(圖片來源：shutterstock)

 

每一年 IC Insights 都會發佈最新

半導體產業報告 The McClean Report

這份報告中，IC Insights 會針對前 25 家半導體廠商討論，

以及對 IC 代工市場及其供應商進行分析

 

而 2018 年最新出爐的上半年報告

發現到有一個有趣的點是…

在前 5 大半導體供應商中

就有 3 家是屬於全球 DRAM 記憶體大廠

分別是三星、海力士、美光

他們在 2017 年市占率分別為 45.7%、28.35%、21.1%

光是 3 家廠商就寡占了 95% 以上的 DRAM 市場

更厲害的是，身為全球前 5 大半導體廠商

在 2018 上半年半導體營收竟然年增率都高達 30% 以上

 

營收高成長的背後

DRAM 在 1.5 年內暴漲 124.64%

我們以較普遍的 4GB 來做舉例：

DRAM 現貨價從 2016 年第三季 2.167 美元

一路漲到 2017 年第四季 4.868 美元

這一年半總共暴漲了高達 124.64%

 

雖然 2018 上半年價格有開始回落

從 4.868 美元跌至 4.031 美元

但以 2018 上半年價格來說還是比 2017 同期高

因此，讓 3 大國際大廠營收年增長如此之高！

那 DRAM 到底是什麼？

為何可以在短時間內暴漲？

未來又將是如何呢？

 

今天我們就將依序介紹：

✎記憶體種類介紹：DRAM、SRAM、DDR

✎DRAM產業供應鏈

✎DRAM的過去：漲價來自於需求端應加、技術進步

✎DRAM未來趨勢：供給端持續增產，將壓低 DRAM 價格

 

讓我們繼續看下去…

 

✎記憶體種類介紹：

DRAM、SRAM、DDR

記憶體大小是電腦執行速度的關鍵

在介紹記憶體種類之前，

我們先簡單說明一下 DRAM 到底是什麼？

 

DRAM 主要應用於電腦、手機、平板等

是與 CPU 進行資料互動傳輸的「記憶體」

常為處理系統或程式的臨時資料儲存媒介

就如開很多 Google chrome 分頁，電腦會變很慢

因為在同一個時間點要處理很多資料

這會需要 DRAM 來當作一個暫存的空間

而當資料不需要使用時，則才是存在硬碟空間中

所以，電腦運行速度快慢是由 DRAM 大小來做決定的

 

記憶體分為兩類：揮發性、非揮發性

差別在於關掉電源資料是否會不見

揮發性記憶體：只要電源中斷，執行資料就會消失

DRAM、SRAM 都屬於揮發性記憶體；

反之資料只要寫進非揮發性記憶體

就算關掉電源，資料依然會保存著

其實就是我們所說的硬碟

ROM、Flash 屬於非揮發性記憶體

 

DRAM 體積小、耗能少、成本低

成為記憶體的主要關鍵

那揮發性記憶體 DRAM、SRAM 又差在哪裡呢？

主要就是 SRAM 速度較 DRAM 還要快

但我們今天所要介紹的主角 DRAM

卻是目前電腦主記憶體的技術主流，WHY？

 

首先，當然是因為 SRAM 價格較貴

且 SRAM在同樣容量中體積較大、耗能也大

基於成本跟體積考量，SRAM 不會用來當主記憶體

常應用在主記憶體與 CPU 之間的快取(Cache)

 

雖然說電腦的主記憶體是 DRAM

但光是一個 DRAM 就有好幾種分身

像是 SDRAM、DDR 等等

其實這些都代表著 DRAM 的演進

SDRAM 的 S 代表同步 (synchronous)

指的是讓輸出、輸入的時脈同步

提升記憶體執行和傳輸的效率

 

DDR (Double Data Rate) 則是立基在 SDRAM 基礎上

資料傳輸效率提升一倍

往後的 DDR2、DDR3、DDR4

每一代研發都專注於精細度、容量、傳輸速度、電壓改良

力求體積更小、容量更大、速度更快、更省耗能

(圖備註：預取是將原本並行的傳輸線路串流在一起，以提升傳輸效率)

