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(报告出品方/作者:中信证券,徐涛,王子源)
重点公司分析:存储芯片高速成长,“Memory+”战略引领发展
主营业务:AIoT时代存储芯片企业,“Memory+”战略延伸布局MCU及模拟芯片
公司是集成电路行业非易失性存储国内知名公司,研发技术先进,终端客户覆盖众多知名厂商。普冉股份成立于年,主营业务是非易失性存储器芯片的设计与销售,主要产品包括NORFlash和EEPROM两大类非易失性存储芯片,年后占总营收比重超过99%。产品具有低功耗和高可靠性的突出优势,广泛用于手机、计算机、家电、物联网等领域,主要下游客户包括三星、OPPO、vivo、华为、小米、联想、惠普、美的等知名品牌厂商,具体来看:
——NORFlash领域:目前聚焦中小容量市场,产品应用于低功耗蓝牙模块、TWS耳机、手机触控和指纹、TDDI(触屏)、AMOLED(有源矩阵有机发光二极体面板)、可穿戴设备、车载导航和安全芯片等领域。
——EEPROM领域:产品应用于手机摄像头模组(含3D)、智能仪表、网络通信、家电等领域。
展望未来,公司依托存储领域核心优势,有望采用“Memory+”战略引领发展,布局MCU和模拟芯片。一方面,嵌入式存储芯片工艺和MCU等主控芯片工艺存在良好兼容基础(国际MCU龙头公司产品内嵌存储);另一方面,通过高鲁棒性存储芯片产品积累丰富的I/O技术和模拟电路经验,优质的客户资源又可以保证有效获知场景需求,可有针对性的协同拓展存储周边模拟芯片。MCU领域,公司NORFlash采用的SONOS工艺路线适用于MCU的嵌入式闪存设计,未来有望以低功耗及高性价比优势为亮点进军通用
MCU芯片领域。模拟芯片领域,以公司已布局的VCMDriver芯片为例(与EEPROM共同用于摄像模组中),公司有望以VCMDriver芯片为拓展典型,发挥产品、客户协同优势,打开模拟芯片广阔市场;公司此前研发的模拟产品还包括Hall芯片和FANDriver芯片等模拟芯片产品,分别用于工业的开关控制及风扇驱动。公司已在模拟芯片领域拥有丰富的技术与量产经验,未来有望逐步成长为“Memory+”类型的平台型公司。
公司与晶圆厂紧密合作,工艺制程、技术路线优势显著,产品凭借低功耗、高性价比的优势迅速放量。存储芯片和模拟芯片重视工艺配合,团队拥有多年晶圆厂从业经验,与晶圆厂紧密协同共同推进工艺制程演进与技术路线优化:NORFlash方面,采取独特的SONOS技术路线,相较竞争对手广泛使用的ETOX技术路线而言,中小容量芯片面积显著缩小,芯片的单位成本降低;同时工艺制程不断缩小,年40nm产品已量产。EEPROM方面,公司为业内首家采用95nm以下工艺的企业。公司各产品低功耗、高可靠性、低成本特点突出,面向对存储芯片低功耗和低成本要求极致的AIoT领域优势显著。同时,公司提供良品裸晶圆(KGD)、晶圆级芯片封装(WLCSP)等封装出货方式,以满足客户用于SiP等出货需求,为下游需求量身打造,更具竞争优势。
历史沿革:NORFlash和EEPROM设计领域国内领先,快速成长
公司核心团队拥有晶圆厂、IDM、头部设计公司工作经验,对半导体工艺理解深刻,为公司重要优势。团队创始人为王楠与李兆桂,兼具雄厚技术实力与丰富行业经验(从业经历均为23年)。两人领导的核心技术团队技术背景与行业经验领先,创始团队曾经在NEC、华虹NEC、中芯国际、IntegratedDeviceTechnology,Inc.(IDT)、旺宏、SiliconStorageTechnology,Inc.、SONY等国内外知名公司有多年研发和管理经历,核心技术人员平均从业年限超过十五年,具备深厚的IDM、Foundry和Fabless行业经验。
