存储器行业之DRAM专题研究：供需分析、市场主线、公司分析

存储器行业之DRAM专题研究：供需分析、市场主线、公司分析1

数据基石—存储器存储器（Memory）是用来存储数据、信息和各类程序软件的记忆部件。依据存储介质

不同，可以分为半导体存储、磁性存储和光学存储；其中，半导体存储器是以半导体电

路作为存储媒介、用于保存二进制数据的记忆设备，是市面上的主流存储器，具有体积

小、存储速度快、存储密度高、与逻辑电路接口容易等优点；被广泛应用于各类电子产

品中（无特别标注，下文所提及的存储器均特指半导体存储器）。存储器按照电源在关断

后数据是否被保存可分为

RAM（随机存储器）、ROM（只读存储器）和新型

RAM（基

于新材料研制而成，尚未实现商业化）。存储器是半导体的支柱产业、其庞大的市场体量能够较大程度上影响到半导体行业的景气波动（存储器的周期性波动高于半导体行业）；据

WSTS统计数据显示，2020

年全球

存储器市场规模达

1174.82

亿美元，在半导体中的占比达

26.68%；同时，在服务器等

需求持续增长下，WSTS预测存储芯片在半导体中的规模和占比将持续加大，2021

年

预计可达

1581.61

亿美元，占比

28.60%。尽管存储器产品品类众多，

但从产品营收贡献的角度来看，DRAM和

Flash（NAND、

NOR）的营收占比超

95%。因此，对存储器行业进行跟踪分析时，往往仅需对

DRAM和

Flash展开研究即可。系列报告在开篇将对存储行业的基本特征展开分析，后续将主

要围绕

DRAM和

Flash展开详细描述。2

存储器是垄断、产品标准化、重资产、强周期的行业存储器行业的特征可以概括为如下：1、行业高度垄断；2、产品标准化程度高、同类产

品可替代性强、用户粘性较低，技术进展趋缓；3、IDM的生产模式，资本投入大，规

模效应显著；4、需求量大、强周期属性（产品价格、市场规模的周期性波动显著）。行业高度垄断化全球存储器行业呈现出寡头垄断的竞争格局。其中，DRAM市场以三星、美光、海力士

三分天下，2020

年三大厂商占据了

94%的市场份额；NAND市场的垄断力稍逊，以三

星、Kioxia、西部数据、美光、海力士、Intel六家公司垄断市场（其中

Kioxia和西部数

据共用产线），2020

年六家公司共占据

99%的市场份额。产品高度标准化、技术进展趋缓IDM的生产模式，重资本投入IDM模式（IntegratedDeviceManufacture，垂直整合制造）：覆盖产业链的设计、制造、