 

DDR4 是目前記憶體的主流

各代 DDR 的規格由 JEDEC 固態技術協會訂定

每一代改良幅度越來越大

以最新 DDR4 來說，

容量從 DDR3 的 512Mb 提升了 8 倍到  4GB

傳輸速度也從 800Mb/s 提升到 1600Mb/s

電壓從 1.5V 減少到 1.2V，耗能減少 20%

 

近年來為因應智慧手機普及，

記憶體廠商也有提供手機版本的 DDR─LPDDR

簡單來說，就是低電壓的 DDR

以往標準的 DDR4 電壓為 1.2V，LPDDR4 可降至 1.05V

為手機節省很多電耗

另外，模組大小也縮減，以符合手機攜帶性跟方便性

 

目前市售的 DRAM 規格如：DDR4-4GB  2400 MHz

表示容量 4GB, 傳輸速度 2400 MHz 的 DDR4 記憶體

目前市售的電腦基本容量至少有 4 GB

8 GB 以上的記憶體多應用在有高效能產品

如：電競筆電、繪圖運算工作站

 

接著，我們來看看各代 DDR市場比重：

2014 年 DDR4 規格制定以來，市佔率成長快速

2018 年預估將佔 DRAM 市場的 72%

而我們也可以看到在 DDR4 標準制定前的 2013 年

前一代的霸主 DDR3 市佔率也非常高，達 83%

說明新一代記憶體出現，能快速且大量取代前一代

因為新製程技術純熟、產量大增

使新 DDR 價格很快就會壓低到前一代水平

在幾乎相同成本下，電腦製造商會選用規格較優的新 DDR

讓新 DDR 能夠快速吞食整個 DRAM 市場佔比

 

✎DRAM 產業供應鏈

那在介紹供應鏈之前，我們想先簡單說明一下

合約價、現貨價是什麼？

這 2 種不同的價格取決於不同的供貨模式

 

除了市場上現貨價之外

由於記憶體是 PC 中不可或缺的零組件

PC 製造廠商會和記憶體廠商簽訂合約

確保未來一段時間有長期且價格穩定的貨源

而不會受現貨價格的起伏影響毛利

這時，在供貨前先談好的價格就屬合約價

 

由於合約所供給的記憶體數量固定

PC 製造廠若遇到增產而使記憶體供不應求時

就會到現貨市場去購買，也就形成了現貨價

 

在本篇的前言我們就提到 DRAM 市場

是由 3 家大廠 (三星、海力士、美光) 寡佔

他們的生產及供貨左右整個 DRAM 供應鏈

接下來將以 3 大製造廠供貨方向介紹 DRAM 上下游

 

1.生產記憶體模組，直接供貨給 PC 廠

3 大廠不只擔當上游研發設計

秉著「肥水不落外人田」的態度

記憶體廠商會自行製造 DRAM 模組

直接供貨給 PC 製造廠，賺取高毛利

是 3 大廠最主要供貨模式

 

2.委外代工製造

記憶體廠商有時也會將記憶體委外給晶圓代工廠製造，降低生產成本

台灣 DRAM 代工廠商分別有南亞科(2408)、力晶

 

記憶體廠商的封裝與測試基本上也都是委外

台灣封測廠有南茂(8150)、力成(6239)

 

3.賣記憶體晶片給模組廠

記憶體模組廠會向記憶體製造商採購晶片

模組廠只需掌握印刷電路板技術

將原廠晶片鑲上電路板即可

 

競爭優勢在於不需要花大錢蓋晶圓廠生產晶片

模組廠生產成本可以大幅下降

而晶片還是由原廠製造，品質受到下游廠商肯定

PC 廠也會向模組廠購買記憶體模組

模式跟記憶體製造商相同，價格一樣為合約價

不過大部分模組廠生產的記憶體

是經由通路商到現貨市場銷售，也就是現貨價

 