自年公司前身无锡普雅半导体有限公司成立以来,公司的EEPROM与NORFlash产品线协同迭代发展。NORFlash产品方面,年,首颗SPINORFlash产品研发成功并量产,随后逐步实现了Kbit-MbitNORFlash的全容量覆盖,年NORFlash亦通过了AEC-Q车规认证,年已完成40nm4M-M全系列NORFlash产品研发,并量产供货,提升芯片集成度,降低芯片功耗。EEPROM方面,年首款EEPROM量产,主要针对仪器仪表、机顶盒等市场,随后做到了2Kbit-1Mbit的全容量覆盖,并针对摄像头模组的小型化和高可靠性需求推出WLCSP封装产品,目前公司正在进行新一代95nm及以下的EEPROM产品研发。产品的总体发展思路都是进一步降低芯片面积和单位成本,并将下游应用拓展到5G通讯、工业控制、汽车电子等市场。
股权架构:股权结构稳定,国资、知名机构入股
实控人为王楠和李兆桂,IPO上市后合计控制41.95%的股权,股权结构较为集中。公司第一大股东为创始人王楠,直接持股18.73%;第二大股东为上海志颀企业管理咨询合伙企业(有限合伙),为公司员工持股平台,持股18.36%。王楠与李兆桂(持股4.86%)同为公司创始人且已签订一致行动协议,王楠目前兼任上海志颀执行事务合伙人(直接持股18.72%),两人合计控制41.95%的股权。
上海浦东科创、北京亦庄国投、国家集成电路产业基金、江苏省政府等国资地方基金直接或间接参股。上海张江火炬创业投资有限公司持股2.99%,其实际控制人为上海市浦东新区国有资产监督管理委员会,通过上海浦东科创集团有限公司%持股张江火炬。北京武岳峰亦合高科技产业投资合伙企业(有限合伙)持股1.09%,第一大股东为北京亦庄国际新兴产业投资中心(有限合伙),持股比例39.22%。江苏疌泉元禾璞华股权投资合伙企业(有限合伙)持股1.11%,该企业由国家集成电路产业投资基金股份有限公司持股21.34%,由江苏省政府投资基金(有限合伙)持股13.72%。
同创伟业、创维投资等知名投资机构参股,按照部分股东之间关联关系,整理如下:①杭州早月投资合伙企业(有限合伙)、杭州晓月投资合伙企业(有限合伙)、嘉兴揽月投资合伙企业(有限合伙)、嘉兴得月投资合伙企业(有限合伙)及杭州翰富智维知识产权运营投资合伙企业(有限合伙)为关联方,其中前四家公司受同一普通合伙人杭州附加值投资管理有限公司控制,共计持股5.42%;而杭州早月持有杭州翰富5%合伙份额,叠加杭州翰富3.32%的持股比例后五家公司合计控股8.74%。
②顾华、杭州赛伯乐瓦特投资合伙企业(有限合伙)、杭州赛伯乐伽利略投资合伙企业(有限合伙)、杭州赛智云壹股权投资合伙企业(有限合伙)为关联方,其中顾华持有赛伯乐伽利略9.35%合伙份额,而后三家公司受同一普通合伙人浙江赛智伯乐股权投资管理有限公司控制,关联方合计控股5.60%。
③深圳南山创维信息技术产业创业投资基金(有限合伙)与深圳创智战新三期创业投资企业(有限合伙)为关联方,受同一普通合伙人深圳创维投资管理企业(有限合伙)控制,关联方合计控股2.98%。
商业模式:Fabless设计公司,同时提供成品晶圆和成品存储芯片
公司采用Fabless的轻资产经营模式,从事集成电路研发、设计和销售。公司属于典型的Fabless模式集成电路设计公司,即无晶圆厂生产制造,集中优势资源用于集成电路设计和销售,将生产、制造、测试环节委托给其他代工企业厂商。公司研发设计成果体现为设计版图,经由Foundry完成晶圆制造、晶圆测试厂进行测试、封装测试厂进行芯片封装和测试完成生产过程,公司取得测试后将产品销售给客户。该模式降低了公司的投资成本,能够充分发挥企业技术优势,帮助公司及时应对市场需求变化、快速完成规模化生产和销售。
