汽車DRAM：一個(gè)千億級芯片市場的崛起與三個(gè)核心問題

摘要：三個(gè)核心問題

1、什么是DRAM芯片?與Flash(Nor/NAND Flash)及其他存儲(chǔ)有什么區(qū)別?

2、為什么說汽車DRAM是下一個(gè)千億級市場?(超市場預(yù)期的增速)

3、汽車DRAM市場競爭格局如何?誰會(huì)勝出?

1 什么是DRAM存儲(chǔ)芯片?

讓我們先來談?wù)劥鎯?chǔ)載體演化：信息存儲(chǔ)的載體從“結(jié)繩”到“原子”

伴隨人類文明的傳承與延續(xù)，信息存儲(chǔ)載體不斷演化，300萬年前遠(yuǎn)古人結(jié)繩以計(jì)數(shù)、4萬年前原始人巖壁以繪畫、6000年前古代人泥板以刻寫，存儲(chǔ)載體不斷革新與進(jìn)化，存儲(chǔ)效率指數(shù)級提升。當(dāng)代存儲(chǔ)載體已邁入納米原子級別，半導(dǎo)體芯片、HDD硬盤、光盤等成為主要新存儲(chǔ)載體。

圖：信息存儲(chǔ)載體的近代史

從穿孔機(jī)->半導(dǎo)體芯片

來源：國信證券研究報(bào)告

半導(dǎo)體存儲(chǔ)分為哪些呢?

半導(dǎo)體存儲(chǔ)是存儲(chǔ)領(lǐng)域應(yīng)用最廣、市場規(guī)模最大的存儲(chǔ)器件。在半導(dǎo)體級存儲(chǔ)主要分為兩類：一類為易失性存儲(chǔ)，主要有DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(本篇主角)、SRAM等，另一類為非易失性存儲(chǔ)，包括FLASH(NAND、Nor)閃存等。圖：存儲(chǔ)器的分類

來源：維基百科

什么是DRAM芯片?

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM：Dynamic Random Access Memory，以一個(gè)晶體管(MOS)加上一個(gè)電容(Capacitor)來儲(chǔ)存一個(gè)位(1bit)的資料，而且使用時(shí)“需要”周期性地補(bǔ)充電源來保持記憶的內(nèi)容，故稱為“動(dòng)態(tài)”(Dynamic)。DRAM由于處理器的速度越來越快，因此目前都改良成 SDRAM 或 DDR-SDRAM 等兩種型式來使用，也就是我們?nèi)粘Ｂ牭降腄DR2/DDR3/DDR4的由來。

DRAM和FLASH的核心區(qū)別

DRAM傳輸速率較快，典型的約為2-20GB/s，而一般SSD(Nand FLASH)的讀寫速率為50MB-200MB/s。因此DRAM適用于寄存CPU高速運(yùn)算的中間過程數(shù)據(jù)，類似做數(shù)學(xué)題時(shí)，需要打草稿，但結(jié)果獲得后草稿可以丟棄。高傳輸速率的DRAM適用于無需長期存儲(chǔ)但要反復(fù)高速讀寫的過程，因此用于配合CPU運(yùn)算。

Flash為非易失性存儲(chǔ)，斷電后數(shù)據(jù)可以保存，主要分為Nand Flash 和Nor Flash。Nand Flash 適合長時(shí)間斷電保存數(shù)據(jù)，需要反復(fù)讀寫，但讀寫速率50MB-200MB/S已經(jīng)基本夠用。Nor Flash 適合只需偶爾寫入但需要多次讀取場景，存儲(chǔ)單位可以隨機(jī)訪問，讀取速率快，適用于例如計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)等預(yù)設(shè)的系統(tǒng)軟件信息，只需啟動(dòng)時(shí)讀取，讀取速率較快，無需經(jīng)常改寫。

附：有不少小伙伴好奇，有時(shí)看到產(chǎn)品EEPROM，它有什么用呢?EEPROM全稱Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，也是用于存儲(chǔ)系統(tǒng)信息的底層數(shù)據(jù)，可靠性高，目前有不少應(yīng)用場景被Nor Flash取代。圖：DRAM與FLASH、機(jī)械硬盤的區(qū)別

來源：維基百科

圖：手機(jī)中的DRAM和NAND

來源：百度百科

什么是DRAM?你有答案了嗎?

2 汽車DRAM是下一個(gè)千億級市場!

汽車DRAM需求核心邏輯

1、“打草稿”：有運(yùn)算的地方就需要內(nèi)存，運(yùn)算過程中不可避免需要“打草稿”，即存儲(chǔ)運(yùn)算的中間數(shù)據(jù)，而DRAM存儲(chǔ)芯片是主流內(nèi)存選擇。

2、“萬物智能化”：目前除萬物互聯(lián)化以外，另一個(gè)重要趨勢是萬物智能化，智能化意味著需要各類電子設(shè)備不再簡單地執(zhí)行指令或命令，而是需要識別、運(yùn)算與反饋，這意味著需要額外算力去支撐，而有算力就需要內(nèi)存，即需要DRAM去匹配。

3、“汽車高度智能化趨勢”：汽車正是未來需要高度智能化的場景，也就意味著需要大量的內(nèi)存DRAM去支撐，當(dāng)然汽車也會(huì)增加需要Nand(用于長時(shí)間存儲(chǔ)行駛或軟件等數(shù)據(jù))、Nor(用于系統(tǒng)底層控制數(shù)據(jù))等，但今天我們主要討論DRAM。

未來汽車將是"超級算力電腦+360全智能感知" ，驅(qū)動(dòng)汽車DRAM形成千億級市場!