模組廠最關鍵獲利來自於存貨控管以及與上游廠商良好關係

和上游記憶體廠商維持良好關係能夠確保穩定晶片取得

而記憶體現貨價格變化極大，

模組廠必須掌握好進出貨，才不會有大量庫存提列損失

DRAM 模組廠目前由金士頓一家獨大，市佔率高達 68.5%

雖然台灣模組廠有威剛(3260)、創見(2451)、宇瞻(8271)、十銓(4967)

這4 家排進前 10 大的DRAM 模組廠，合計市佔率卻不到 1 成

 

 

✎DRAM 的過去：

漲價來自於需求端應加、技術進步

DRAM 從過去一路以來漲價的關鍵

可以歸結於 2 大因素：需求端增加、技術進步

 

1.需求端增加

DRAM 除了原先應用在 PC、手機之外，

近年來雲端服務、AI人工智慧、VR/AR、物聯網興起

因為這些應用的增加導致資料處理量不斷攀升

衍生出資料中心的伺服器需求大增

而這些需求端的增加，廠商還來不及擴廠應對

造成過去 DRAM 的供不應求，是漲價一大因素

 

2.技術進步

而隨著 3C 產品效能要求越來越高

2017 年主流的 Android 旗艦機基本都用 4GB

部分手機甚至已經配到 8GB

而 iPhone 也從過去剛發表的 128 MB

一路到 iPhone 8 搭載著 3GB 容量

在 2018 年的新款 iPhone 更將搭載 4GB

 

當然除了容量的提升還不夠

因而從 DDR3 發展至 DDR 4

簡單來說，就是增加讀寫資料的速度

更降低了處理資料時的功耗

在先前也看到在 2016 年 DDR4 占比急速攀升

 

簡單說完了 DRAM 過去漲價的因素後

那未來又將如何發展呢？

過去因為需求端的增加，導致供不應求

現在我們就以供給端的應對來做分析

 

✎DRAM 未來趨勢：

供給端持續增產，將壓低 DRAM 價格

過去 DRAM 的主流製程為 20 奈米

現今 3 大國際廠 (三星、海力士、美光)

都將朝著更細微的製程發展

製程細微化，可以在同面積內放更多電晶體

電子元件密度做的更高，可以讓速度再往上提升

那現在我們就以 3 大廠的製程技術、擴產計畫做介紹

(附註：1X= 16-19 奈米、1Y=14-16 奈米、1Z=12-14 奈米)

 

1.三星

在 2016 年第四季時就已經率先進展到 1X 製程

打破了當時主流的 20 奈米，成為 DRAM 技術領先者

到了 2018 年第一季已經開始往 1Y 製程做發展

但目前因為良率不足的關係使成本居高不下

以現階段來說，三星還是以 1X 製程為主

 

從擴廠提升產量的部分來說

已經在 2018 年完成每月增產 3.5 萬片的產能

而原本預期 3Q18 還要再增產 3 萬片

也因為良率不足的關係，預期暫緩至 4Q18

如果從全球 DRAM 每月產能 120 萬片來說

未來再增加 3 萬片，等於全球產能增幅達 2.5%

對於 DRAM 價格具一定影響力

 

2.海力士

以海力士的製程技術來看

已經遠慢了三星 1 年的實力

從 2017 年第四季才正式導入 1X 生產

目前還在致力於提升良率的階段

而 1Y 製程已經在客戶驗證階段中

預期最快於 4Q18 通過驗證

 

不過，雖然製程技術才剛進步

海力士已經斥資千億台幣打算興建新廠房

預計在 2020 年第四季完工

但目前還未公告新增的產品為何

未來值得好好觀察留意，是否影響 DRAM 供需

 

3.美光

美光技術則是僅慢了三星一個季度而已

在 2017 年第一季就跟隨三星導入 1X 製程

而 1Y 製程目前還在客戶驗證階段

美光也預期將在 2018 年第四季通過驗證

並且於 2019 年開始量產

以技術層面來說，美光很有可能取代海力士

成為 DRAM 市佔率第二的大廠

(這邊提醒最重要的還是在於良率是否提升)