封装测试等所有环节，厂商拥有集成电路设计部门、晶圆厂、封装测试厂，可自行设计、

生产、封测芯片产品，拥有自有品牌。IDM的生产模式的优点在于能够将研发和生产的

过程紧密结合在一起，大大缩短从设计到制造的时间。对存储龙头的生产模式进行分析，

可以发现龙头均采用

IDM的模式。我们认为，存储器行业有着很强的技术和生产壁垒，

而产品高度标准化、同类产品可替代性强的特征需要厂商能够灵活调整产品结构、大规

模生产形成规模优势，这也是龙头选择

IDM进行生产的核心所在。对存储市场规模和龙头厂商的盈利能力进行分析可以发现，存储器行业具有很强的周期

性，龙头公司的盈利能力在不同年份下也有着较大的波动性。我们认为价格的“暴涨—

暴跌”变化是存储器行业强周期的关键所在，强周期性也致使企业盈利能力在不同年份

具有显著的差异性。3

DRAM——市场规模最大的存储器DRAM（动态随机存取存储器，主要特指

SDRAM）是存储器细分产品中的营收占比最

大的产品，据

ICInsight预测，2021

年

DRAM在存储行业的营收占比将达

56%。DRAM基本存储单元由一个晶体管和一个电容（1T1C）构成，由于存储单元较为简单，因此

DRAM可以实现很高的存储密度和容量，被广泛应用在主机内存上。正如我们前文所述的存储器行业特征，DRAM行业是极具周期性。从市场规模来看，近

年来，DRAM市场规模在波动中实现了持续成长；展望未来，我们认为随着

5G、云计

算、AIoT的快速发展，

DRAM的需求量有望保持高速增长。从市场玩家的角度来看，

重资产投入的

IDM生产模式叠加“暴涨-暴跌”周期性波动所带来景气下行期的巨幅亏

损促成行业玩家在持续缩减，当前

DRAM行业以三星、海力士和美光瓜分天下。4

DRAM主要产品品类DRAM按照产品分类主要分为

DDR、LPDDR（低功耗）和

GDDR，其中

DDR主要应

用于服务器和

PC端、LPDDR主要应用于手机端、GDDR的主要应用领域为图像处理

领域。从市场的角度划分，可以将

DRAM分为主流

DRAM和利基型

DRAM，其中主流

DRAM市场的玩家为三星、美光和海力士，国内

DRAM大厂长鑫存储的定位也在主流

DRAM市场；利基型

DRAM市场的玩家相对更为分散，除了三星、美光、海力士之外

(逐渐退出该市场)，还包含南亚、华邦和兆易创新、北京君正等公司。DDRSDRAMDDR是使用最广、最为常见的

DRAM，其主要应用领域在于服务器和

PC市场。DDR1-

DDR5

是由固态技术协会制定的产品标准，从产品标准的更新时间来看，DDR的产品

标准更新进程较慢，大约每

4~5

年才会更新一代；具体而言，从

DDR1

到

DDR5，DDR的能耗越来越低，传输速度越来越快、存储容量也越来越大；从制程工艺的进展来看，

DDR在步入

20nm以内的制程后，在制程上的突破进展呈现放缓趋势。目前，DDR最

新的工艺制程是基于

EUV的

10nm级制程。DDR5——最新

DDRSDRAM标准固态技术协会(JEDEC)于

2020

年

7

月发布其下一个主流存储器标准

DDR5

SDRAM的

最终规范，这是计算机存储器开发进入新的重要里程碑。与

DDR4

相比，DDR5

再次扩

展了

DDR内存的功能，使峰值内存速度提高了一倍，同时也大大增加了内存大小。2021

年，基于

DDR5

模组已在服务器、PC等下游应用中投入使用。DDR5

的变化如下：

双通道架构提升内存访问效率。DDR4

DIMM具有

72

位总线，由

64

个数据位加

8

个

ECC位组成。DDR5

每个

DIMM具有两个通道，每个通道均为

40

位宽：32个数据位和

8

个

ECC位。虽然

DDR5

数据宽度相同（总共

64

位），但具有两个

较小的独立通道可提高内存访问效率。更长的突发长度。

DDR4

的突发长度为

8，DDR5

的突发长度将扩展到

16，以增

加突发有效负载。突发长度十六（BL16）允许单个突发访问

64

字节的数据，显著

提高了并发性，并通过双通道提高内存效率。On-dieECC（纠错码）。面对更高的容量和速度以及更小的工艺技术，DRAM内

存阵列出现单位错误的可能性会增加。为进一步改善内存信道，DDR5

DRAM配

备额外的存储器，只用于

ECC存储（DDR5

DRAM为每

128

位数据额外设置

8

位

的

ECC存储空间）。On-DIMM（模块）电源体系架构。对于

DDR5

DIMM，电源管理从主板移至各个

DIMM，DIMM负责其自身的电压调节需求。通过对电源进行更好的

On-DIMM控

制来帮助实现信号的完整性和降噪。扩展至

6.4

Gbps满足不断增长的速度需求。

DDR4

DIMM的最高时钟频率为

