(报告制片人/作者:中泰证券、王芳、杨旭、赵晗泥)
1、利基 DRAM 主要产品，全球市场超级 70 亿美金1.1 DDR3 隶属利基 DRAM，十五年的发展历经辉煌与衰落
存储是半导体的第二大细分，周期波动性最强，历史增长最好。 1)市场规模:2021/2020/2019 年度全球存储市场规模 1534/1175/1064 1亿美元，占半导体规模的比例 28%/27%/26%是世界第二大细分类别。 1)市场规模:2021/2020/2019 年度全球存储市场规模 1534/1175/1064 1亿美元，占半导体规模的比例 28%/27%/26%是世界第二大细分类别。 2)周期波动:存储周期性与全球半导体整体周期性趋势一致，但波动 性远大于其他细分类别。 3）成长性：2002-2021 年、2011-2021 年、2016-2021 年存储 CAGR 分别 为 9.5%、9.7%、14.9%均为半导体生长性最佳细分产品，近 5 年增 增长率明显高于近十年和近二十年，增长率明显提高。
DRAM 是存储器最大的市场，周期波动性最强，历史增长最好。 1)市场规模:2021/2020/2019 年全球 DRAM 市场规模为 930/643/625 1亿美元占存储比例 61%/55%/59%是存储的最大细分类别。 2)周期波动：DRAM>NAND>Nor 及其他，DRAM 周期波动大于平均水 平是存储细分市场周期性波动最大的细分市场。 3)成长:从 2009-21 年、2011-21 年、2016-21 年度存储器的细分类别 CAGR 看，DRAM>NAND>Nor 及其他，DRAM 增长大于平均存储水平，且接近 5 年增长率明显高于近十年，增长率明显提高。
DRAM 半导体存储器是一种易失性存储器，主要用于电子设备 的内存。半导体存储器分为非易失性存储器和易失性存储器 在断电时，存储器仍然可以保存数据，包括 NAND Flash、NOR Flash 等， 在断电状态下，包括动态随机存储，包括动态随机存储器（DRAM） 静态随机存储器（SRAM）。在易失性存储器中，DRAM 和 SRAM 的 不同的应用场景。SRAM 读写速度是所有存储器中最快的，但同时 制造成本高，常用于容量要求小的高速缓冲存储器，如 CPU 的一 二级缓存等。DRAM 需要定期使用电容存储电荷的数据 刷新电路克服电容泄漏问题，读写速度比 SRAM 慢，但比一切都快 读存储器（ROM），集成度高、功耗低、体积小、制造成本低，常用于计算机、智能手机、服务器内存等容量大的主存储器。除半 除了导体存储器外，存储器还包括光学存储器和磁性存储器 存储器。光学存储器根据激光等特性存储数据，这是常见的 DVD、 CD 等等，磁性存储器利用磁性特性存储数据，常见的磁盘、软盘 等。
同步 DRAM 速度更快，取代异步 DRAM。按照 RAM 和 CPU 是否同频，DRAM 可分为同步 DRAM（Synchronous DRAM，简称 SDRAM）和异步 DRAM （Asynchronous DRAM）。在异步 DRAM 中，CPU 与 RAM 两者之间没有公共时间 钟信号，当 RAM 当数据不能及时提供时，CPU 需要等待内存数据，严重影响 响性能。同步 DRAM 应运而生，在 RAM 添加时钟输入引 脚，使得 CPU 与 RAM 有公共时钟信号，实现同步，此时 CPU 无需 等待数据，加快读写速度，大大提高数据传输效率。异步 DRAM 通常适 用于低速存储系统，但不适用于现代高速存储系统 1996-2002 年期 间，同步 DRAM 逐渐取代异步 DRAM，逐渐占领内存市场。
同步 DRAM 迭代，新 DDR 逐步替换老 DDR 是行业规律。根据时钟边 同步读取数据 DRAM 分为 SDR（Single Data Rate）和 DDR(Double Data Rate)技术，在 2003 年之后，SDR SDRAM(有时也简称 SDRAM）逐渐 存取速度更快 DDR SDRAM 取代。DDR SDRAM 已发展到第五代，分为 第一代 DDR SDRAM，第二代 DDR2 SDRAM，第三代 DDR3 SDRAM，第 四代 DDR4 SDRAM，第五代 DDR5 SDRAM。芯片基本上每次迭代都能实现 性能翻倍，当新一代性能更好时 DDR 老一代出现时 DDR 会逐渐被取代。
代数越高，功耗越低，传输速率和理论容量越高，每一代的性能都比前一代好 翻倍。相较 1997 年发布的 SDR SDRAM，后面每一代 DDR SDRAM 在功耗、 容量和传输速率不断提高，符合大容量、省电、低功耗的电子设备 发展趋势。其中，容量提升来自芯片集成度和传输速率的提高 主要来自预取倍数的增加。1)功耗，从 SDR 支持的 3.3V 降低到 DDR5 的 1.1V，功耗降低 67%。2)容量方面，随着芯片工艺的缩小，存储 提高了储存集成度，DDR单个密度为8GB最高理论密度可达64GB， 是 SDR 单颗容量的 8 倍不止。3)在传输速率方面，通过增加预取倍数，Bank Group、DDR 等技术，DDR5 很容易实现 4266MT/s 高运行速率，最高 可达运行速率 6400MT/s，是 SDR 的 40 倍。
技术实现路径：内部时钟频率增加不大，每一代主要通过翻倍预取来实现 提高现有数据的传输速度。DDR 有两个时钟频率，一个是内部时钟频率 内存收到指令将数据传输到(也称为核心频率) I/O 接口上所 所需的反应速度主要由存储单元内的电容器、晶体管、放大器等微型组成 从结构决定来看，很难改进 SDR 到 DDR5，虽然内部时钟的频率增加了 但提升幅度不大；另一种是外部时钟频率(也称为 I/O 时钟频率)，外部 在核心时钟频率的基础上，通过翻倍提高速度。