 

至於擴廠的部分，美光與其他 2 家大廠較不同

美光主要轉往擴展 DRAM 封測的部分

希望能提高自身的封測產能自給率

也將降低部分生產成本

在國際 3 大廠都將提升技術、擴張產能的背後

近年來經濟發展極快的中國也要分一杯羹

在中國也有 3 家廠商準備開始搶進 DRAM 市場

分別是合肥睿力、晉華集成、清華紫光

 

1.合肥睿力

廠房已在 2017 年第二季完工

從原本的生產良率近乎為零，

經過長時間調整後，預計在 2018 年第四季試產

 

產能部分，目前預計第 1 期產能約每月 4 萬片

長期希望能增加到 12.5萬片

 

2.晉華集成

這是一家與聯電(2303)合作的廠商

晉華集成直接投資聯電蓋廠房研發技術

技術交給聯電、資金則由晉華集成支出

而換到的是能夠共同擁有技術所有權

試產時程為 2018 年第三季

預計第 1 期產能約每月 6 萬片

 

3.清華紫光

已在 1Q17 動工蓋廠房

預計於 4Q18 完工，並在 2019 年開始試產

所蓋的廠房為 DRAM、NAND Flash 的共工廠

預計第 1 期產能約每月 10 萬片

而實際比重則還未公告

未來也值得留意比重及實際量產時間

 

雖然中國已經對 DRAM 躍躍欲試

但最大的問題還有專利技術的問題

目前專利都掌握在國際 3 大廠手中

未來如何克服，也是中國一大觀察重點

 

看到中國強勢的想分食 DRAM 市場

那身為台灣的我們呢？台廠又是如何應對？

我們將以全球市佔率

第 4 的南亞科(2408) 及第 5 的華邦電(2344)來做舉例

 

1.南亞科(市佔率 2.5%)

製程技術方面，非常明顯慢了國際大廠一拍

在 2017 年第 4 季才正式量產 20奈米

現今比重已經提升至 60%，其餘為 25-30奈米

而 1X 奈米製程目前還正在研發技術當中

雖然技術落後，

但南亞科卻在 2018 年第 2 季打入伺服器 DRAM 市場

從此取得一大利基點

 

另外，以目前每月產能為 6.5 萬片來說

南亞科規劃在 2019 年第一季達到 7.3萬片

預計將增加每月 8000 片的產量

約是全球產能的 0.66% (全球產能120萬片)

 

2.華邦電(市佔率 0.95%)

華邦電的製程技術又更是慢了好幾拍

在 2017 年第 3 季才正式量產 38 奈米

而預計 2018 年第 4 季才要量產 25 奈米

這邊可以發現，幾乎跟國際大廠差了 10 奈米

 

產能部分，從 2017 年第 3 季就開始

以每半年持續漸進增加產能的方式進行

從 3Q17 的 4.4 萬片增至目前的 5.1 萬片

估計在 2019 年第 1 季再增加 3000 片至 5.4 萬片

這 1 年半，大約預期增加 1 萬片

約全球產能的 0.83%

面對國際 3 大廠激烈競爭

而中國也想搶進 DRAM 市場

台灣則是在製程技術上落後至少 2 年以上

未來，唯有靠著積極打入具有利基型的應用端

才能在 DRAM 市場佔有一席之地

 

而以 DRAM 整體市場國際觀來看：

在供給端持續增加下，供需將逐漸平衡

短期內 DRAM 價格難以再有大幅上漲空間

 

✎我們提供 4 大重點做未來觀察：

1.海力士完工後的實際產能是多少

2.中國實際良率及量產時間為何

3.國際大廠的技術發展時程

4.DRAM 在供給端的增加下，何時達成供需平衡

 

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此文僅是個人的產業及個股分析，並非投資建議