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龙头大厂纷纷加码扩产拓疆车规存储芯片新赛道

2022-07-11

  7月1日,多家新能源车企公布了2022年6月造车成绩单,广汽埃安、小鹏、哪吒、理想、蔚来和零跑6家造车新势力均实现交付过万辆。增长方面,广汽埃安、小鹏、哪吒、零跑的数据异常耀眼,不管是当月还是上半年累计同比都实现了翻倍增长。
  
  汽车智能化加速发展,带动车载存储需求不断增加随着新能源汽车产销两旺,给存储行业带来了新的市场机遇。当前,汽车产品中主要是ADAS(高级驾驶辅助系统)和IVI(车载信息娱乐系统)中需要使用存储设备,并且随着智能化程度的提高,对存储器的容量、速度、安全性等各方面要求也随之增长。
  
  资料来源:网络ADAS方面,随着汽车智能化的加速,自动驾驶等级提升对数据的采集分析需求呈爆发式增长。根据地平线的数据披露,自动驾驶等级每增加一级,所需芯片算力就会呈现数以十倍以上跳跃式增长,L2级自动驾驶的算力需求仅要求2-2.5TOPS,但是L3级自动驾驶算力需求就需要达到20-30TOPS,到L4级需要200TOPS以上,L5级别算力需求则超过2000TOPS.算力的不断提升,带来的是海量数据的产生,因此对存储器的要求也将进一步提高。
  
  例如在L4水平下,汽车需要同时兼顾12个高达800万像素、高帧数刷新率和16位深度摄像头的数据处理,期间产生的数据量高达8GB/s.因此,高级别自动驾驶技术对DRAM的容量和频宽要求也逐步增大,同时在功耗方面也提出了要求,未来DRAM产品会逐渐从DDR3向LPDDR4/5演进;而NAND Flash产品逐步从eMMC向UFS,再向SSD拓展,未来预计车载NAND Flash将提升至TB级别。
  
  未来车载存储容量预测资料来源:中国闪存市场IVI方面,主要是采用车载专用中央处理器,基于车身总线系统和互联网服务,形成的车载综合信息处理系统。IVI能够实现包括三维导航、实时路况、IPTV、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、车身控制、移动办公、无线通讯、基于在线的娱乐功能及TSP服务等一系列应用,极大的提升了车辆电子化、网络化和智能化水平。
  
  从当前应用来看,IVI是车载存储最大的应用市场,占比超过80%,而ADAS占比仅在10%左右。具体规格参数方面,中端车型中,IVI主要采用2GB的DRAM+256GB的NAND,而ADAS通常采用2GB的DRAM+128GB的NAND.
  
  不同等级的自动驾驶DRAM和NAND需求情况资料来源:中国闪存市场业内人士指出,由于当前汽车自动驾驶技术还不成熟,对NAND产品需求不高,导致ADAS对NAND的需求低于IVI.不过,随着智能汽车自动驾驶等级的逐渐提高,未来ADAS对存储空间的需求将会成倍增长。
  
  以行业龙头特斯拉的存储产品为例,其自动驾驶和信息娱乐系统主要用的三星电子的产品,包括用于信息娱乐系统的256GB PCIe Gen 3 NVMe BGA SSD、2GB GDDR6 DRAM和2GB DDR4 DRAM,以及用于自动驾驶系统的2GB GDDR6 DRAM和128GB UFS.
  
  从上述参数可以看出,由于信息娱乐系统越来越多地提供高清地图、视频流媒体和3D游戏,同时越来越多的自动驾驶系统被应用到汽车上,所需要的SSD和DRAM的规格也越来越高,目前2GB的DRAM+128GB的NAND逐渐成为了行业的标配,以满足智能汽车对海量数据存储的要求。
  
  | 车载存储市场规模不断增长,龙头厂商纷纷加码扩产受益于汽车行业在“电动化、智能化、网联化、共享化”等新四化方面持续演进,新能源车产销量不断超预期,从而带动了车载存储市场高速发展。
  
  根据IHS 的数据,2020年全球汽车存储芯片市场规模为40亿美元,预计到2025年将达到150亿美元,增长空间达到110亿美元,年复合增长率达到30%。其中DRAM和NAND最受益,预计车用DRAM和NAND市场规模将从2020年的20.4亿美元、12.6亿美元,增长到2025年的85亿美元、61亿美元,年复合增长率分别为33%、37%。
  
  资料来源:HIS竞争格局方面,存储芯片市场集中度高,海外厂商市占率暂时领先,国产厂市占率还处于较低水平。整体来看,韩国三星不管是在DRAM还是在NAND领域,市占率都处于行业领先水平。除了三星之外,SK海力士和美光的市场份额同样也比较高。具体来看,DRAM领域,三星占比一家独大,占比44%,行业CR3占比接近95%;NAND Flash领域,三星占比为33.50%,铠侠占比18.90%,西部数据占比14.30%,行业CR3接近60%。
  