“经销+直销”的销售模式,经销模式占比约保持在60%。公司直销的客户群体主要为生产各类终端电子产品的厂商或主控芯片厂商;经销商主要为方案商,采购集成电路产品经过二次开发形成整套应用方案,销售给终端客户。年,公司直销模式收入占比增加,主要系应用于蓝牙、显示屏等领域的产品直销客户汇顶科技、杰理科技、恒玄科技等销售收入规模增速较快。随着优质下游客户集中度提升,我们预计未来直销模式占比将进一步提升。
公司经销商数量稳定,前五大客户稳定,不存在依赖单一大客户情况。//年,公司规模以上经销商(-年合计销售额万元以上)数量分别为53/53/49家,对经销收入贡献比列分别为92.70%/97.25%/97.00%。//年公司前五大客户销售额占营收比例分别为45.44%/49.34%/47.50%,第一大客户销售额占比分别为16.49%/16.10%/12.21%。
同时销售未封装晶圆(KGD)和成品芯片,满足客户多样化需要。公司销售产品可以分为未封装晶圆(KGD)和成品芯片,其中未封装晶圆主要销售给采用SiP系统级封装方式生产的主控芯片厂商,客户采购未封装晶圆后与主控芯片形成合封的成品芯片,能够减小芯片体积,简化封测。未封装NORFlash晶圆的单位成本约为成品芯片单位成本的50%,未封装EEPROM晶圆的单位成本约为成品芯片单位成本的20%。
财务分析:营收和利润增长迅猛,毛利率有待提高
营收和净利润快速增长,产品销量稳步提升。近年来,公司各产品所在细分领域的市场需求稳步增长,公司~Q3营收持续上涨,-年营收分别为1.78/3.63/7.17亿元,前三季度营收为8.24亿元。公司主要产品为NORFlash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片,~年,二者实现毛利合计占公司毛利总额的94.76%/98.48%/98.63%/99.61%。年公司净利润.95万元,同比+.20%,-年CAGR达.64%,年前三季度公司净利润合计为2.23亿元,同比+.66%。
公司营收增速位于行业前列,增速有望达54%。公司目前收入水平相比可比公司较低,但从营业收入增长率来看,公司成长速度较高。-年公司营收CAGR高达%,我们预计公司-年营业收入达49%,显著高于可比公司33%的CAGR均值(据Wind一致预测)。
净利润快速提升,我们预计-年CAGR为35%,显著高于可比公司均值。-年,我们测算公司净利润CAGR为80%,低于可比公司净利润CAGR均值(据Wind一致预测)%,主要系年北京君正收购北京矽成%股权并于6月并表,同年东芯股份扭亏为盈,二者基期净利润水平较低,使得增速分别高达%、%。-年,各公司稳步释放利润,我们预计普冉股份净利润CAGR为35%,高于可比公司净利润CAGR均值(据Wind一致预测)28%的水平。
毛利率波动,费用率降低。-年,公司综合毛利率分别为32.39%/24.79%/27.46%/23.79%,由于上游原材料的供需变动以及公司开拓市场的降价策略,毛利率波动相对较大。公司期间费用率分别为27.59%/16.10%/15.92%/11.24%,Q1-Q3期间费用率为10.65%,随收入规模增长呈现下降趋势。
