部内部 2.5V / 内部时钟(MHz) 100 - 200 100 - 266(OC) 133 - 300(OC) 133 - 300(OC) 133 -200 I/O时钟(MHz) 100 - 200 200 - 533 533 - 1200 1066 - 2400 2133 - 3200 预取缓冲区大小 2n 4n 8n 8n 16n 最大传输率(MT/s) 200-400 400 - 1066 1066 - 2400 2133 - 4800 4266 - 6400 每DIMM最大传输率 (GB/s) 1.6 - 3.2 3.2 - 8.5 6.4 - 19.2 19.2 - 38.4 34.1 - 51.2 记忆体库数量 4 8 8 晶片密度 256Mb -1Gb 512Mb - 4Gb 16 in 4 groups 32 in x groups 1Gb - 8Gb 4Gb - 32Gb 15Gb - 32Gb 典型模组密度 DIMM接脚数 1GB 184 4GB 240 8GB 240 16GB 288 32GB 288 CMD/位址汇流排 / / / 24 bit SDR (具有ODT架构) 2x7 bit DDR(不具 ODT架构) 通道频宽 64 64 64 64 32

16. DRAM分类及技术路径： DDR演进及市占率 ⚫ 目前DDR型DRAM市场上，速度更快的DDR4占主要比例。2019年占比达到77%，在DDR5未全面量产下有望进一步提高比例。 ⚫ DRAM市场呈现明显的新型DRAM产品逐渐取代老款DRAM趋势，老款DRAM逐渐被淘汰或转为利基型DRAM。第一代DDR已经停产，DDR2在 2010年占比高达30%，而这一比例到2019年仅剩1%，仅应用在利基市场。历代DDR的速度及工作电压 4000 3 3000 2 2000 1 1000 0 0 DDR 多代DDR市占率变化 DDR2 DDR3 速度(Mbps) DDR4 电压(V) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2010 2011 2012 2013 2014 DDR 资料来源：与非网，方正证券研究所整理 DDR2 2015 DDR3 DDR4 2016 2017 2018 2019

17. DRAM分类及技术路径： LPDDR ⚫ LPDDR（low power DDR）指的是低功耗双倍数据传输率，其目的是降低存储器的功耗。主要是通过减小存储器与CPU之间的导线电阻和减小通道宽度来实现低功率的运行。 ⚫ 通过改变存储器位置或封装层叠技术降低功耗。将存储器焊接在主机板上与CPU紧邻的位置，或是采用封装层叠技术直接堆叠在处理器上方（通常是SoC）使得LPDDR存储器与处理器紧密整合使线电阻减小，进而降低功耗。 ⚫ LPDDR无固定通道宽度，一般为32bit，小于普通DDR，且LPDDR运行电压较低，从而实现节能。历代LPDDR参数对比 LPDDR封装层叠示意图规格较低密度I/O的BGA锡球将记忆体晶片连接至封装底部的焊垫上方堆叠记忆体晶片金或铜焊线封装 LPDDR LPDDR2 LPDDR3 LPDDR4 LPDDR4X LPDDR5 1.8 1.2 1.2 内部时脉(MHz) 200 - 266 200 - 266 200 - 266 200 266 200 I/O时脉(MHz) 200 - 266 400 - 533 800 - 1066 1600 2133 3200 预取缓冲区大小 2n 16n 16n 16n 4n 8n 突发长度高密度I/O的BGA锡球将ASIC逻辑晶片连接至主机板单一或多个ASIC逻辑晶片导线载板（基本上是小片的PCB） 1.1 and 0.6 16 - 32 最大传输率(MT/s) 400 - 533 800 - 1066 1600 - 2133 3200 4266 6400 每32位元汇流排最大传输率(GB/s) 1.6 - 2.1 3.2 - 4.2 6.4 - 8.5 12.8 17 25.6 记忆体库数量 / / 8 8 8 16, in groups 晶片密度 / 64Mb - 8Gb 1Gb - 32Gb 4Gb - 32Gb / / 6 bit SDR, 19 bit SDR 10 bit SDR 10 bit SDR multicycle commands / / 16 or 2x16 1x16 CMD/位址汇流排通道频宽资料来源：半导体行业观察，方正证券研究所整理 1.1 Max 1.1 and 0.6 Vdd(V) 32 32 32 2x16

18. DRAM分类及技术路径： GDDR ⚫ ⚫ ⚫ ⚫ GDDR是绘图用双倍数据传输率（graphics DDR），为专门适配绘图芯片的存储器。与传统DDR芯片相比，GDDR芯片的频宽更宽，且每个芯片都直接连接至GPU，多个GDDR并行产生更宽的数据带宽。多个GDDR的接线不需通过多工器处理，并通过使用更小的阵列以及更大的周边电路提升了其读取速度，并提升I/O时脉速度，同时降低GDDR的记忆体密度。 GDDR与处理器的紧密排列限制了内存的最终兼容。一般的大尺寸GPU最多和12个GGDR芯片紧密整合。各代GDDR升级路径与DDR类似，初期不分家。初期时 DDR/GDDR、DDR2/GDDR2 其实规范差异很小，频率等参数基本上都是一致，因此当时显卡即可以用 DDR2 颗粒，也可以用 GDDR2 显存颗粒。自GDDR3 显存开始，其成为专为图形处理开发的一种新型内存。GDDR5基于DDR3采用差分时脉，可同时开启两个记忆分页。GDDR5X采用了具备16n缓冲区的四倍数据传输率（quad data rate：QDR）模式。GDDR6采用了类似于LPDDR4的通道分裂技术。 GDDR参数对比 GDDR与处理器排列示意图外接记忆体矽晶片 GDDR5 资料来源：半导体行业观察，方正证券研究所整理规格 GDDR3 GDDR4 GDDR5 GDDR5X GDDR6 Vdd(V) / 1.5 1.35 – 1.5 1.35 1.25 – 1.35 Vpp(V) / / N/A 1.8 / 内部时脉(MHz) / / 625 - 1000 625 - 825 1000 I/O CMD时脉(MHz) / / 1250 - 2000 1250 - 1750 2000 I/O CMD时脉(MHz) / / 2500 – 4000 2500 - 3500 4000 预取缓冲区大小 4n 8n 8n 8n DDR or 16n QDR 16n QDR 突发长度 / / 8 8 or 16 16 最大传输率(MT/s) / / 5 -8 10 - 14 16 每32位元汇流排最大传输率(GB/s) / // 20 - 32 40 - 56 64 存取粒度(bytes) / / 32 64 2x32 I/O 频宽 / / x32/x16 x32/x16 2chx16/x8 记忆体库数量 / 8 晶体密度(Gb) / / 4 -8 8 8 - 32 接脚数量 / / 170 190 180 16 (no groups)16 (no groups)16 (no groups)

19. DRAM分类及技术路径： HBM ⚫ HBM相较于GDDR更先进，开启了DRAM 3D化道路。 ⚫ HBM位于连接GPU与芯片的中介层上，使用被动式硅中介层。这种中介层不含任何主动元件，能容纳更多的平行导线，从而提供极宽的带宽，但成本较高。 ⚫ 内存芯片与处理器间导线极短及低频特性使HBM能耗大幅降低。存储芯片相互堆叠，通过大量硅穿孔连结至底部的逻辑芯片，再通过中介层的宽汇流排连接至处理器。高位宽允许芯片I/O时脉降至低频。 HBM结构示意图资料来源：半导体行业观察，方正证券研究所整理 HBM位置示意图记忆体堆逻辑晶片 CPU/GPU 封装基板中介层 HBM HBM节点发展史规格 HBM HBM2 Vdd(V) Vpp(V) 堆叠高度 1.2 2.5 4 -8 1.2 4 -8 内部时脉(MHz) 500 500 I/O 时脉(MHz) 500 1000 - 2000 晶体密度最大值 4Gb 8Gb 每晶片的通道数每堆的通道数 2 8 2 8 通道宽度(位元) 128 128 每通道的记忆体库数量 8 16 - 32 预取数 2n 4n 脉冲时间 2 4 每接脚的资料率(GT/s) 堆叠密度(GB) 堆叠接脚数堆叠频宽(GB/s) 0.8 - 1.2 4 1024 128 2 - 2.4 8 - 16 1024 256 - 607

20. DRAM未来技术及制程 ⚫ DRAM从2D架构转向3D架构是未来的主要趋势之一。3D DRAM是将存储单元（Cell）堆叠至逻辑单元上方以实现在单位晶圆面积上产出上更多的产量。相较于普通的平面DRAM，3D DRAM可以有效降低 DRAM的单位成本。 ⚫ 其他发展路径：采用铁电材料的设计电容（ferro capacitor）以延长DRAM位元格储存电荷的时间延长。具有改善DRAM的资料保存时间（retention time），减小刷新的负担、快速开启或关闭低功耗模式、实现更低的备用功耗，以及进一步推动DRAM的规模化等优点。使用低漏电流沉积的薄膜晶体管（thin-film transistor），例如氧化铟镓锌，来取代DRAM位元格内的硅基晶体管，以大幅降低储存单元的面积。 3D DRAM 结构示意图资料来源：Besang，方正证券研究所整理