3.2

Gbps，DDR5

内存最终将使

DDR4

DRAM的数据速率翻一番，达到

6.4

Gbps。

DDR5

中集成了决策反馈均衡（DFE）等新功能，从而实现了更高的

IO速度。工作电压降低至

1.1V，转化为更低的功率。使用

DDR5

时，DRAM和缓冲芯片注

册时钟驱动器（RCD）电压从

1.2

V下降至

1.1V。DDR5

支持更高容量。DDR4

在单芯片封装的最大容量为

16

Gb，

DDR5

单个裸

片的存储密度可达

64

Gb。英特尔、AMD支持

DDR5

处理器的发布和加速使用，助力

DDR5

渗透率提升。PC处

理器方面，英特尔支持

DDR5

的

AlderLake第

12

代

CorePC处理器已量产出货，AMD也即将发布支持

DDR5

内存的

Rembrandt处理器；服务器处理器方面，英特尔新一代

SapphireRapids处理器和

AMD使用

Zen4

架构

Genoa及

Bergamo处理器均支持DDR5

内存。我们认为，随着英特尔和

AMD新款处理器的陆续推出，DDR5

的渗透率

将持续提升。LPDDR&

GDDRLPDDR(低功耗双倍速率同步动态随机存取存储器)是指拥有比同代

DDR内存更低功耗

和更小体积的

DRAM，该类内存芯片广泛应用于移动式电子产品，又被称之为

mDDR。

我们认为，随着手机、平板电脑等移动市场的持续爆发增长，LPDDR正不断更新迭代。

从

LPDDR1

到

LPDDR5，每一代的时钟速度都翻了一番，电源效率（每个带宽的功耗）

也得到了改善。与

DDR、GDDR相比，LPDDR的电压更低，功耗更小。GPDDR(GraphicMemory)：GPU是专于并行处理数据的处理器。每个处理器核配置

一个存储芯片，创建能并行处理的通道。因此在多核架构的图像处理器，每个存储芯片

的带宽决定系统的性能。带宽越大，性能越好。为此，业界开发出能适用于并行操作应

用程序的图形双倍数据速率（GDDR）存储器。多年来，随着对更大带宽的需求不断上

升，GDDR显存经历了

GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5

和

GDDR6

的演进过程。

与

DDR、LPDDR相比，GDDR的带宽更高。5

DRAM供需分析DRAM是一个产品高度标准化、价格波动性显著的行业，而价格的变化往往进一步带动

企业利润率的持续变化。因此，对于其供需变化和未来景气度及价格展望的研究预判是

对该行业进行投资的核心基础。下文将对

DRAM

历史价格、主流

DRAM和利基型

DRAM

市场逐一展开研究。6

历史价格呈现周期性波动DRAM的价格呈现周期性波动。每一次持续性长时间的价格下降，都会迎来新一轮价格

上升期。对

2008

年以来

DRAM的几轮周期进行复盘总结如下：每一轮价格的上涨基本为需求导向型（即：需求端的增长导致短期供不应求，产品

价格持续上扬）；每一轮的价格下跌基本为供给导向型（即：原厂扩产带来产品短

期供过于求，价格持续走跌）；DRAM每一轮涨跌周期基本在

3

年左右（1

年左右的上涨周期+2

年左右的下跌平

滑期），我们认为这也基本符合晶圆厂“投资建设——量产——产能爬坡”的时间

周期规律；本轮

DRAM周期中价格更为坚挺，主要原因为：随着

5G、人工智能、物联网等的

持续发展，全球数据量呈现出爆发式增长，存储需求强劲；叠加供给端

DRAM行

业出清后仅剩三大主要玩家，行业产能的扩张更为合理（很难再次出现历史上的盲

目扩张行为），因此，价格相较以往更为坚挺。7

供需分析乐观看待主流市场

DDR5

产品主流

DRAM产品是指当前市场上被广泛销售的

DDR4-5、LPDDR4-5、GDDR5-6

等产

品型号，该市场占据了

DRAM行业绝大多的市场份额，行业主要玩家为三星、美光、海

力士；主流

DRAM产品大规模应用在

PC、手机、服务器和

GPU等领域；其行业景气

度受供给和需求两端的影响；此外，行业代际之间的演变如从

DDR4

向

DDR5

的渗透

也影响着细分产品的价格走向。因此，在研究该市场时，需要持续追踪行业供需变化和

产品代际演变的趋势。供给端分析：产能情况分析：21&22

年

DRAM增量不大。具体产线及产能爬坡情况而言，2021

年

DRAM产能有一定比例的提升（新设产线有海力士

1

条线和美光

2

条线、此外三星、长

鑫各有

1

条老产线有一定程度的产能增加），而

21

年

DRAM产能的提升也是

DRAM本

轮价格出现较大波动性的核心所在；22

年

DRAM新增产线

1

条。需求端分析：我们认为需求的增长主要在于服务器高景气的持续及

DDR5