大家身邊都感受到汽車電子滲透率的提升，包括車機(jī)系統(tǒng)(類似于汽車中控屏、汽車電子儀表盤等)、智能駕駛ADAS(智能感知系統(tǒng))，互聯(lián)通信系統(tǒng)等，這些都需要大量DRAM去支撐圖形顯示或算力計(jì)算。

下圖引用了Hynix對于汽車DRAM需求量級判斷，可以看到一輛車預(yù)估需求可達(dá)150GB DRAM，價(jià)值量可超130美金，現(xiàn)在全球每年大概生產(chǎn)0.8~1億部車，如果乘以滲透率或者考慮用量進(jìn)一步提升，整體DRAM需求量還將提升，長期來看將形成千億級(RMB)的市場規(guī)模。圖：汽車DRAM需求量級及價(jià)值量

來源：Hynix官網(wǎng)

圖：特斯拉Autopilot硬件3.0配備8顆LPDDR4運(yùn)行內(nèi)存顆粒

來源：Tesla官網(wǎng)

圖：全車360智能感知系統(tǒng)

8-15顆攝像頭需要配DRAM

來源：Synopsys

汽車DRAM是下一個(gè)千億級市場!

3 當(dāng)前汽車DRAM鎂光獨(dú)大，未來誰會(huì)勝出?

當(dāng)前汽車DRAM鎂光獨(dú)大，期待國內(nèi)企業(yè)崛起

目前來看全球DRAM市場三星最大，而汽車DRAM市場鎂光、ISSI、Samsung等排名靠前。在全球DRAM競爭格局里，國內(nèi)企業(yè)目前占比不高，不過我們可以期待隨著長江存儲(chǔ)、武漢長鑫等制造端崛起，帶動(dòng)中國存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈的崛起，并且有望在存儲(chǔ)這個(gè)千億美金的市場獲得更大的市場份額。

圖：全球DRAM及汽車DRAM市場格局

來源：IC Insights、上市公司等公開數(shù)據(jù)

汽車DRAM千億市場，誰能脫穎而出?得看誰有更好的品質(zhì)和穩(wěn)定供貨能力!

相信大家隱約了解“車規(guī)級”產(chǎn)品要求會(huì)更高。有多高呢?直觀的指標(biāo)來看，一般新料產(chǎn)品驗(yàn)證周期3年以上，而產(chǎn)品可靠性以PPM來衡量(每百萬個(gè)產(chǎn)品只能壞一個(gè))，畢竟萬一出了差錯(cuò)就是人命關(guān)天。另外車規(guī)級要求還包括：更極端的使用環(huán)境要求(冰天雪地、炎熱酷暑)、振動(dòng)及沖擊(路面顛簸、翻山越嶺)、可靠性(設(shè)計(jì)壽命15-20年)、一致性要求(產(chǎn)品批次間也要保證一致)等等各方面更嚴(yán)格的要求。

圖：汽車和消費(fèi)電子對半導(dǎo)體芯片的要求

來源：AutoIO

所以汽車供應(yīng)鏈更加看重品質(zhì)和穩(wěn)定的供應(yīng)能力!在未來汽車存儲(chǔ)芯片需求爆發(fā)之際，每個(gè)汽車廠商無論國內(nèi)外都希望能有穩(wěn)定可靠的供應(yīng)商進(jìn)行供貨，而在全球貿(mào)易保護(hù)主義盛行以及全球缺芯背景下，似乎品牌廠商更需要鐵桿供應(yīng)商確保供應(yīng)鏈安全和穩(wěn)定。而有些傳統(tǒng)大廠商，可能還有其他市場誘惑，時(shí)常丟“車”保消費(fèi)市場，在汽車產(chǎn)業(yè)鏈競爭中，反而不容易獲得供應(yīng)商信任。

當(dāng)然目前汽車供應(yīng)鏈還得考慮國際政治因素和疫情風(fēng)險(xiǎn)因素，現(xiàn)在比如某些國家動(dòng)不動(dòng)就限制本國企業(yè)供應(yīng)中國芯片，而有些地區(qū)由于疫情原因?qū)е滦酒瑪喙?。這種情況下，中國企業(yè)更加需要思考如何讓供應(yīng)鏈體系得以保障(答案不言自明)。

期待國內(nèi)企業(yè)崛起，

品質(zhì)和穩(wěn)定供應(yīng)是核心!

4 寫在最后

一個(gè)千億級汽車DRAM大市場，相信會(huì)有更多的本土企業(yè)有望獲得更好的發(fā)展機(jī)會(huì)

經(jīng)過上述介紹，相信大家對汽車DRAM這個(gè)千億級市場有了初步的概念，汽車智能化和電子化是驅(qū)動(dòng)汽車半導(dǎo)體芯片需求的源動(dòng)力，也是汽車DRAM需求爆發(fā)的核心。

而汽車芯片也是目前國內(nèi)公司的痛點(diǎn)，目前能在汽車IC領(lǐng)域做的公司比較稀缺，而能做車規(guī)級存儲(chǔ)DRAM的IC公司更加鳳毛菱角(本文中全球汽車DRAM 第二名ISSI已被中國企業(yè)收購，感興趣的讀者可以進(jìn)一步了解)，我們相信會(huì)有更多的本土廠商獲得好的發(fā)展契機(jī)，未來我們也將持續(xù)跟蹤本土企業(yè)的發(fā)展趨勢。

本文選編自“芯探007”，作者：搞搞;智通財(cái)經(jīng)編輯：李均柃