21. DRAM未来技术及制程：进入10nm阶段 ⚫ 当前处于10nm阶段，1Znm为最新量产技术。全球前三大厂商——三星、海力士、美光在2016年-2017 年进入1Xnm（16nm-19nm）阶段，2018-2019年为1Ynm（14nm-16nm），2020年至今正处于 1Znm（12-14nm）时代。 ⚫ 10nm进入第四阶段，1a(1α)nm工艺即将到来。在10nm领域，第4代产品已经提上日程，三星、海力士使用字母a、b、c作为1Znm技术的延续，美光则选择α、β、γ来命名。 ⚫ 三星领先，美光、海力士紧随其后。三星已于2020年上半年完成首批1anm制程DRAM的出货，美光、海力士目前还未达到量产阶段。目前我国DRAM行业最先进的长鑫正处于1Xnm阶段，落后约4年时间。三巨头及长鑫工艺尺寸发展历程三星海力士美光 1Xnm 20nm 20nm 1Ynm 1𝛼nm 1Znm 1Xnm 1Ynm 1Xnm 1Ynm 长鑫 1Znm 1Znm 资料来源：方正证券研究所整理 2017 2018 2019 1𝛼nm 1𝛼nm 17nm 19nm 2016 1𝛽nm 2020 2021 2022Q1

22. DRAM未来技术及制程：处于10nm阶段 ⚫ 工艺升级速度减缓，尺寸工艺减小进程遇阻。DRAM领域的bit growth从1994年至今始终处于下滑趋势，增速从70%（1994年-2003）降低至20%（2017年以后），主要是因为当工艺尺寸减小时，DRAM的良率无法得到控制。 ⚫ DUV即将达到极限，EUV是下一代光刻技术。目前DRAM领域最为成熟的光刻技术是193nmDUV光刻机，其最大极限在大约10nm，目前DUV技术的精确度已经接近极限。下一代13.5nmEUV光刻机是DRAM 工艺节点实现10nm以下突破的关键，EUV可以通过减少光罩次数来进一步压低成本并提高产能。但ASML 的EUV一年产能仅十几台，难以满足当前需求。 ⚫ 三巨头仅三星已进行EUV技术试生产阶段，于2020年已出货首批用EUV进行制造的1Xnm级别DRAM。海力士及美光紧随其后，皆在2020年初发布对于EUV技术生产的计划。目前EUV经济效益低于DUV，但随着DRAM工艺技术不断进步，EUV必将是抢占未来市场的关键所在。 1994-2014年位元成长率估计 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Bit Growth（%）资料来源： IC Insights、ASML官网，方正证券研究所整理 ASML EUV 光刻机

23. 目录一、DRAM投资逻辑框架二、详解DRAM：存储器最大细分领域三、周期&需求：周期波动及需求分析 DRAM 行业变革及周期 DRAM 供需与周期关系详解 DRAM 六大需求剖析四、知己知彼：DRAM市场及竞争格局剖析五、国内现状：大陆各DRAM厂商详解

24. DRAM 行业变革及周期：从销售额看行业演变 ⚫ ⚫ DRAM芯片需求经历了PC推动周期、PC&Notebook推动周期，目前正处于智能手机&服务器&AloT推动周期。 2010年iPhone 4正式开启移动端的巨大增量，叠加云服务器端需求不断上涨，DRAM迎来第三轮爆发式的增长并持续至今。销售额（亿美元） YoY（%） PC推动 1200 智能手机&服务器推动 PC&Notebook推动 AIOT CAGR=12% 1000 800 150% iPhone4 上市亚洲金融危机美日半导体协议 200% 100% 互联网泡沫破灭全球金融危机 600 欧债危机 50% 新冠疫情 400 0% 200 -50% 0 -100% 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 LG、TI退出 2001 2003 2005 2007 2009 奇梦达退出 2011 2013 尔必达退出主要玩家演变：资料来源：Smithsonianchips，Vlsiresearch，IC Insights，方正证券研究所整理 2015 2017 2019 中国合肥长鑫加入

25. DRAM 供需与周期关系详解宏观经济复苏与产品生命周期来临 PC、智能手机等设备的需求量上升 DRAM供小于求 ASP上升，厂商预期增加，扩产能新一轮的刺激 ASP下降，下游厂商大量补库存亏损厂商退出，全球供给减小市场规模（亿美元） DRAM供大于求 ASP（美元) 中美贸易战、日韩贸易摩擦 1200 三星80nm量产 1000 新制程良率低三星36nm量产 6 三星20nm量产三星0.10𝜇m量产 800 三星60nm量产 7 三星28nm量产 5 三星18nm量产量价齐升 4 600 三星40nm量产 3 三星90nm量产 400 2 200 1 0 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 主流内存标注： DDR2 DDR3 OneDRAM 2011 DDR4、LPDDR3 Low Latency DRAM LPDDR2 资料来源：IC Insights、方正证券研究所整理 2012 2013 2014 2015 2016 2017 LPDDR4 混合DIMM LPDDR4 GDDR5 2018 2019 2020 GDDR6 DDR5 LPDDR5 价跌量涨量价齐跌价涨量跌

26. DRAM 供需与周期关系详解：供需错配导致价格波动 ⚫ DRAM行业：周期性强，一个周期约为四年。由Bloomberg提供的各型号DDR3/4单价波动来看，2012年至 2016年，2016年至2020年分别为完整的波动周期。DRAM扩产从计划至出货约为两年，故可得一个周期中价格上行下行分别约两年的原因为：供小于求，价格上行，厂商扩产，供大于求，价格下行。 ⚫ 2019年达到周期底部，2020年上行周期开启。 2020年上半年受新冠疫情影响，服务器、智能手机、PC需求激增带动DRAM价格迅速回升，新一轮上升的大趋势基本确定。从历史数据及我们的推理来看，DRAM 行业周期上行通常将持续两年，看好2021-2022年DRAM行业保持稳定增长。 12 10 单价（美金） DDR4 4Gb 512Mx8 2133/2400 MHz DDR4 8Gb 1Gx8 2133/2400 MHz DDR3 4Gb 512Mx8 1333/1600MHz DDR3 4Gb 256Mx16 1333/1600MHz DDR3 2Gb 256Mx8 White Brand DDR3 2Gb 128Mx16 1333/1600MHz DDR4 4Gb 512Mx8 2133/2400 MHz White Brand DDR4 8Gb 1Gx8 2133/2400 MHz White Brand DDR3 4Gb 512Mx8 White Brand DDR3 4Gb 256Mx16 White Brand DDR3 2Gb 256Mx8 1333MHz DDR3 4Gb 256Mx16 White Brand 8 6 4 2 2017/7 2017/9 2017/11 0 资料来源：Bloomberg数据库、方正证券研究所整理

27. DRAM 供需与周期关系详解： 2020年DRAM涨价及其原因新增供给端不断减小需求端不断上涨全球服务器出货量（万台） 1350 全球DRAM资本开支（十亿美元） 300 1300 1250 1200 YoY（%） 100% 200 50% 100 0% 1150 1100 1050 1000 2018 2019 2020 2021E 0 -50% 2014 全球智能手机出货量（百万台） 2015 2016 2017 DRAM供给同比（%） 1800 2018 2019 2020 DRAM需求同比（%） 0.5 1700 0.4 1600 0.3 1500 0.2 1400 0.1 0 1300 2018 2019 2020 2021E 4.00 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E DDR3-4Gb-512MX8-1600MHz 单价（美元） 3.50 DRAM的ASP自2019 年触底，2020年底反弹 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 资料来源：前瞻产业研究院，IC Insight，DRAMexchange，美光公告，产业信息网，Wind，方正证券研究所整理

28. DRAM 需求侧分析：PC+移动+服务器为主要需求 ⚫ PC端、移动端、服务器端为DRAM主要需求来源。PC端占比12.6%，移动端占比37.6%，服务器占比 34.9%，三者占总需求近90%。PC端进入存量替代市场，出货稳定；移动端和服务器端DRAM需求旺盛。 ⚫ 5G热潮推动移动DRAM和服务器DRAM需求上升。5G智能手机带来的出货增长以及5G时代对于物联网、云服务、商用服务器/数据中心的强劲增长，拉动了DRAM需求。 ⚫ 车用DRAM是未来的新增量。汽车正在朝着自动驾驶的方向演进，而DRAM是不可缺少的基础，随着未来自动驾驶技术的普及和渗透，汽车将成为DRAM的新战场。 DRAM的主要需求来源三大主要需求端出货量对比移动式DRAM （手机、平板电脑等）标准型DRAM （PC端） 80% 70% 60% 服务器DRAM DRAM 50% 40% 30% 20% 车用DRAM 利基端DRAM 10% 0% 图形用DRAM （GDDR）资料来源：中国产业信息网，方正证券研究所整理 2007200820092010201120122013201420152016201720182019 PC端占比服务器占比移动端占比