资产周转能力增长。公司年经营活动/投资活动/筹资活动产生的现金流量净额为-0.49/-0.26/0.83亿元。经营活动现金流量为负主要系当期公司规模增长、订单需求快速增长、存货增加,且四季度营收快速增长导致期间内应收账款增加所致。公司年Q1-Q3经营活动/投资活动/筹资活动产生的现金流量净额为1.61/-0.46/12.44亿元,其中筹资活动产生的现金流量净额的显著提高源于公司公开发行股票募集资金。
投资活动现金流出从-Q3持续增加,系公司为扩大经营购置固定资产、无形资产等长期资产所致。公司年应收账款/存货/总资产周转率分别为7.39/4.53/1.91次,Q1-Q3年应收账款/存货/总资产周转率分别为5.22/2.99/0.68次。公司直销模式收入占比呈上升趋势,致使年应收账款周转率有所降低。-年,随着公司业务规模的快速发展,存货周转能力不断增长。(报告来源:未来智库)
行业趋势:存储方兴未艾,物联空间广阔
存储器芯片,指利用电能方式存储信息的半导体介质设备,可通过电子的存储或释放实现存储与读取过程。存储器芯片一方面存储程序代码以处理各类数据,另一方面存储数据处理过程中产生的中间数据、最终结果,可广泛应用于内存、U盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等领域。存储器芯片是全球集成电路产品中占比较高的品类,根据世界半导体贸易统计协会(WSTS)统计,年全球存储芯片占比28%。存储芯片包括易失性存储器和非易失性存储器(Non-volatileMemory,NVM),其中NVM在断电后,所存储的数据不会消失,具体包括快闪存储器(Flash)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、光罩只读存储器(MASKROM)。目前公司重点布局包括NORFlash及EEPROM。
NORFlash:年市场空间有望达近40亿美元
1、行业概览:NORFlash,适应于物联网需求的非易失性存储器
NORFlash是物联网等场景应用广泛的闪存技术之一,具备随机存储、读取速度快、芯片内执行(XIP)等特点。非易失闪存芯片主要分为NORFlash和NANDFlash两种品类,其中NANDFlash可实现大容量存储、高写入/擦除速度,具有无噪音、寿命长、工作温度范围广等优点,并通过3D结构堆叠层数,可提供极高的单元密度,但管理和控制比较复杂;而NORFlash应用广泛,传输效率高,成本效益高。
NORFlash关键技术指标包括工艺制程、功耗等。NORFlash品类重要的外部可观测指标包括工艺制程、擦写模式、读取速度和功耗等。工艺制程方面,随着下游市场对低功耗、小型化需求的增加,NORFlash芯片厂商向40nm及以下工艺推进。AIoT场景需求推动NORFlash存储器芯片的容量也逐渐提高,功耗指标下降趋势明显。
2、市场空间:年市场容量有望达近40亿美元
TWS耳机、手机屏幕等市场驱动NORFlash需求增长,年NORFlash市场空间有望扩张至37.24亿美元。目前NORFlash市场增长的主要驱动力包括TWS蓝牙耳机、手机屏幕等消费电子市场。未来,可穿戴设备、智能家居、安防等智能电子市场有望拉动NORFlash市场规模进一步增长。中国产业信息网预测,年NORFlash市场规模同比增长10.6%,达到37.24亿美元。
3、竞争格局:普冉股份在前十大NORFlash公司中增速最快