  在车载易失性存储芯片领域,美光科技凭借多年深耕位居行业第一,市场占有率高达45%,北京矽成市场份额约为15%,位列行业第二,三星、南亚科技、华邦电紧随其后。
  
  资料来源:北京君正从技术路径来看,美光水平处于领先地位。美光科技通过多年行业积累,与海外Tier 1供应商保持良好合作关系,从DDR4、LPDDR5到GDDR6均有供应,同时NAND和NOR Flash产品线也都保持相对齐全,2021年2月份发布工艺节点为1Z nm的内存,能满足ASIL D标准的车载低功耗LPDDR5产品需求。
  
  此外,北京矽成长期专注汽车市场,拥有完整的存储产品线。其中DRAM、NAND Flash、SRAM产品类型丰富,近年来收入来自汽车领域占比均高于40%。根据Omida数据统计,2021年公司DRAM、SRAM、NOR Flash产品收入在全球市场中排名分别为第七名、第二名和第六名。
  
  值得注意的是,在汽车、服务器等下游领域旺盛需求的推动下,各大存储厂商也开启了新一轮的投资扩产计划。今年上半年,三星、美光、SK海力士等相继公布了各自的资本开支计划,投资额基本上都是在千亿美元以上,以推动新厂区的扩产建设。
  
  资料来源:芯八哥整理为了进一步缩小与三星和美光在技术和产量方面的差距,近年来以长江存储(NAND)和长鑫存储(DRAM)为代表的国内存储厂商也在积极扩产。据了解,长江存储目前的产能为10万片/月,预计扩产后到2025年总产能将达到30万片/月;长鑫存储目前的产能为4万片/月,未来三座12英寸晶圆厂全部达产后,总产能将达到36万片/月。
  
  | 车载存储新赛道,国内存储厂商“上车”正当时业内周知,中国是全球最大的存储芯片消费国,但我国存储器市场一直以来却被三星、SK海力士、美光等美日韩企业所垄断,高度依赖进口是我们不得不面对的问题。
  
  为了摆脱这一现状,近年来国内涌现出了一批以长江存储、长鑫存储为代表的千亿级项目,并带领国内存储产业实现从0到1的突破,打破了进口依赖。此外,还有以北京君正、江波龙、佰维存储、东芯股份等为代表的国内存储厂商纷纷通过资本市场来增强自身实力,并积极向车载存储领域拓展。
  
  其中,最引人关注的是北京君正通过资本运作并购北京矽成的案列。公告显示,2019年北京君正以发行股份、支付现金的方式合计支付72亿元收购北京矽成100%的股权,并于2020年5月完成对北京矽成的资产交割。并购北京矽成后,北京君正切入车载电子等领域,成为了中国汽车存储领域的领军企业。
  
  从并表后的业绩来看,北京君正不管是营收还是净利润都实现了大幅增长。以2021年的收入为例,当年北京君正存储芯片收入为35.94亿元,同比增长135.63%,占营业总收入的比例接近70%,是公司收入的主要来源。
  
  资料来源:北京君正凭借着在存储领域出色的业绩表现,北京君正吸引了众多资本的注意,韦尔股份就是其中之一。由于非常看好车载存储市场的发展,韦尔股份自去年以自有资金5.5亿元参与认购北京君正的定增后,今年再次以不超过40亿元增持北京君正,增持后公司累计持有北京君正股份数量不超过5,000万股,总股本不超过10.38%。
  
  除了北京君正外,江波龙也是国内较早布局车规级存储芯片的厂商之一,经过多年的技术攻关与经验积累,江波龙打造了成熟的芯片研发平台,生产流程中所有环节均符合IATF16949认证,且车规级储存芯片各容量、各品类先后通过AEC-Q 100 Grade2/3认证。
  
  “车规级eMMC已经在2021年实现量产,江波龙也是目前国内为数不多能够量产车规级eMMC的企业之一。该产品在对抗高低温变化、环境耐受、静电及电磁干扰等严苛环境表现优秀。高可靠性和长使用寿命的特性,能保证公司存储设备即使在复杂环境下也能全天候长期工作。”江波龙SDG事业部销售总监王剑雄芯对芯八哥记者说道。
  
  资料来源:江波龙目前,江波龙在汽车存储领域的持续投入已经开始步入收获期。据王剑雄透露,公司在车规存储领域已经拥有 NAND Flash、eMMC、UFS、DDR3L等多种存储形式的产品,并且已得到大多数头部品牌客户的认可。未来公司将进一步与前装、Tier1客户进行深入合作,以满足客户多方位的存储容量需求。
  
  此外,拟上市存储企业佰维存储也能为车载电子提供大容量、低功耗、强固设计和宽温、宽电压技术的存储解决方案。据了解,目前公司的存储产品已经通过了IATF16949汽车质量管理体系认证,其中一款128GB的SD卡专为车载电子及嵌入式应用而设计,读取速度高达100MB/s,且具备断电保护、防震、防水、防尘等特点,可满足多种车载数据的存储要求。