29. DRAM 需求侧分析：PC产品拆解 ⚫ 内存的高速读写能力显著提升PC运行速度并降低延迟。CPU处理速度远高于硬盘读写速度，需要时再从硬盘中调用数据将造成CPU性能浪费。内存架构位于硬盘与CPU之间，为CPU存储指令及预存相关数据。处理器可直接从内存中读取所需数据，减少磁盘读写操作。 ⚫ PC端DRAM一般采用DDR与GDDR。GDDR主要为GPU预存数据并存储GPU处理结果以待调用。 ⚫ 部分低端PC采用集成显卡，不配置独立显存。集成显卡运行时会占用系统内存。华硕 PRIME B350M-E 主板拆解 MAC Pro 2019 拆解英特尔： Controller Thunderbolt 3 数字供电&EPU 三星： 4x RAM GDDR6 da 8 Gb 支持双通道DDR4 AMD ： 5300M GPU 英特尔： i7-9750H处理器 AMD AM4 插槽 AMD B350 芯片美光： 16x SDRAM DDR4 da 8 Gb 32Gb/s M.2x4 双模式东芝： 512 GB Flash SATA接口 6Gb/s 资料来源：iFixit，准峰云创网，方正证券研究所整理

30. DRAM 需求侧分析：PC端 ⚫ PC市场目前已进入存量替换阶段。随着智能手机及配套生态的持续发展，个人电脑（台式电脑及笔记本电脑）的出货量自2011年起就呈现缓慢下降趋势，至2019年才实现正增长。2020年新冠疫情导致在线教育与远程办公需求激增，带来了4.8%的增长，目前由于海外疫情形势依旧严峻，居家办公学习所带来的笔记本电脑的强劲需求将至少维持到2021年上半年。 ⚫ 市场规模稳定，标准型DRAM出货占比减小。每年个人电脑的出货量保持在2.5亿台至3亿台左右，而随着移动端以及服务器端的DRAM放量，2019年标准型DRAM在整个市场的占比约为20%左右，但其重要性仍不可忽视。 ⚫ DDR4为目前主流产品，DDR5即将面世。2020年10月海力士宣布推出全球首款DDR5产品，计划在2022 年实现量产。目前主要支持DDR5的平台为Intel的12代酷睿Alder Lake以及AMD的Zen4架构EPYC，预计 DDR5对DDR4芯片的替代可能要在2023年下半年才实现。标准型DDR参数对比全球PC出货量统计 290.0 286.4 6% 280.0 275.1 277.8 2% 269.7 270.0 262.7 260.0 259.4 4% -2% -4% -6% 240.0 -8% 2016 2017 2018 2019 全球PC出货量（百万台） DDR DDR2 DDR3 DDR4 DDR5 上市年代 2002 2004 2007 2014 2022 电压（V） 2.5 1.8 1.5 1.2 1.1 存储速度（MT/S） 266 400 1066 2133 4800~ 6400 内存密度（Gb） 1 4 8 16 32 0% 262.6 250.0 2015 型号 2020 2021E YOY 资料来源：IDC， Techspot，方正证券研究所整理

31. DRAM 需求侧分析：移动端智能手机与平板电脑拆解 ⚫ LPDDR相比常规DDR体积更小，牺牲少量性能同时大幅削减能耗。多用于手机、平板电脑、智能手表等移动端设备，以及汽车ADAS及智能驾驶系统等场景。移动端受产品体积与重量限制，电池容量设计有限，因此移动端DRAM需要同时平衡功耗与性能。据美光官方信息，LPDDR5相较LPDDR4功耗下降20%，使手机续航时间延长约10%。 ⚫ 移动端DRAM容量及反应速度不断升级已成定势。智能手机随更新换代往往需要搭载并同时运行更多软件。智能手机需要满足游戏娱乐、高清视频播放等多种高性能需求。主流厂商手机内存容量一般为4/6/8Gb ，部分高端机型容量可达10/12Gb。华为Mate40 Pro 拆解苹果 iPad6 拆解三星: Nor Flash 三星: 8/12Gb LPDDR5 村田:射频功率放大器海思:WiFi 芯片意法半导体电源芯片凌云逻辑音频芯片资料来源：iFixit，eWiseTech ，方正证券研究所整理闪迪： 32 GB di memoria flash 恩智浦： Controller NFC 美光： 3 GB di SDRAM LPDDR4 博通： Controller touch screen Apple ： Wi-Fi/Bluetooth 模组

32. DRAM 需求侧分析：移动端 ⚫ 手机和平板电脑是移动端DRAM最重要的市场。移动端DRAM自2012年超过PC端以来始终是DRAM最大市场，目前占DRAM总出货量40%左右。根据IDC数据显示，2020年手机出货量约13亿台，平板电脑约为1.6 亿台，两者为移动端DRAM的主要市场。 ⚫ LPDDR3、LPDDR4为主流，最高级别为LPDDR5。LPDDR3现在被运用在中低端的智能机上，是最大的市场，但随着中低端手机出货慢慢减弱，LPDDR4成为主流。自2020年2月多个搭载LPDDR5的品牌旗舰机发布以来，LPDDR5已经成为最先进5G手机的标准配置，但由于成本高，还无法成为主流配置。 ⚫ 容量增长趋缓，主要增量来自中低端。高端手机内存多为8G-16G，配置略有过剩，除非有新的功能或者技术出现进一步带动DRAM容量的增长。移动端DRAM容量增长短期内主要来自于中低端机。小米手机DRAM升级历程全球手机出货量统计 1500 15% 1470.6 1465.5 1437.2 1450 1400 1350 1300 10% 1404.9 1383.9 1371 1301.7 1356.8 5% 0% 1292.2 -5% 1250 1200 -10% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 全球手机出货量（百万台） 2020 2021E 2022E YOY 资料来源：IDC，数科世界，方正证券研究所整理

33. DRAM 需求侧分析：服务器DRAM拆解 ⚫ 服务器往往需要长时间负载运行并处理较大数据量，因此服务器DRAM更为注重稳定性和纠错能力。服务器DRAM与区别于常规DRAM的特点主要在于两方面：ECC纠错技术和热插拔技术。 ⚫ ECC技术全称Error Correcting Code，作用为检测、定位并纠正数据读写中的单一比特错误。IBM基于 ECC技术开发出Chipkill内存技术，将数据存储在不同内存芯片中。内存控制器能纠正出现错误的芯片，并可同时检查并修复最大四个比特单位的错误。 ⚫ 热插拔技术保证了在服务器正常通电运行的形况下，可以直接安装或取下内存条。超微 E302-9D 服务器拆解戴尔 PowerEdge R710 服务器拆解瑞昱： RTL8211F千兆PHY 芯片 Intel： i350-AM4千兆网卡芯片 Intel： SoC CPU ARM： Aspeed AST2500 CPU 现代： 8G DDR3 1066内存 Intel： Xeon E5506 处理器华邦：显示芯片旺宏电子： 32MB FLASH 三星： 512Mb DDR4 芯片资料来源：KoolShare微信公众号，方正证券研究所整理博通：网卡芯片

34. DRAM 需求侧分析：服务器DRAM ⚫ 服务器出货量平稳上升。服务器市场自2016年以来始终保持景气，2020年服务器出货量同比上升3.9%。 2021年5G商用在即，未来云计算、IDC的发展都需要海量数据存储，我们认为服务器未来无论从系统出货量，还是单系统DRAM容量提升都具有长期的成长驱动力。 ⚫ 高算力需求将推动内存通道数量及满插率共同提升。当前大多数服务器尚未实现内存模组满插，未来云服务对于高算力等需求增长望带动单机内存通道数量及内存模组满插率提升。 ⚫ 内存接口芯片技术演进目前处于DDR4到DDR5的过渡期。目前DDR4技术的发展进入了成熟期，已经成为了服务器内存市场的主流。为了实现更高的传输速率和支持更大的流量，各大服务器提供商正着手布局 DDR5存储产品。 ⚫ 服务器端对DDR5的导入更多取决于DDR5技术在平台方的普及进度，目前还没有正式支持DDR5内存的平台。AMD预计在2021年推出的Zen4处理器上更换插槽以支持DDR5内存。全球服务器出货量统计 1400 1185 1200 1000 956 1174 单服务器内存模组数测算 1211 1289 1024 20% 15% 800 10% 600 5% 400 0% 200 0 -5% 2016 2017 2018 2019 全球服务器出货量（万台） 2020 2021E YOY（%）资料来源：Bloomberg，方正证券研究所整理服务器类型类1 类2 类3 类4 类5 类6 CPU数量 2 1 4 2 1 4 内存通道数 6 6 6 8 8 8 单通道内存模组连接数 2 2 2 2 2 2 内存模组数量（满插） 24 12 48 32 16 64 内存模组数量（非满插） 12 6 24 16 8 32 满插率 6% 6% 6% 6% 6% 6% 非满插率 94% 94% 94% 94% 94% 94% 市占比 80% 10% 10% 0% 0% 0% 平均单服务器内存模组数量（根） 13