NORFlash行业集中度高,海外龙头淡出市场带来国内企业发展机遇。NORFlash市场竞争较为激烈,行业集中度高,龙头占据主要市场份额。年全球NORFlash主要市场份额由华邦、旺宏、兆易创新、英飞凌(赛普拉斯)和美光等国内外大型厂商占据。目前应用来看,海外大厂聚焦汽车电子、工控、航空航天等高端市场,逐渐退出消费电子市场,赛普拉斯、美光科技等巨头逐步淡出(过去三年营收均为负增长)为国内企业带来发展机遇。年普冉NORFlash市场份额全球排名第6,相对于年排名14进步明显,营收同比增速排名第一,远超竞争对手。按照市场空间和营收预测推算,我们预计普冉公司年NORFlash排名有望进一步提升,市占率进一步提升至5.4%,未来有望冲击全球前四。
EEPROM:年市场空间有望达近10亿美元
1、行业概览:具有高安全性与可靠性,主要应用于消费、汽车和工业电子
EEPROM是一类通用型的非易失性存储器芯片,具有安全性高、可靠性高的特点。EEPROM在断电情况下仍能保留所存储的数据信息,可以在计算机或专用设备上擦除已有信息重新编程,可擦写次数至少万次,数据保存时间超过年。该类产品相较于NORFlash的容量更小、擦写次数更高,因此适用于各类电子设备的小容量数据存储和反复擦写的需求,广泛应用于智能手机摄像头、汽车电子、智能电表、医疗检测仪等存储数据修改频繁、耐用性和可靠性要求较高的领域。
EEPROM存储器产品主要细分应用领域有三类,按市场容量大小排序依次为:消费电子市场、汽车电子市场和工业电子市场。普冉股份重点布局消费电子领域,已形成覆盖2Kbit到1Mbit容量的EEPROM产品系列,主要采用nm工艺制程,具有高可靠性、面积小、性价比高等优势,广泛应用在手机摄像头模组、白色家电、智能仪表领域。
2、市场空间:年市场规模有望达近10亿美元,消费与汽车电子双轮驱动
消费级与汽车级市场为重要驱动因素,赛迪顾问预计年全球EEPROM市场空间将达到9.05亿美元。EEPROM的细分市场分为汽车、工业和消费电子。汽车和工业EEPROM市场主要由意法半导体、安森美等境外企业主导。
——消费电子市场:手机双摄、多摄配置加速渗透,驱动消费级EEPROM市场增长。高可靠性、低成本、通用型强的EEPROM能够满足不同容量要求的摄像头模组对各种参数存储的要求。如今智能手机摄像头已经进入了多摄时代。根据赛迪顾问预测,双摄/多摄手机对EEPROM的需求将从年的8.68/1.12亿颗增长到年的27.93/21.03亿颗,成为手机市场的主流配置。手机摄像头模组功能升级和数量提升带动了镜头参数存储的需求,成为驱动EEPROM在摄像头模组应用需求高速增长的关键因素。
——汽车电子市场:汽车电子国产化加速,驱动汽车级EEPROM市场增长。安全性强、可靠性的EEPROM产品被广泛应用与汽车电子领域,包括汽车娱乐系统、液晶显示、ADAS等。未来汽车市场增长有望带动汽车级EEPROM产品市场扩张。一方面,汽车子产品国产趋势化明显,国产EEPROM产品在车身控制系统、仪表、BMS电池管理等各类车用电子产品中得到越来越普遍的运用,国产汽车与其子产品市场份额同步提升。另一方面,随着汽车智能网联、电动化趋势不断发展,存储器产品的渗透率将快速提升,汽车电子中包括车身控制模块、驾驶辅助系统以及信息娱乐与车联网系统等应用模块均需搭载EEPROM,带动平均每车EEPROM使用需求提升至16颗以上,据OICA预测,年全球汽车电子市场中对EEPROM需求将达13.77亿颗。
3、竞争格局:行业集中度高,公司技术领先
EEPROM竞争格局较为集中,整体CR10超95%,手机摄像头EEPROM市场CR3达80%。根据赛迪顾问统计,年全球EEPROM市场规模为7.14亿美元,前三大厂商意法半导体/Microchip/聚辰股份所占市场份额分别为37.00%/23.03%/8.17%,全球前十大EEPROM厂商累计占据超95%的市场份额。其中汽车和工业EEPROM市场主要由意法半导体、安森美等境外企业主导。在手机摄像头EEPROM市场,聚辰股份/意法半导体/安森美所占市场份额分别为42.72%/23.30%/14.29%。普冉EEPROM产品迅速放量,年市占率份额自12名提升至第6名,增长势头迅猛,后续有望进一步提升
