驱动存储芯片行业重大变局——3D NAND FLASH 深度分析报告

驱动存储芯片行业重大变局——3D NAND FLASH 深度分析报告

2 电脑SSD 和智能移动终端驱动行业需求

　　3D NAND FLASH行业需求旺盛，智能手机和电脑SSD需求是最主要的两大需求，目前3D NAND FLASH在SSD市场已占据半壁江山，在智能手机市场中刚起步，未来几年市场空间广阔。同时我们预计2017年3D NAND FLASH市场不存在产能过剩问题，存储芯片厂商能稳定获利。

　　2.1电脑SSD和智能移动终端需求是3D NAND 占比最大的需求

　　NAND FLASH用途广泛，可用于SSD、SD卡、智能机、平板等。其中电脑SSD和智能移动终端需求最大，两者占产能分布的比例接近80%。3D NAND FLASH最大的需求也是智能移动终端和电脑SSD需求。

　　图表4 预计2016 年NAND FLASH 产能分布 资料来源：中国闪存市场网

　　2.2智能移动终端需求：苹果256GB容量率先使用3D NAND FLASH

　　在市场需求方面，在苹果、三星引领旗舰智能型手机向128GB大容量发展的趋势下，2016上半年Galaxy S7、华为Mate 8、小米5、vivo Xplay 5、OPPO R9 Plus等纷纷增加128GB容量选择，从而推动32GB、64GB、128GB成为中高端智能型手机标配容量，下半年苹果新iPhone将增加256GB大容量，且最低搭配容量从32GB起跳，中国闪存市场网预计新iPhone容量分配为256GB(10%)、128GB(50% )、64GB(30%)、32GB(10%)，首批备货约1500万台。

　　基于3D NAND性能和容量优势，三星3D NAND产能将主要用于需求快速增长且利润较高的SSD，以及生产256GB大容量UFS 2.0和闪存卡产品，而且三星48层V-NAND已经通过了苹果认证，新iPhone搭载的256GB容量由三星独家供应，预计Q3开始供货。

　　未来随着智能机的容量逐渐提升和3D NAND FLASH的逐渐量产，3D NAND FLASH 将以其性能和容量优势获得更高的智能机移动终端的市场占有率。

　　中国闪存市场网预计2016年手机市场内置存储容量平均为26GB，2017年将增加至34.5GB，再加上平板、OTT盒子、电视等应用，预估2016年智能机移动终端大约消耗41%的产能，依然是NAND Flash应用最大的产品。

　　2.3 SSD需求：3D NAND FLASH 已拥有较高市场占有率

　　(1)SSD市场快速增长，3D NAND占据用户端SSD半壁江山

　　大数据时代，SSD需求量快速增长，3D NAND大容量和高性能特性可为SSD带来更高的性能表现。Gartner资料指出，2014年全球SSD市场规模为305亿美元，2015年328亿美元、2016年347亿美元、2017年409亿美元等，逐年增长。Forward Insights创始人兼首席分析师Gregory Wong先生表示，今年3D NAND已几乎占据用户端SSD市场半壁江山。

　　据市场研究公司IHS预测，到2017年，SSD将占整个计算机存储市场份额的三分之一以上，出货量几乎是2012年出货量的七倍。2012年固态硬盘出货量3100万块，仅占全球计算机存储解决方案市场份额的6%。2017年全球固态硬盘出货量将从2012年的3100万块增长到2.27亿块，在五年时间里迫使传统硬盘的市场份额从2012年的94%下降到只有64%。固态硬盘在这段时间的爆炸式增长相当于大约每年48%的增长率并且将使固态硬盘成为传统硬盘有前途的替代品。

　　根据TrendForce数据，SSD在2016年第一季度全球出货量达到3077.7万块，同比飚升32.7%。据韩国信息通讯技术振兴中心(IITP)统计，SSD今年出货量将成长16.9%，2020年出货量有望从2015年的1.1亿颗翻升至2.4亿颗。

　　(2)高容量，高性能，高可靠性：3D SSD 卓越的特性契合高性能数据存储需求

　　SSD需求集中在消费类和数据中心市场需求，说到底是对高性能数据存储的需求。而就数据存储而言，3D SSD优势非常明显。

　　以三星为例，三星电子面向OEM厂商而设计的新型SSD，包括PM1633、PM1725和PM953，均采用三星3 bit MLC V-NAND闪存芯片，具有高性能、高可靠性和高容量等特性。