35. DRAM 需求侧分析：服务器DRAM ⚫ 短期云服务需求增加促使服务器出货大幅增加。疫情“黑天鹅”致使各公司、学校及单位意识到远程办公、在线教育等应用场景在未来趋势，由此释放了大量云服务的需求。中长期云服务对于服务器算力的提高也将进一步推动服务器需求。 ⚫ 中长期5G商用推动服务器增长。回顾服务器行业发展情况，14年行业增速大幅提升的驱动力分别来自4G 的大规模商用业务扩张。5G对于速率、容量、低延时方面的要求大大超过4G，且其领域拓展至VR/AR、车联网、工业互联网等各个领域，拥有十分巨大的市场空间。 ⚫ 长期物联网、AI等领域兴起推动发展。云计算和边缘计算服务器是物联网发展的基础，而AI技术又是服务、教育、金融以及制造行业多领域未来的发展方向，这些技术都需要相对应的服务器端作为基础支持，未来具有广泛空间。服务器端DRAM增长驱动力车联网、工业自动化云娱乐、超高清视频 5G商用远程办公、在线教育等概念兴起物联网云服务高算力需求资料来源：方正证券研究所整理智能家居、智慧城市、AR/VR 服务器端DRAM 增长驱动力人工智能

36. DRAM 需求侧分析：利基产品——机顶盒与电视芯片拆解 ⚫ 利基DRAM应用于智能电视、机顶盒、路由器、办公用具、仪表等场景。此类场景不追求极致性能，对于DRAM产品内存容量、读写速率等要求较低。 ⚫ 利基市场所用DRAM一般为中低容量的1至3代DDR、1至4代LPDDR以及PSRAM等产品。客户往往会根据具体需求定制多芯片封装服务，需求变动幅度较小。 ⚫ 华邦电子、南亚科技、大陆的兆易创新、大陆紫光国微为目前利基DRAM主要供应商。 Amazon FireTV 机顶盒拆解小米 TV 3 拆解德州仪器：数字音频发射器百利通： PCI-E时钟发生器高通： PCI-E百兆以太网控制器高通：电源管理单元三星： 2GB DDR3 东芝： 8GB eMMC NAND闪存颗粒资料来源：快科技，智能电视网，Dramexchange，方正证券研究所整理晨星： 4K智能电视芯片 ARM： ortex-A17四核 1.4GHz Mali-760MP4 GPU 三星： 8GB eMMC5.0闪存芯片三星： 2GB DDR3 内存芯片

37. DRAM 需求侧分析：利基产品——IoT芯片与路由器拆解 ⚫ loT设备不需要复杂的计算功能，核心是连接速度。同时IoT设备往往物理大小有限，设计时需综合考虑工号、散热、物料成本等因素。通常中小容量的内存在loT中被广泛应用。 ⚫ 内置AI/ML模块的IoT设备，对于内存容量和带宽有更高要求。例如智能音箱，在音乐播放基础功能之外具有基于语音识别的多重功能，通常能够作为智能家居和物联网入口，并能提供在第三方集成的OEM语音服务。DRAM的快速读取有助于减小延迟，提升对于触控和语音信息的反应速度。 ⚫ 路由器内存主要作用是存储路由表及缓存数据，一般容量为32/64/128Mb。提升路由器内存能保证更多设备的同时稳定连接。 Amazon Echo Show 拆解普联路由器拆解博通： WIFI&蓝牙 Goodix：电容触摸控制力积电子： 32 MB RAM 华邦： 16 Mb NOR 闪迪： 8GB NAND 英特尔： ATOM CPU 海力士： 2GB RAM 资料来源：iFixit，电子发烧友，方正证券研究所整理华邦： 8 MB NOR

38. DRAM 需求侧分析：利基端 ⚫ 需求稳定，占全部内存份额约10%。利基型主要用于各种嵌入式、消费电子市场，相对来说比较低端，多为主流退役DRAM产品，如DDR3等。 ⚫ 利基型DRAM多为定制化芯片，价格波动较大。由于利基型DRAM主要被用于数字电视、机顶盒以及路由器等商品，并非大众规格产品，其价格波动相对于主流内存波动更大，因素主要以供给端为主。 ⚫ 三巨头减产利基DRAM，中国大陆厂商或迎来切入机遇。近年来三星、美光、SK海力士三巨头正逐步减少利基型产品的生产以释放产能至高端DRAM产品。合肥长鑫作为我国当前唯一拥有自主产线的DRAM 生产商，目前具备接收这部分产能的能力。利基型DRAM主要用途及容量所需内存容量：资料来源：方正证券研究所整理电视机顶盒 Wi-Fi 路由器 512MB-2GB 1GB-2GB 64MB-1GB

39. DRAM 需求侧分析：图形DRAM——游戏主机拆解 ⚫ GDDR主要应用于家用游戏主机或电脑的图像处理环节。作用是预存硬盘数据及显卡即将调用的渲染数据、存储指令及显卡输出数据等。游戏场景追求画面高分辨率、高帧数与特效，对于显存容量有较高要求。电脑端主流显存总容量一般为4/6/8G，游戏主机显存可达16G。 ⚫ GDDR也常用于高性能计算等场景。与GDDR绑定使用的GPU具有数量众多的计算核心，但控制逻辑较为简单。适用于同时进行大量较为简单的运算任务，常用于大数据的并行计算、矿机等。 ⚫ 索尼于2020年11月推出的新型家用游戏主机PlayStation 5中搭载了8片美光2Gb GDDR6颗粒。 PlayStation 5 拆解华邦： 16 Mb di memoria flash seriale 美光： 8x 2GB di SDRAM GDDR6 AMD: CXD90060GG con GPU 海力士： 512 MB SDRAM DDR4 东芝： 6X memoria flash BiCS 资料来源：iFixit，方正证券研究所整理

40. DRAM 需求侧分析：显存GDDR ⚫ 图形DRAM（即GDDR）占全球DRAM市场份额较小，但增速稳定。2020年图形DRAM收入达到近40 亿美元，占DRAM5%的市场份额。 ⚫ 人工智能和无人驾驶等领域推动GDDR发展。为了满足未来AI技术的大规模应用，高算力的GDDR将成为基础。2020年全球GPU市场价值预计为254.1亿美元，随着人工智能市场扩大及无人驾驶等级的提高，预计2027年将达到1853.1亿美元，年平均增长率为32.82%，图形DRAM有望受益于GPU出货量增长从而在DRAM市场占据更大比例份额。 ⚫ GDDR6在中低端应用场景中性价比高于HBM2。GDDR6具有高频率、高容量和低功耗的特性，对比成本居高、封装难度高的HBM 2显存来讲，更易于在中低端显卡中推广。全球GPU市场规模预测 GDDR6实物图 1853.1 亿美元 254.1 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 资料来源： IDC，TEKNOXO，方正证券研究所整理

41. DRAM 需求侧分析：车用DRAM——驾驶辅助及摄像头系统拆解 ⚫ 汽车端对于安全性与可靠性要求更高，DRAM需要达到车规级。汽车内部工作环境恶劣，需要能在-40℃ 到105℃的条件下平稳运行，并通过更为严苛的车规级认证。 ⚫ 主要应用场景为高级驾驶辅助系统 (ADAS)、摄像头感知系统，以及车载娱乐系统、车内仪表等利基场景。ADAS提供主动车距控制巡航系统(ACC)、盲点侦测系统(BSD)、夜视系统(NV)、驾驶员瞌睡侦测系统 (DDD)等功能，DRAM主要负责存储ADAS控制台调用的数据与指令。摄像头感知系统中，DRAM支持视觉信号处理器处理传感器输入的图像数据。驾驶辅助系统ADAS 拆解资料来源：Cypress，方正证券研究所整理前视摄像头系统拆解

42. DRAM 需求侧分析：车用DRAM ⚫ 车用DRAM主要分为车载信息娱乐系统、先进驾驶辅助系统、车载信息系统、数位仪表板四大领域。 ⚫ 自动驾驶推动车用DRAM增长。目前车用DRAM主要集中在车载娱乐系统，其余三块领域会随着自动化驾驶程度的提高增加DRAM的需求量。 ⚫ 从车载信息娱乐系统来看，目前画质升级、传输速度提高的趋势增加了对4GB-8GB规格DRAM的需求。 ⚫ 先进驾驶辅助系统分为发散式（倒车雷达）、集中式（机器学习）两种体系，前者对DRAM的需求小于后者。未来随着自动驾驶程度的提升，对于DRAM的需求将进一步增加。 ⚫ 车载信息系统是车辆的通讯系统，目前搭载的都是LPDDR，未来车联网将带来对于DRAM的需求。 ⚫ 数位仪表板是车辆的中控系统之一，相对于其他三个领域来说，其对DRAM需求较少。四大领域车用DRAM规格车用DRAM示意图车载信息系统先进驾驶辅助系统车载信息娱乐系统数位仪表盘资料来源：流媒体网，方正证券研究所整理车用DRAM应用场景当前用DRAM 未来用DRAM 车载信息娱乐系统 1～2GB DDR3 2/4GB 先进辅助驾驶系统 2～4GB DDR3 LPDDR4/4X 8Gb 车载信息系统 512MB～2GB LPDDR2 LPDDR4 数位仪表盘 64MB～256MB HyperDRAM LPDDR3 2~4Gb LPDDR4 8Gb