从上述全球市场份额提升情况明显看出,普冉EEPROM产品竞争力突出。尽管公司进入市场较晚,但产品技术发展较快,目前在手机摄像头EEPROM领域,产品读写、待机等状态的功耗表现优异。而在工业级EEPROM领域,公司产品的可靠性、工作电压等指标已达到国际竞争对手水准,静态功耗指标处于行业领先水平。(报告来源:未来智库)
公司分析:工艺独特技术领先,品类完备路径明确
核心优势:凭借独特工艺及先进制程,以超低功耗、高性能产品取胜
1、独特工艺:中小容量NOR采用SONOS路线,功耗成本优势明显
在NORFlash工艺结构方面,公司采用独特SONOS路线,优势在于低功耗、高可靠性、低成本。存储器芯片主要由存储单元和外围电路两部分组成。存储单元方面,目前NORFlash的主流基础工艺包括浮栅ETOX和电荷俘获的SONOS工艺结构。不同于华邦、旺宏和兆易创新等采用ETOX工艺结构的公司,普冉股份在赛普拉斯授权的SONOS工艺结构上开发差异化产品,已取得8项独有的低功耗、高可靠性专利技术。
SONOS工艺结构更适用于中小容量存储市场。电荷俘获的SONOS工艺结构是指以ONO堆栈为栅介质的MOS晶体管结构,原用于SoC或MCU的嵌入式闪存设计。SONOS储器使用绝缘层(如氮化硅)作为电荷存储层。氮化物中的电荷陷阱俘获从通道注入的载流子并保留电荷。这种类型的存储器也被称为“电荷俘获存储器”,由于电荷存储层是绝缘体,因此这种存储机制对隧道氧化缺陷的敏感度较低,并且对于数据保存更为稳健。相较于ETOX结构,SONOS在中小容量存储领域的主要优势有:
(1)低功耗、高可靠性:擦除和编程操作所需的电压显著降低,电荷俘获效率最大化,保留期间的电荷损失最小化,提高了存储器芯片使用寿命;
(2)低成本、工艺复杂度低:在基本逻辑工艺基础上增加3-5层光罩即可实现,降低光罩费用与制造成本。而物联网设备、可穿戴设备对于低功耗、低成本均具有较高敏感度,因此公司SONOS工艺产品在物联网、可穿戴市场得到广泛采用,发展势头迅猛。
ETOX在中大容量存储具有比较优势,公司已有相应产品线布局。SONOS工艺结构中存储单元是一个双管(2T)单元而ETOX工艺的存储单元是单管单元,这意味着ETOX工艺的存储单元较小。在中小容量领域,采用SONOS工艺结构能够简化外围控制电路,大幅度降低芯片的尺寸和面积,加强芯片的成本优势。在大容量存储领域,存储单元占芯片面积的比例随容量上升而上升,存储器芯片面积大小成为决定芯片面积的主要因素,进而提高了SONOS工艺下的大容量NORFlash研发设计难度。因而,为逐步打入可穿戴、物联网和汽车电子等市场,驱动公司长期发展,公司基于ETOX工艺并结合公司的低功耗技术体系,已启动大容量NORFlash研发设计,保持了低功耗的产品特性和优化的芯片面积,产品已送样,我们预计年有望完成产品量产并逐步贡献营收。
2、供应链:与大陆晶圆fab协同成长,工艺节点业内领先
公司与华力、中芯国际等晶圆厂保持紧密合作,共同成长。半导体设计尤其是存储器芯片的设计,与芯片工艺制造密不可分。而从用量、产能等多方面考量,目前大陆的NORFlash较为适合Fabless+Fab的代工合作模式,这就对设计公司对工艺的理解和产业链配合提出了更高的要求。公司核心团队均有华虹半导体、中芯国际等晶圆厂研发工作履历,对工艺有深刻的理解;同时华虹/华力、中芯国际等也有意愿与相关设计龙头公司进行战略合作和工艺协同开发。公司抓住机遇与晶圆厂保持紧密合作,产能保证情况良好。目前公司NORFlash采用的SONOS技术路径,国内晶圆厂中主要是华力提供,公司NORFlash晶圆-年向华力采购金额占同期采购总额比例分别为53.99%/62.03%/54.36%/55.04%。