　　(3)3D NAND 渗透进了企业SSD和消费SSD

　　以三星为例。三星2013年领先全球率先推出3D V-NAND后，目前仍然是唯一量产3D V-NAND业者。据IHS iSuppli统计资料，如果以数量而言，2015年企业用SSD市场中的3D V-NAND占比达10%(约124万颗)，在消费者用SSD市场中，3D V-NAND占比为3%(约233万颗)，比之前的2%预估值高。

　　IHS iSuppli估计3D V-NAND在企业用SSD中的占比，将从2015年的10%，大幅上升至2016年的40%、2017年的71%，3D V-NAND将渐渐成为SSD中的主流。在消费者用SSD的占比将从2016年的18%、2017年的36%，上升到2018年的60%，预计3D V-NAND将在3年后成为消费者用SSD中的潮流领导者。

　　(4)3D NAND SSD 助力SSD 渗透率逐步超越HDD

　　硬盘厂商西部数据、希捷发布的2016年Q1财报显示两家公司HDD硬盘出货量均锐减20%，只有4310万块和3920万块，创历史新低。除了PC市场需求衰退因素，更重要的是2016年SSD价格累积下滑20%，需求持续爆发性增长正在吞噬硬盘的市场份额。

　　笔记本配置SSD已从2015年15%的比例提高到了现在的25%，零售市场240GB SSD与500GB HDD已同价，用户将HDD更换成SSD数量也在大增，同时小容量64GB SSD用户正在向120GB和240GB容量升级。

　　值得注意的是，2016年只有三星量产3D NAND TLC SSD产品，并且不对外销售3D NAND 颗粒和Wafer晶圆，市场SSD品牌厂商只能选择2D TLC Flash和部分3D MLC生产SSD。但未来几年内，伴随着3D NAND FLASH 的量产，SSD厂商将选择更多的3D 产品，届时SSD渗透率会有较大的提高。

　　就目前的情况看，除三星外，美光、SK海力士等也均宣布将在2016年推出基于3DNAND的SSD，英特尔更是研发先进的3DXpoint技术，在2016年推出搭载3DXpointNAND的Optane系列SSD新品。

　　此外，国际控制芯片厂Marvell的88NV1120、88NV1140、88SS1074等SSD控制芯片均支持3DTLCNAND，台厂慧荣也推出了一款支持3DMLCNAND的SSD控制芯片SM2246EN，为非Flash原厂的SSD厂商提供SSD控制芯片支持，未来将有更多的3D SSD上市。

　　DRAMeXchange预期，随着3D NAND Flash出货比重开始攀升，SSD渗透率会有较大的提高。以笔记本电脑为例，DRAMeXchange预估2015年的笔记本电脑SSD渗透率将突破30%大关，更可望在2017年超越50%。

　　2.4 预计2017年需求量达到2.81亿个，产能能得到消化

　　今年苹果首先推出使用3D NAND FLASH的256GB手机，3D智能手机市场占比约1.2%(苹果智能机市场占比11.8%*256GB预计占比10%=1.18%)。随着人们对高容量手机的需求增长和量产后3D NAND FLASH 成本的降低，3D NAND FLASH需求将上升。根据IDC预计，2017年智能手机出货量将达16.81亿部。假设未来三年3D NAND FLASH的手机出货量占总出货量的5%，10%，20%,按每部3D闪存手机配置一个3D NAND FLASH计算,则预计2017年3D NAND FLASH 的需求量约为1.68亿个(16.81*10%=1.681)。

　　Forward Insights创始人兼首席分析师Gregory Wong先生表示，今年3D NAND已几乎占据用户端SSD市场半壁江山。考虑到东芝、武汉新芯等公司加入3D NAND的生产，我们预计未来三年3D SSD 的市占率分别为55%，60%，65%。IHS预测到2017年，SSD出货量预计将达到1.89亿颗。以一个SSD配置一个3D NAND FLASH计算，我们预计2017年3D NAND FLASH在SSD方面的需求量为1.13亿个(1.89*60%=1.134)。

　　总的来看，预计2017年3D NAND FLASH需求约为2.81亿颗(1.681+1.134=2.815)，和目前略多于1.1亿颗的市场相比，需求空间广阔。

　　另外前文我们根据中国闪存市场网和IHS数据，预计2017年3D NAND FLASH 640亿GB规模。由于3D NAND主要用于256GB或更高容量的智能机和SSD，所以2017年3D NAND FLASH的供给大约是2.5亿颗(640÷256=2.5)。市场需求2.81亿个高于市场供给2.5亿个，因而不存在3D NAND FLASH产能过剩问题，厂商能有稳定的获利。