43. DRAM 需求侧分析：车用DRAM ⚫ 自动驾驶汽车发展确定性高，DRAM需求量巨大。要实现智能汽车，需要将人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统等技术进行结合。以上每一种技术都需要DRAM作为基础，而随着自动驾驶渗透率的迅速提升，车用DRAM领域将成为巨大的市场。 ⚫ 无人驾驶等级的提高会进一步增加对DRAM的需求量。据美光公司公告，一辆配有L3级的汽车拥有16GB 的DRAM，L4级的拥有90GB，而L5级更是多达139GB，远超于智能手机和PC单机DRAM搭载量，未来有望在DRAM市场空间中占比较大的份额。全球自动驾驶渗透率各级别自动驾驶所需的DRAM容量 120% 160 139 140 100% 10% 80% 50% 5% 15% 60% 30% 120 20% 5% 20% 60 50% 35% 45% 30% 5% 90 80 45% 40% 40% 100 15% 40 20 16 0 0% 2016 2020 2025 2030 2035 2040 ADAS功能（L1/2）半自动驾驶自动驾驶（L4/5）资料来源：美光公告，前瞻产业研究院，方正证券研究所整理 L2+/L3 L4 DRAM搭载量（GB） L5

44. 目录一、DRAM投资逻辑框架二、详解DRAM：存储器最大细分领域三、周期&需求：周期波动及需求分析四、知己知彼：DRAM市场及竞争格局剖析 DRAM市场规模及竞争格局 DRAM厂商主要特点 DRAM三巨头：三星、海力士、美光五、国内现状：大陆各DRAM厂商详解

45. DRAM市场规模及竞争格局：全球存储器市场规模 ⚫ 半导体行业景气提升，产业趋势明确向上。由于国内外新冠疫情控制程度不同，2020年半导体产业出现季节间的供需错配、区域间的订单转移等现象。近期半导体产业再度成为焦点，一方面是延续“芯”拐点，另一方面更多创新应用持续增加。 ⚫ 全球半导体最大细分市场是存储器。根据2020年4月SIA发布的数据显示，从销售额来看，2019年全球半导体最大的领域是存储器和逻辑芯片，每个类别的销售额在2019年均达到1064亿美元，占比均为26%；其次是模拟和微处理器，分别占据全球半导体行业销售额的13%和11%。全球半导体市场规模 2019年全球半导体市场划分 5000 30% 4000 20% 3000 1% 6% 10% 3% 存储器 4% 26% 10% 2000 光电器件分立器件 11% 微控制单元 -10% 13% 0 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 E 销售收入（亿元） -20% 增长率资料来源：WSTS，SIA，前瞻产业研究院，方正证券研究所整理模拟微处理器 0% 1000 逻辑 26% 数字信号处理技术传感器

46. DRAM市场规模及竞争格局：市场规模及分类 ⚫ DRAM占存储器市场规模的58%，为最大的细分市场。DRAM以其经济、可靠、高效的特点，被广泛运用于移动设备、服务器、PC等市场。根据TrendForce统计，2019年DRAM市场价值620亿美元，是最大的产品IC市场。 ⚫ DRAM下游细分市场应用场景集中，主要应用于智能手机、服务器及PC。三者合计贡献达近90%市场份额，其中移动端及服务器端又分别占比达39.7%和34.9%。较为低端的DRAM主要用于利基型产品， GDDR存储芯片为图形专用。 ⚫ 短期疫情，中长期5G、AIoT共同推动DRAM市场发展。疫情促使线上教育工作，加大了对于云服务的需求，5G、AIoT带来的无人驾驶物联网又需要DRAM作为硬件基础，DRAM市场受益。 2020年DRAM下游应用占比存储器细分行业市场 1% 1% 5.00% 7.80% 移动式 DRAM NAND Flash 40% 58% 12.60% 39.70% 服务器 Nor Flash 标准型其他利基型图形用 34.90% 资料来源： IC Insights ，中国产业信息网，TrendForce，前瞻产业研究院，方正证券研究所整理

47. DRAM市场规模及竞争格局 ⚫ DRAM竞争格局历经洗牌，现阶段韩国三星、海力士、美国美光三大寡头垄断市场。从集中度看，三星、海力士、美光三家企业垄断市场，top3市占率从2006年开始大幅度上升，集中度迅速提高，从2005年 61.9%迅速提升到2018年95.5%，呈现“三足鼎立”之势。DRAM行业历经多轮周期洗礼，全球供应商的数量在1997年达到峰值，而后随着产业的变迁逐步减小，目前仅以三家巨头为主，其他厂商包括中国台湾的南亚科技、华邦电子等。 ⚫ 三星稳居全球DRAM龙头，海力士美光紧随其后。2013年美光收购尔必达，市占率曾短暂超过海力士并接近三星，但三星坚守研发高投入，逆向投资等策略，随即巩固了在DRAM领域的优势。三星、海力士、美光市场份额变化 DRAM行业集中度 100.00% 60.00% 80.00% 40.00% 60.00% 20.00% 40.00% 20.00% 0.00% 0.00% -20.00% 三星海力士美光资料来源：中国产业信息网，方正证券研究所整理主要厂商市占率合计其他厂商市占率合计

48. DRAM厂商主要特点 ⚫ 内存芯片标准化程度高，各厂商竞争的核心环节在于制造工艺与生产规模。厂商需要同时进行技术研发及产能投资。DRAM制程工艺紧跟摩尔定律，转变较快，同时需要较大出货规模以摊平生产及研发成本。 ⚫ DRAM市场中IDM模式更具优势。目前DRAM市场三家龙头均为IDM厂商，其优势在于设计与制造工艺协同，能率先推进并实验新型技术，IC设计到芯片落地时间较短。但同时产能变化较为缓慢，需要较高资本投入，管理运营成本较高。Fabless模式资产要求低，但欠缺晶圆厂配合，代工产能紧张时可能无法生产最新产品，故Fabless不太适合内存行业。 ⚫ 内存行业为重资产行业。海力士与美光厂房设备占总资产比重常年处于60%左右，同时需每年需要维持稳定的厂房设备投入，下行周期时需借入长期负债以保障现金流。高昂的初始投资与后续研发及厂房设支指出形成行业壁垒，市场集中度不断提升。海力士、美光厂房设备占总资产比重海力士、美光现金流 80.00% 20 万亿韩元海力士 10 60.00% 0 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 40.00% 15 十亿美元美 10 光 5 20.00% 2012 2013 2014 2015 海力士 2016 2017 2018 美光资料来源：各公司年报，方正证券研究所整理 2019 2020 0 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 厂房设备投资活动现金流经营活动现金流

49. DRAM 三巨头：三星 ⚫ DRAM存储行业龙头，三星制造工艺业内领先。三星率先采用EUV技术，突破DRAM扩展的局限性，并开始量产特定型号DRAM产品。EUV技术使用更加精准的13.5纳米波长单次曝光成像，相较DUV技术基于193纳米波长多次曝光成像，提高加工精度并缩短加工时间，显著提升生产效率。 ⚫ 三星在HBM、LPDDR、GDDR等产品中引入PIM（内存内处理），赋予内存AI处理能力，优化在AI应用程序（移动端、数据中心、高性能计算）中的性能表现。PIM 可通过可编程计算单元 (PCU) 支持内存中并行处理，最高可提高 4 倍的性能，同时降低能耗。未来推出的DDR5产品将应用ODECC（片上纠错码）技术，几乎消除单比特错误，保证大数据下的可靠性。 ⚫ 预计2021年内推出第四代10nm级（1anm）内存芯片，届时将全面采用EUV技术生产。三星DRAM主要产品列表产品电压范围总线宽度存储容量速度制作工艺封装应用场景 DDR5 - - 最高32Gb 最高 5600Mbps 10nm级 EUV - - DDR4 1.2V x4, x8, x16 4/8/16/32Gb 2133- 3200Mbps 1Xnm 96FGPA, 78FGPA PC、电视和游戏、汽车 GDDR6 - x32 8/16Gb 48-64GB/s - 180FBGA 服务器与网络、PC、电视和游戏、汽车 LPDDR5 0.5/0.9/1.05 /1.8V x64 48Gb 5500- 6400Mbps - 496FBGA 移动端、汽车 LPDDR4X 0.6/1.1/1.8V x32,x64 8-96Gb 4266Mbps - 200/372/432 /556 FBGA 移动端、PC、电视和游戏、汽车 HBM Auqabolt 1.35V x1024 4/8Gb 2.0/2.4Gb ps - MPGA 服务器与网络、PC 资料来源：三星官网，方正证券研究所整理

50. DRAM 三巨头：三星 ⚫ 2020年Q4消费和移动市场需求旺盛，三星电子移动端出货增长。受ASP下滑以及美元汇率影响，内存板块营收环比下降5%，半导体板块营收环比下降3%。 ⚫ 减产DRAM，生产线转为CIS产线。由于2019-2020年间全球DRAM价格下滑，三星于2021年1月宣布将部分DRAM生产线的投资转为投资CIS生产线。月内存颗粒新增产量由4万片降至3万片。公司未来计划扩大EUV生产规模并扩大1Znm DRAM及 6代 V-NAND内存生产比重。 ⚫ 业务部门之间协同效应明显，内部营收占总营收比重常年接近60%。三星电子主要包含四个业务部门：消费电子(CE)、信息技术与移动通信(IM)、包含半导体与面板（DP）的设备解决方案（DS）、哈曼。内部稳定需求使三星半导体能更好应对行业周期性，受行业下行冲击小于行业其他龙头。三星电子半导体业务收入趋势三星电子收入构成 100% 160 60% 60% 80% 140 58% 30% 120 60% 40% 100 56% 0% 80 20% 60 -30% 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 总收入/万亿韩元同比增速销售利润率资料来源：三星官网，方正证券研究所整理 0% 54% 2015 2016 2017 2018 2019 2020 CE IM SEMICONDUCTOR DP HARMAN 内部营收占比