渗透率的提升、手机的景

气复苏：1、数据时代、云计算市场快速崛起；近年来，随着工作量的云上迁移和云本地

应用开发的加速，全球云服务器支出持续维持在超

30%的高速增长水平；而服务器市场

的加速崛起，带动存储需求量的逐年攀升；我们预期，服务器对内存容量和处理速度要

求的提升，使得大容量和高带宽的

DDR5

将于明年在服务器市场大批量应用。2、手机

单机内存需求量的快速增长。为满足高清视频、高清摄像以及软件升级等客观使用需求，

手机单机运行内存和内存含量正持续增长；而明年全球手机的正增长也加快了手机存储

市场的景气复苏。8

供需分析持续看好利基型

DRAM的发展利基型

DRAM市场是一个小众（市占率不足一成）、动态的成熟产品市场，现有产品规

格主要包括

DDR1-DDR3

全系列内存容量产品以及逐渐转至利基市场的

DDR4-4Gb。

除了三大厂有较少一部分产品分布在利基型

DRAM市场，该行业的主要玩家还包括中国台湾的南亚科技、华邦电子、代工厂力积电以及中国大陆的兆易创新和北京君正。从需求端来看，利基型

DRAM主要应用于

TV、安防以及消费类电子领域；现阶段由于

汽车的智能化程度尚浅，因此对

DRAM的速度要求不如

PC、手机和服务器，更侧重于

DRAM工作状态的稳定性，因此当前车规级

DRAM主要使用成熟制程进行生产。由于

利基型市场下游应用领域广泛、因此行业需求的周期性波动相对较小，呈现出稳定增长

的局面。从供给端来看，随着三星将利基型

DRAM产线向

CMOS产品的生产转移，DRAM主流

厂商的利基型产品供给将有所收缩；利基型

DRAM的

IDM厂商主要是中国台湾的南亚

科技和华邦电子，而产能规划上华邦电在

2023

年之后才陆续有新产能的开出；因此，

利基型

DRAM的产能增长相对更为缓慢。在有效新开产能不多的背景下，随着利基型

DRAM需求的稳定增长，我们持续看好利基型

DRAM市场的发展。9

DRAM投资分为主流和利基型产品市场两条主线通过对前文进行分析，我们认为

DRAM行业的投资逻辑可以分为主流和利基型

DRAM两条主线进行：主流产品方面：因其技术壁垒较高、且价格波动和市场体量大，拥有自主产能的厂

商在进行产品生产时，能够更快速的实现新品的研发推出、更灵活的依据下游需求

的变化调整不同规格产品之间的产能；因此，在对该市场进行投资时，优选资金雄

厚、拥有核心专利和优秀研发团队的

IDM公司。利基型产品市场方面：相较于主流产品市场，利基型

DRAM市场下游需求的周期

性波动较小，板块内相关公司的营收体量较小；但从产品迭代的推进，随着主流市

场向

DDR5

的推进，DDR4

4Gb等小容量规格正逐渐转至利基市场；因此，对利

基

DRAM行业进行投资时，产品制程规格更为先进、产能有所保障、营收增速有

望持续增长的公司更具投资价值。10

中国大陆

DRAM公司分析当前，半导体产业链仍旧处于全球一体化的产业发展阶段；其中得益于其庞大且优秀的

人才储备和创新生态系统，美国在技术密集型领域如设计、EDA/IP和先进的制造设备

等领域遥遥领先；半导体第一、二次的产业转移和各个国家地区的产业扶持政策，则助

推了日本、韩国和中国台湾地区在材料、制造等领域的强势发展；而对于起步较晚的中

国大陆目前仅在封测领域具有一定意义上的比较优势；就存储器市场而言，我国国产存

储产品严重依赖于进口。作为关系国民经济和保障国家安全的基础性、先导性、战略性产业，国产化是半导体行

业的长期发展路径。在半导体国产替代的背景下，我国存储产业发展得到了国家、政府

的大力扶持，采用

IDM模式生产主流

DRAM产品的长鑫存储正是在国家产业基金的支

持下投资成立的。当前，我国大陆

DRAM优质标的包括兆易创新、北京君正等公司。兆易创新：利基型

DRAM营收有望迎来快速增长兆易创新于

2019

年

4

月

26

日以可转股债权方式对长鑫存储投资

3

亿元，以期在业务

方面与合肥长鑫发挥优势互补，并探讨

DRAM产品销售、代工、以及工程端的多种合

作模式；并于

2019

年

9

月，非公开发行股票募集资金用于

DRAM芯片自主研发及产业

化项目；项目开发目标为研发

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。公司现已成功推出

DDR4

产品，主要面向机顶盒、电视、监控、网络通信、平板电脑、智慧家庭、车载影

音系统等诸多利基型市场。公司计划在

2022

年持续推出自研

DRAM新产品，在公司传统主营业务所积累的渠道优

势下，持续开拓利基型

DRAM市场。从公司与长鑫存储的关联交易情况来看，公司自

研

DRAM产品营收将实现快速增长。HYPERLINK"/S/SZ300223?from=status_stock_mat