公司不断缩小制程提升产品性能,进展领先行业。公司/年获得赛普拉斯的55nm/40nmSONOS工艺授权,同时与头部晶圆厂保持紧密工艺合作开发,不断推进制程缩小及产品迭代。NORFlash领域,公司55nm各产品已量产销售,21H1已完成40nm4M-M全系列NORFlash产品研发,并量产供货,而且业内友商目前主要是55nm量产,公司制程领先。在EEPROM领域,公司产品主流制程为nm,已实现0.13um/1.26um2-shrink到0.13um/1.01um2-shrink的工艺升级,目前正进行新一代95nm及以下EEPROM产品研发,为国内唯一一家下探至95nm及以下的公司,处于行业领先水平。
随制程演进,公司存储芯片Diesize不断缩小,生产效率提升,成本降低,同时产品设计更具灵活性。存储芯片产品具有标准化程度高、差异化竞争小等特点,技术升级是存储器芯片公司间竞争的主要策略。制程不断缩小,公司的单芯片面积不断缩小,具有如下优势:1)生产效率提升:单片晶圆产出更高,提升效率和产能,在晶圆厂产能紧张时有利于保证公司出货量持续提升;2)降低成本:随芯片小型化,在单晶圆成本固定时,均摊到单片成本更低,提升公司毛利率;3)设计更灵活:存储芯片占PCB板面积缩小,可为物联网和可穿戴设备节省空间,增加其PCB板及产品设计灵活性,提升AIoT市场竞争力。-年公司晶圆产能持续提升,同时受益于制程升级,平均每片晶圆切割die数量分别为//颗,带动公司芯片产量快速提升。
3、技术优势:低功耗、高可靠性,围绕核心技术构筑专利壁垒
凭借独特工艺及领先制程,公司产品低功耗、高可靠性、高性价比优势突出。公司生产的芯片在TWS耳机应用的客户低功耗评测中,明显低于同期同类产品;公司推出的Flash产品满足了低功耗蓝牙在电池系统供电下与主流SoC配合的供电范围要求;公司的WLCSP产品划片在手机模组应用中能实现更优的失效率和颗粒残留,满足可靠性需求等等。具体来看,普冉的NORFlash在读取速度、读写次数、保存时间等关键性能指标上已达到了国际竞争对手水平,在芯片面积、读取、擦写、休眠功耗方面处于行业领先水平,在工艺制程方面持续迭代升级至40nmNORFlash并进入量产阶段,竞争优势明显。
同时公司积极构筑专利壁垒。在NORFlash产品领域,公司围绕超低功耗、宽电压、高可靠性布局电荷泵、升降压电压转换等技术相关专利。公司通过存储单元设计的创新与升级实现了多项产品优势:(1)快速擦除:基于SONOS工艺的全芯片擦除速度较ETOX工艺大幅提升,在线擦除与批量烧录优势明显;(2)异常掉电安全性:掉电不影响非擦写区域,不会在掉电恢复后产生芯片漏电而无法正常工作的问题,上电过程可快速实现;(3)可靠性高:可实现产品并行写入效率的2-4倍提高,提升效率降低成本,独特的页单位擦除模式改善了产品在小数据结构下的擦写效率。在EEPROM产品领域,公司在多项相关核心技术取得了突破。
(1)存储单元改进:优化编程电压及电荷泵补偿结构,降低存储单元面积与EEPROM芯片大小,优化擦写电压和补偿结构,使得公司EEPROM芯片具备万次擦写能力及年的数据保存时间;(2)可靠性优化:实现常温的高擦写次数,并显著提升高温下的擦写能力和寿命;(3)成本优化:改善存储单元面积,同一工艺节点下实现存储单元和芯片尺寸的缩小;(4)容错纠错:采用ECC技术保证数据准确性,采用差分存储单元保证读取一致性;(5)先进封装和小型化技术:对手机摄像头采用WLCSP封装实现小型化与可靠性需求,采用无金属划片槽设计,降低芯片加工中的裂片、颗粒缺陷、失效风险。