51. DRAM 三巨头：海力士 ⚫ 海力士收入主要来源为服务器、移动端、和PC业务。2020年Q4 DRAM出货量环比上升11%，ASP下降 7%。公司预计未来服务器需求将增长30%，5G手机将带动移动端需求增长20%。 ⚫ 目前1Znm与1Ynm制程产品占比达40%，预计未来将扩张至75%。公司未来将提升HBM等高价值产品比例，主要应用于高性能计算及人工智能等应用场景，并着力于实现1α制程DRAM量产。 ⚫ 服务器DRAM领域占据主导地位，HBM2E产品销量增长带动公司图像业务领域份额提升。海力士目前服务器领域DRAM出货最巨，但由于Q4需求现疲软之势，价格回落影响公司Q4季度毛利率。 ⚫ 计划2021年启用EUV生产1a级芯片，芯片效率提升40%。2021年2月海力士M16工厂竣工，预计2021 年6月开启量产，并将首次使用EUV技术生产1a级芯片，届时海力士月产量将增加1.5至2万片。海力士DRAM主要产品列表产品电压范围总线宽度存储容量速度制作工艺封装应用场景 DDR5 1.1V - 8-32Gb 4800- 5600Mbps 1Ynm - 服务器与网络、 PC、消费者 DDR4 1.2V x8, x16 4/8/16/32Gb 2666- 3200Mbps 1Znm SDP、DDP 服务器与网络、 PC、消费者 DDR3 1.5/1.35V X8，x16 8/16Gb 1600- 2133Mbps - 180FBGA 汽车、消费者 LPDDR5 1.8/1.05/0.5V - 64/96Gb 6400Mbps - 496/436Ball 移动端、PC、消费者 LPDDR4X 1.8/1.1/0.6V - 4-64Gb 3733- 4266Mbps 10nm级 MPGA 移动端、汽车、 PC、消费者 HBM2E - - 16Gb，堆叠 4/8个 1.6/1.8GHz - 4/8Hi 服务器与网络、汽车、消费者 GDDR6 1.35V - 8/16Gb 7.0GHz - FCBGA PC、服务器与网络、消费者资料来源：海力士官网，方正证券研究所整理

52. DRAM 三巨头：海力士 ⚫ 海力士营收情况良好，增长稳定。2020年实现营收31.9兆韩元，同比增长18.2%。归母净利润 4.76兆韩元，净利率达15%。 ⚫ DRAM业务占公司收入比重长期位于 70%~80%。公司净利率在19年下跌后稳步回升，受公司高价值产品占比提升及2021年以来 DRAM市场供需关系，预期未来公司净利率将进一步上升。资本支出连续三年下降，主要用于产品技术迭代。海力士营收组成 100% 80% PC Server Graphics Consumer Mobile 60% 40% 20% 0% 2019Q4 2020Q4海力士营收 2020Q3 2020Q4 海力士利润率变动（Unit: KRW Billion） 2020Q4 2020Q3 2019Q4 QOQ YOY Revenue 7,966 8,129 6,927 -2% +15% Gross Profit 2,431 2,843 1,659 -14% +47% Operating Profit 966 1300 242 -26% +298% EBITDA 3,557 3,762 2,478 -5% +44% Net Profit 1,768 1,078 ▲126 +64% N/A Basic 2,583 1,575 ▲173 Dil. 2,583 1,575 ▲173 Basic 684.0 684.0 684.0 Dil. 684.2 684.1 684.1 -4%p -4%p -1%p EPS(KRW) Shares outstanding (Mil. Shares) 资料来源：海力士官网，方正证券研究所整理 +9%p

53. DRAM 三巨头：美光 ⚫ 美光在DRAM制程与NAND技术方面保持先进地位。2021年初宣布开始批量出货第四代10nm制程（1αnm） DRAM颗粒，主要应用于英睿达品牌DDR4内存条及旗舰手机搭载的LPDDR5等产品。1αnm制程较1znm晶体管密度提升40%，同时进一步降低功耗。在NAND方面，美光采用替代栅取代浮动栅，并着力研发第二代替代栅，于20年11月出货全球首款176层NAND，较上一代3D NAND堆叠层数提升40%，数据读写延迟缩短35%以上。 ⚫ 产品线齐全，覆盖内存各项应用场景。产品主要包括计算与网络产品单元（CNBU)，移动业务单元（MBU)，存储业务单元(SBU),嵌入式内存单元(EBU)。其中计算与网络产品，主要包括服务器用内存产品，以及移动端内存约占据公司营收80%。 ⚫ 官方称暂无EUV部署计划，未来三星及海力士扩大EUV生产规模后，美光产能及良率或将落后于行业。美光DRAM主要产品列表产品电压范围总线宽度存储容量速度制作工艺封装 DDR5 1.1V - 8-32Gb 4800- 5600Mbps 1Ynm - DDR4 1.2V x8, x16 4/8/16/32Gb 2666- 3200Mbps 1Znm 1αnm SDP、DDP PC、网络 DDR3 1.5/1.35V X8，x16 8/16Gb 1600- 2133Mbps - 180FBGA 利基市场 LPDDR5 1.8/1.05/0.5V - 64/96Gb 6400Mbps - 496/436Ball 移动端 LPDDR4X 1.8/1.1/0.6V - 4-64Gb 3733- 4266Mbps 10nm级 MPGA 移动端 GDDR6 - - 16Gb，堆叠 4/8个 1.6/1.8GHz - 4/8Hi PC、网络 RLDRAM 1.35/1.8V x18, x36 288/576Mb 1.125Gb - - FBGA, uBGA 网络资料来源：美光官网，方正证券研究所整理应用场景

54. DRAM 三巨头：美光 ⚫ 2021财年Q1（2020.9-2020.11）实现营收58亿美元（YOY+12%,QoQ-5%)，存货水平回落。受 DRAM产品ASP下降影响，毛利率为30.9%（ YoY+4ppts，QoQ-4ppts)。 ⚫ 3D Xpoint memory研发不及预期，耗费30亿美元。 3D Xpoint 是美光与英特尔共同开发的一项新型存储，由于速度及容量不及预期，市场应用有限，以及相关工厂年逾4亿美元的运营费用等因素，2021年3月美光宣布停止3D Xpoint 业务并出售Lehi晶圆厂。 2021FQ1 美光营收构成(按应用） 0.10% 14.01% CNBU 44.10% 15.78% MBU SBU EBU All Other 26.00% 2010-2020美光营业收入 50% 2021FQ1 美光营收构成(按产品） 30000 2% 25% 20000 27% DRAM NAND 0% 10000 其他 70% 0 -25% 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 营业收入净收益率（百万美元）资料来源：美光官网，方正证券研究所整理

55. DRAM 巨头：全球DRAM第四厂商华邦电子 ⚫ 华邦电子主营业务包括DRAM IC、闪存以及逻辑IC业务，同时提供KGD芯片定制服务。主要DRAM产品为中低容量的第一至四代LPDDR与一至三代DRAM。制程为25/46nm。产品与三星等龙头存在代差。 ⚫ 公司主攻工业与利基市场。其产品安全性好，性能稳定，工作温度范围广，适用于汽车、工业设备、路由器、仪表、网络、办公设备、可穿戴电子设备等多种应用场景。 ⚫ DRAM业务2020年前三季度实现营收1295.7万美元，同比下降10.0%，占公司总营收比重为32.1%。 DRAM净利润为-67.1万美元，同比下降-210.6%。华邦电子主要产品列表产品电压范围总线宽度存储容量速度制作工艺温度应用场景 DDR3 1.283V-1.5V x8,x16 512Mb 1/2/4Gb 667- 1066MHz 25nm -40℃-105℃ 汽车、工业、通讯 DDR2 1.8 ± 0.1V x8,x16 128/256/512Mb 1/2Gb 333-533MHz 25nm -40℃-105℃ 汽车、工业、通讯 LPDDR4/4X 1.8V/1.1V/0.6V x16,x32 2Gb/4Gb 3200- 3733Mbps 25nm -40℃-105℃ 汽车、工业、消费电子 LPDDR3 1.8V/1.2V x16,x32 1/2/4Gb 800- 1066MHz 25nm -40℃-85℃ 工业、消费电子 PSRAM 1.8V x16 64/128/256Mb 133MHz - -40℃-85℃ 利基市场 HYPERAM 1.8V/3V x8 32/64/128Mb 166/200MHz - -40℃-85℃ 汽车、利基市场资料来源：华邦电子官网，方正证券研究所整理

56. 目录一、DRAM投资逻辑框架二、详解DRAM：存储器最大细分领域三、周期&需求：周期波动及需求分析四、知己知彼：DRAM市场及竞争格局剖析五、国内现状：大陆各DRAM厂商详解国内DRAM现状解析大陆主要DRAM项目合肥长鑫：DRAM国内最大希望