1）SDR SDRAM：传输数据只在一个时钟周期内上升，因此 SDR 也叫 Single Data Rate SDRAM，此时，数据传输率的提高主要取决于内部的提高 部时钟频率。
2）DDR1 SDRAM：内部时钟频率很难提高，因此通过时钟周期的上升 沿和下降沿各输出一次数据，相当于需要在一个时钟周期内提取 2 倍数据， 也就是说，每次读取数据，都会一起读取 2 笔的数据。
2）DDR1 SDRAM：内部时钟频率很难提高，因此通过时钟周期的上升 沿和下降沿各输出一次数据，相当于需要在一个时钟周期内提取 2 倍数据， 也就是说，每次读取数据，都会一起读取 2 笔的数据。所以在内部 钟频不变，DDR1 数据传输速率翻倍。
3）DDR2 SDRAM：预取 4 数据的传输速率达到内部时钟频率 4 倍，较 DDR1 提升 2 倍。
4）DDR3 SDRAM：预取 8 当数据传输速率达到内部时钟频率时，倍数据 的 8 倍，较 DDR2 提升 2 倍。
5）DDR4 SDRAM：标准型 DDR 总线位宽为 64bit，若进行 16 倍预取， 总共有 128Byte 超过目前主流处理器的数据 Cacheline size（用 处理器缓存的基本数据单元)64Byte 因为 Cacheline 的 限制，DDR4 使用它而不是加倍预取，而是使用它 Bank Group 技术，通过两个不 同 Bank Group 的 8 双预取拼凑出一个 16 双预取，当 DRAM 获得了两 笔数据的阅读命令，这两个数据的内容分布在不同的位置Bank Group中时， 由于每个 Bank Group 读取操作可以独立完成，两个 Bank Group 几乎可 同时准备好这两笔 8 倍数据。然后这两笔 8 倍数据被拼接成 16 倍的数 根据数据，数据的传输速度达到内部时钟频率 16 倍，较 DDR3 提升 2 倍。
根据应用场景，DRAM 分成标准 DDR、LPDDR、GDDR 三类。JEDEC（固态技 定义并开发了以下三种类型的微电子行业领导标准机构 SDRAM 标 帮助设计师满足目标应用的功率、性能和尺寸要求。 1）标准型 DDR：Double Data Rate SDRAM，服务器、云计算、网络 笔记本电脑、台式电脑和消费应用程序允许更宽的通道宽度和更高的通道宽度 密度和形状尺寸不同。 2）LPDDR：Low Power Double Data Rate SDRAM，非常适合尺寸和功率 敏感的移动和汽车领域，功耗低，通道宽度窄。 3）GDDR：Graphics Double Data Rate SDRAM，适用于高带宽需求 图形相关应用程序、数据中心和 AI 等，与 GPU 配套 使用。 另外，DRAM 按市场流行程度可分为主流 DRAM 和利基型 DRAM。
DDR3 是利基产品，目前主流是 DDR4，DDR5 跑马进场。产品不断迭代， 根据市场流行程度，可分为主流产品和利基产品。利基产品一般来自主流产品 退休产品的规格。目前市场主流 DRAM 是容量 8GB 的 DDR4/DDR5，容量 在 4GB 及以下的 DDR4、DDR3 现阶段属于利基 DRAM。DDR3 主要应用于 消费电子和网络通信等领域，如液晶电视、数字机顶盒、播放机等。 比较稳定，很多都是客制晶片，不属于大众规格产品，价格主要供应 给影响。(报告来源:未来智库)
1.2 全球市场超 70 1亿美元，市场萎缩，但活力持久DDR3 市场规模超 70 1亿美元，市场逐渐萎缩，但活力持久，中短期仍然存在 占据一定的行业地位。
1)市场规模:自 2007 年 JEDEC 发布 DDR3 标准至今，DDR3（包括标准 DDR3、LPDDR3）已发展 15 年，2020 年在 DRAM 市场占比 20%，预计 2021年占比 8%，2022 年有望维持 8%的占比。预计 2021 年、2022 年市场规模 将分别达到 74 亿美金、75 亿美金。
2)市场逐渐萎缩:2020年 年 DDR4/DDR4 占比超过 目前处于80% DDR4 替 代 DDR3 的切换期。DDR3 市场在萎缩，市场规模在萎缩 2014 年达到最 大值 394 亿美金，到 2020 年缩小到 129 1亿美元的市场规模年复合增长率 为-20%。
3)替代速度放缓，中短期仍占据一定行业地位。从 DDR3 推出标准， 到 2010 年 DDR3 超过市场规模 DDR2.三年后；从 2012 年 JEDEC 推出 DDR4 标准，到 2018 年 DDR4 超过市场规模 DDR3，耗时 6 年。DDR3 被 DDR4 完全替代的速度相对放缓。我们认为有两个原因：
①主流 DDR3 时代引进的产品量远远大于主流 DDR2 导入的产品量仅从 全球 PC 根据年出货量 IDC 的数据，2007 年（DDR3 新发布，DDR2 是 主流）出货 2.7 亿台，2014 年（DDR4 发布，DD3 主流)出货 3.5 亿台， 增长近 30%，因为每一代 DDR 如果升级不兼容，则不兼容 DDR，需要将 CPU、主 板材一起更换，更换成本高。 DDR4 动力减弱。{ x}
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