57. 国内DRAM现状解析 ⚫ 目前国内有三大存储项目：紫光集团与武汉、南京及成都合作展开的NAND与DRAM项目（长江存储、紫光南京、紫光成都），联电与福建省合作的DRAM项目（福建晋华），兆易创新与合肥合作的DRAM项目（合肥长鑫）。目前合肥长鑫是我国唯一拥有DRAM自主生产能力的公司。中国大陆主要存储芯片生产基地生产基地长江存储（紫光）紫光南京紫光成都合肥长鑫福建晋华产品种类 3D NAND DRAM/3D NAND 3D NAND 移动式DRAM 利基型DRAM 目前制程工艺 32 /64/128层 / / 19nm 20nm 投资时间 2016年四季度 2017年一季度 2017年二季度 2016年二季度 2016年三季度投资规模 240亿美元 300亿美元 300亿美元 72亿美元 57亿美元技术来源美国飞索、中科院 / / 奇梦达联华电子关键人物高启全 / / 王宁国、朱一鸣陈正坤设备入场时间 2018年二季度 / / 2018年一季度 2017年四季度量产时间 2018年三季度 / / 2018年四季度停摆中 2020年底月产能 10万片 / / 4万片 / 长期计划 30 万片/月 30 万片/月 30 万片/月 36万片/月 24万片/月资料来源：方正证券研究所整理

58. 国内DRAM现状解析：行业壁垒高，国内公司专利积累少 ⚫ 存储芯片壁垒高，我国公司专利积累较少。由incoPat专利数据库提供的资料显示，存储芯片的专利大量集中在美韩日三国，我国处于初级阶段。 ⚫ 三星、海力士、东芝、美光占据专利绝对优势，我国的专利申请主要来自国际和中国台湾的企业。中国大陆企业主要以中芯国际和兆易创新两家公司为主。全球存储芯片专利主要申请企业对比存储芯片专利全球主要申请国家/地区对比在中国申请存储芯片专利的主要企业对比资料来源：incopat，华夏幸福产业研究院，电子工程世界，方正证券研究所整理

59. 国内DRAM现状解析：短期格局难变 ⚫ 我国DRAM存储芯片市场：短期格局难变。当前我国专注于DRAM存储芯片共有三家公司：紫光南京、福建晋华、合肥长鑫。其中合肥长鑫是我国短期内完成DRAM国产替代的最大希望。 ⚫ 紫光南京产品线覆盖标准SDR、DDR、DDR2、DDR3、DDR4和低功耗系列LPDDR2、LPDDR4。量产环节主要由力晶半导体完成，尚无自产能力。 ⚫ 福建晋华主要研发利基型DRAM技术，规划第一阶段做25nm 4GB DDR4/DDR3产品。但在2018年受到美国制裁，如今项目暂时处于停摆状态。 ⚫ 合肥长鑫主要生产移动型DRAM ，目前已具备量产能力。2018年成功量产DDR4，2019年成功量产 LPDDR4，是现在大陆唯一能够自主生产DRAM的厂商，目前工艺尺寸为19nm。国内主要DRAM厂商生产基地出资背景建设地点生产线名称技术水平进展情况产品合肥长鑫兆易创新与合肥市产业投资控股合作合肥 DRAM生产线 19nm DRAM 2019.9投产 2018年8GB DDR4、 2019年8GB LPDDR4 福建晋华福建省电子信息集团、及泉州、晋江两级政府共同出资设立。与联电展开深度技术合作利基型DRAM 福建泉州及NAND Flash生产线 2Xnm DRAM 2019.3停产利基型DRAM （计划）紫光南京紫光集团 / 2018.9开工 NAND Flash、 DRAM（计划）资料来源：方正证券研究所整理南京 3D NAND/ DRAM

60. 大陆主要DRAM项目：紫光集团“长江存储+紫光南京+紫光成都” ⚫ 紫光集团包括了与武汉新芯合作成立的长江存储以及紫光南京、紫光成都两家全资子公司。 ⚫ 长江存储是紫光集团旗下的存储芯片IDM厂商，是国内第一家可以完成3D NAND Flash存储芯片的厂商，专注于3D NAND闪存芯片。成立于2016年7月成立，由紫光集团、国家集成电路产业投资基金、湖北省地方集成电路基金、湖北科投联合投资240亿美元。目前产能达到30万片/月，计划在2023年产能100万片/月。 ⚫ 紫光南京半导体基地于2017年开工，计划总投资300亿美元，并在周围建立紫光IC国际城项目。主要生产 3D NAND Flash和DRAM存储芯片。预计一期建成后产能达10万片每月。 ⚫ 紫光成都半导体基地于2018年10月开工，2020年底主体完工，总投资240亿美元。主要生产3D NAND Flash闪存芯片。在项目一期完成后可实现产能10万片每月，三期完成后计划完成30万片每月。 ⚫ 南京半导体产业基地主要生产DRAM以及NAND芯片，成都基地和长江存储国家存储芯片基地将专注于3D NAND闪存芯片。紫光集团全国分布图重庆：紫光DRAM总部研发中心西安：DRAM芯片设计西安紫光国芯集团武汉：NOR/3D NAND Flash 长江存储南京：3D NAND Flash/DRAM 紫光南京半导体产业基地成都：3D NAND Flash 紫光成都存储器制造基地苏州：矽品科技（封装）上海：紫光宏茂微电子（封装）资料来源：方正证券研究所整理

61. 大陆主要DRAM项目：紫光集团量产还需时间 ⚫ 紫光集团DRAM领域的技术基础来源于奇梦达。其DRAM芯片设计环节部分由西安紫光国芯完成，而西安紫光国芯是由原奇梦达科技（西安）有限公司2009年5月改制重建的基础上发展起来的。 ⚫ 紫光南京作为紫光集团旗下的重要的DRAM存储器制造基地，目前还处于建设中。相关产品目前主要由力晶半导体代工生产。南京紫光存储科技有限公司股权穿透图紫光集团有限公司紫光集团有限公司 100% 100% 北京紫光资本管理技术有限公司北京紫光资本管理技术有限公司 100% 100% 西藏紫光新英信息技术有限公司西藏建坤载物创业投资有限公司 0.1% 0.1% 99.9% 南京紫光存储科技基金（有限合伙） 99.9% 南京紫光存储科技控股有限公司 100% 南京紫光存储科技有限公司资料来源：天眼查，方正证券研究所整理西藏紫光新英信息技术有限公司

62. 大陆主要DRAM项目：福建晋华 ⚫ 福建晋华（JHICC）是由福建省电子信息集团、及泉州、晋江两级政府共同出资设立。该项目于2016年2 月成立，与联电展开深度技术合作，总经理为联电资深副总经理陈正坤，总投资56.5亿美元，建设12寸内存晶圆厂生产线，专注于DRAM的研发和生产。其主要涉及利基型DRAM，产品主要应用于PC及数据中心，未来瞄准消费电子产品。 ⚫ 原计划于2019年9月正式投产。该项目计划共4期，每期设计产能6万片/月，总计24万片/月。预计4期满产总产值500亿人民币。规划第一阶段提供25nm 4GB DDR4/DDR3产品，后续继续研发1xnm产品。 ⚫ 福建晋华项目主要生产利基型DRAM。原计划第一阶段做25nm 4GB DDR4/DDR3产品，然后于2020年产线逐渐转移至20nm级别以下应用于PC和数据中心方向的产品。 ⚫ 美国时间2018年10月29日，美国商务部以国家安全为由，将福建晋华列入出口管制清单，联电随即表态终止与福建晋华的DRAM开发计划。美国时间2020年10月29日，联电发布公告称与美国司法部达成和解协议。目前福建晋华已经购置的上百台设备无法产生任何经济效益，项目暂时处于停摆状态。福建晋华项目发展历程及规划公司注册成立 2017.10 2016.6 2016.5 一期厂房建设完成开始设备安装厂房开工建设 2017.3 与联电签署技术协议 12英寸项目一期厂房开工建设 8GB LPDDR4 正式投产 2019Q3 2018.7 2018.1 资料来源：方正证券研究所整理一期一厂投产 2018.12 12英寸DRAM 项目正式投产电性片产能12万片/月 2023 2020 2019.12 19纳米8GB DDR4工程样片下线 2021 产能6万片/月规划建设二厂

63. 合肥长鑫：与中国NOR Flash龙头兆易创新合作 ⚫ 兆易创新成立于2005年，是大陆地区最大的闪存芯片本土设计企业。随着TWS耳机的兴起，公司近两年 NOR Flash业务高速增长，在2019年Q3超越Cypress成为全球前三的NOR Flash供应商。累计出货量超 130亿颗，年出货量超28亿颗，是全球排名第一的无晶圆厂NOR Flash供应商。 ⚫ 2016年，合肥长鑫项目启动，主攻DRAM存储芯片，由兆易创新集团与合肥政府共同出资建立，原兆易创新CEO朱一明担任长鑫存储技术有限公司董事长。 ⚫ 2020年6月3日，公司通过非公开发行股票共募集资金43.24 亿元，主要投入DRAM芯片研发及产业化项目。拟通过本项目研发 1Xnm 级（ 19nm 、 17nm ）工艺制程下的 DRAM 技术，设计和开发 DDR3 、 LPDDR3、DDR4、LPDDR4 系列DRAM芯片。预计2021 年完成客户验证和量产，2022-2025 年间开展多系列产品的研发和量产工作。 2019年兆易创新主营构成兆易创新发展历程 6.34% 0.02% 前身芯技佳易成立 13.85% 存储芯片销售其他 79.79% 2005 推出32bit MCU 2011 量产首款 180nmNOR 资料来源：GigoDevice，芯智讯，兆易创新年报，方正证券研究所整理联合合肥长鑫推动DRAM存储项目 2013 量产利基型 SPI NAND 定向增发，共募集43亿 2019 2016 2013 2008 微控制器传感器量产90nm NOR，进军手机市场 2017 兆易创新成功上市 2020 收购思立微进军指纹识别市场

64. 合肥长鑫：兆易创新携手合肥长鑫布局DRAM ⚫ 2017年10月，兆易创新与合肥产投签署合作协议，开展工艺制程19nm存储器的12英寸晶圆存储器（含 DRAM等）的研发，正式进军DRAM领域。 ⚫ 2019年，公司与合肥产投、合肥长鑫集成电路签署《可转股债权投资协议》，约定以可转股债权方式对项目投资3亿元，并继续研究商讨后续合作方案。公司与长鑫存储合作方式主要分为代销和代工两种。 ⚫ 2020年4月，公司与合肥长鑫签署了《框架采购协议》、《代工服务协议》及《产品联合开发平台合作协议》日常交易框架协议，推动双方在DRAM 产品销售、代工及工程端的紧密合作。 ⚫ 兆易创新自研的DRAM由合肥长鑫生产，兆易创新负责代销。合肥长鑫股权图穿透图兆易创新与合肥长鑫关系示意图将通过债券、股权等方式投资兆易替长鑫分销DRAM 合肥长鑫兆易创新长鑫替兆易代工DRAM CEO 资料来源：天眼查，方正证券研究所整理朱一鸣 CEO

65. 合肥长鑫：中国大陆DRAM最大希望 ⚫ 合肥长鑫项目又称“506项目”，由兆易创新与合肥市产业投资控股合作，建设19nm、12寸晶圆DRAM芯片项目。该项目包括了合肥长鑫（合肥长鑫集成电路有限责任公司）、长鑫存储（长鑫存储技术有限公司）、睿力集成（睿力集成电路有限公司）三个运营主体，总预算金额为180亿元。 ⚫ 合肥长鑫于2018年一季度已完成一期建设，12英寸晶圆生产线投产电性片。 2019年后半年公司的DDR和 LPDDR4产品正式投产，目前产能为4万片每月。 ⚫ 合肥长鑫目前是我国首家DRAM存储芯片供应商，公司的8G DDR4以及8G LPDDR4产品已经对外供应，主要应用方向为手机端，客户为联想、小米、华为等。合肥长鑫项目发展及规划项目启动一厂开工建设 2017.10 2016.6 2016.5 一厂建设完成开始设备安装 2017.3 公司成立与兆易进行合作研发 19nm工艺产能2万片/月 2019Q3 2018.7 2018.1 资料来源：方正证券研究所整理 8G DDR4工程样品 2018.12 一厂投产 17nm技术研发 2023 2020 2019.12 8G LPDDR4 2021 二厂规划建设计划产能 12.5万片/月

66. 合肥长鑫：技术来源于奇梦达 ⚫ 长鑫存储的DRAM技术主要来源于德国奇梦达。奇梦达是英飞凌半导体公司独立出来的DRAM存储芯片公司，曾是全球第四大DRAM芯片供应商，于2008年金融危机中破产。 ⚫ 通过与奇梦达合作，获得了一千多万分与DRAM相关的技术文件以及2.8TB的数据。该数据由12000多个专利组成，包括了DRAM、Flash、半导体工艺及制造、光刻、封装、半导体点了和存储器接口相关的技术。这些成为了长鑫存储最初的技术来源之一。 ⚫ 长鑫顺利推进奇梦达技术，完成10nm级别自主产权芯片。基于奇梦达堆叠式技术，公司成功将奇梦达 46nm工艺的存储器芯片推进至10nm级别，耗资25亿美元。目前公司已经开始了HKMG、EUV和GAA等新技术的探索。 2008年DRAM销售额暴跌奇梦达破产 2008年各DRAM厂商营收对比 2500 30% 20% 2000 2008年金融危机，DRAM供过于求价格暴跌。三星集团逆向投资加剧行业动荡，奇梦达于2009年破产。 10% 0% 1500 -10% 1000 -20% -30% 500 -40% 0 -50% 2008Q2营收（百万美元） 2008Q3营收（百万美元） 2007Q3营收（百万美元）环比增长（2008Q2-2008Q3）同比增长（2007Q3-2008Q3）资料来源：钛媒体， vlsiresearch，IC Insights，方正证券研究所整理

67. 合肥长鑫：中国大陆DRAM最大希望 ⚫ 合肥长鑫是我国近期实现DRAM国产替代的最大希望。截至目前中国主要的DRAM存储芯片厂商为紫光南京、福建晋华以及合肥长鑫。紫光南京的量产主要由力晶半导体完成，暂无自主量产能力；长江存储刚开始涉及DRAM领域，距离量产还有一定距离；福建晋华又因中美贸易摩擦项目停滞。综上所得，短期内我国DRAM自主替代最大的希望就是合肥长鑫。 ⚫ 2019年9月，长鑫存储正式量产19nm 8Gb DDR4内存，2020Q1合肥长鑫月产能已达4万片/月，提前达到了产能预期，是我国DRAM存储芯片自主制造里程碑式的进步。当前已经启动8万片/月的建设目标，预计在2021年完成一期三阶段建设，产能预计达到12万片/月。目标总共建设三期，每期产能为12万片/月，全部建成后达到36万片/月，约为全球DRAM总产能的30%。 ⚫ 2019 年公司完成了首颗国产19nm工艺的DDR4、LPDDR4 内存研发量产，成为了全球第四家 DRAM 产品采用20nm以下工艺的厂商。计划于2021年完成17nm的工艺研发，并展开DDR5 DRAM 产品研发。长鑫存储主要产品资料来源：长鑫存储官网，方正证券研究所整理长鑫存储与三星产品参数对比 DRAM颗粒长鑫DDR4 三星DDR4 长鑫LPDDR4X 三星 LPDDR4X 容量（GB） 8 4/8/16/32 2/4 8~96 速率（Mbps） 2666 2133-3200 3733 4266 工作电压（V） 1.2 1.2 0.6/1.1/1.8 0.6/1.1/1.8 工艺尺寸 19nm 1Znm 19nm 1Znm 应用领域 PC、机顶盒、固态硬盘 PC、电视和游戏、汽车智能手机、平板电脑移动端、PC、电视、汽车

68. 风险提示 ◼ 行业竞争加剧的风险。DRAM作为专利壁垒较高的行业，未来存在行业巨头竞争加剧引发的风险。 ◼ 中美局势紧张，新冠疫情加重，DRAM需求面临不确定性风险。DRAM的需求由手机、服务器等因素共同驱动，存在下游需求不及预期的风险。 ◼ 晶圆厂产能持续满载，DRAM存在供给风险。近期晶圆代工产能吃紧，相对挤压 DRAM产能比重，短期内将出现产能调适的过渡期，影响整体DRAM供应。

69. 分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，保证报告所采用的数据和信息均来自公开合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响。研究报告对所涉及的证券或发行人的评价是分析师本人通过财务分析预测、数量化方法、或行业比较分析所得出的结论，但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此声明。免责声明本研究报告由方正证券制作及在中国（香港和澳门特别行政区、台湾省除外）发布。根据《证券期货投资者适当性管理办法》，本报告内容仅供我公司适当性评级为C3及以上等级的投资者使用，本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。若您并非前述等级的投资者，为保证服务质量、控制风险，请勿订阅本报告中的信息，本资料难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。在任何情况下，本报告的内容不构成对任何人的投资建议，也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求，方正证券不对任何人因使用本报告所载任何内容所引致的任何损失负任何责任，投资者需自行承担风险。

70. 本报告版权仅为方正证券所有，本公司对本报告保留一切法律权利。未经本公司事先书面授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容，不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据，不得用于营利或用于未经允许的其它用途。如需引用、刊发或转载本报告，需注明出处且不得进行任何有悖原意的引用、删节和修改。公司投资评级的说明强烈推荐：分析师预测未来半年公司股价有20%以上的涨幅；推荐：分析师预测未来半年公司股价有10%以上的涨幅；中性：分析师预测未来半年公司股价在-10%和10%之间波动；减持：分析师预测未来半年公司股价有10%以上的跌幅。行业投资评级的说明推荐：分析师预测未来半年行业表现强于沪深300指数；中性：分析师预测未来半年行业表现与沪深300指数持平；减持：分析师预测未来半年行业表现弱于沪深300指数。

71. THANKS 专注专心专业联系人：丛培超 congpeichao@foundersc.com 方正证券研究所北京市西城区展览路48号新联写字楼6层上海市静安区延平路71号延平大厦2楼深圳市福田区竹子林四路紫竹七路18号光大银行大厦31楼广州市黄埔大道西638号农信大厦3A层方正证券长沙市天心区湘江中路二段36号华远国际中心37层