NORFlash:消费电子AIoT市场快速放量,收入占比~70%
公司NOR广泛应用于蓝牙耳机、TDDI、AMOLED等相关市场,终端用户主要包括三星、华为、OPPO、vivo、小米、联想、惠普等国内外知名企业。
1、蓝牙领域:安卓端TWS高弹性增长,大客户带动份额开拓,营收占比~40%
随终端音频创新趋势,蓝牙领域NORFlash向较大存储容量、低功耗、小型化发展。公司NORFlash在蓝牙领域的应用主要包括TWS无线耳机、蓝牙音箱及蓝牙模块,其中TWS耳机为最主要应用产品。每只TWS耳机上搭载一颗NORFlash存储。苹果自年发布首款TWS智能耳机以来,至今已迭代四款产品,并聚焦主动降噪、语音唤醒等功能级创新,将产品定位从“单纯的音频交互”上升至“小型智能化独立终端”,引领智能
耳机市场创新演进。存储容量来看,降噪等功能创新要求NORFlash具备更大的存储容量以存储降噪程序,可利用NORFlash的XIP机制实现复杂的降噪功能,以AirPods为典型的高端智能耳机每只集成一颗Mb产品,而中低端智能耳机NORFlash容量则以8Mb/16Mb/32Mb为主,伴随智能耳机持续进行功能集成与技术迭代,部分TWS加入主动降噪、OTA等更多功能,未来料将对NORFlash容量提出更高要求。产品性能来看,TWS体积小,续航时间为影响消费体验的重要指标,这对芯片的高集成度、小尺寸提出高要求,NORFlash的低功耗、小型化为必然趋势。
受益TWS耳机需求爆发,NORFlash需求迅速增长。公司主要出货恒玄科技、杰理科技等主流安卓端耳机主控芯片厂商,随其增长而市占率不断提升。参考8Mb-Mb产品单价,结合智能耳机出货量预测,我们预计/年智能耳机带动的NORFlash市场规模将达23/44亿元。公司目前主要通过杰理科技、恒玄科技等主控芯片厂商向其下游客户销售蓝牙模组等产品,提供一体化的蓝牙解决方案,通常以合封方式与主控芯片进行SiP封装,发挥芯片小型化优势。
以和恒玄科技的配合为例:公司年进入安卓端主流品牌供应商恒玄科技的供应商体系,年大批量出货,受益TWS市场放量,公司当年对其NORFlash销售同比+.41%;年,公司对其NORFlash产品销量同比+10.35%,同时随恒玄科技产品升级,公司向其销售32Mbit产品占比大幅增加,产品ASP提升,年销售收入增长.59万元。年H1,恒玄科技对存储芯片采购中普冉占比72.6%,成为其主要存储芯片供应商之一,据恒玄科技招股书,H1公司出售给恒玄NORFlash的平均单价为0.51元。公司存储芯片通过恒玄SoC芯片广泛应用于华为、OPPO、小米等品牌TWS产品中。
智能音箱、蓝牙模块等市场方兴未艾,也有望为公司NORFlash带来长期增长动能。公司NORFlash通过恒玄科技、杰理科技、中科蓝讯等蓝牙音频SoC产品广泛应用于智能音箱。据statista预测,全球蓝牙音箱出货量有望由年的1.37亿台增长至年的3.33亿台,CAGR为24.9%。公司未来有望随下游市场放量不断提升营收规模。
2、屏幕领域:OLED、TDDI及屏下指纹等需求明确,从手机向多终端拓展
AMOLED、TDDI及屏下指纹等需求明确,公司NORFlash产品随LCD到OLED演进,由手机到多终端拓展;在增量市场中快速成长,于稳定市场中份额领先。
——AMOLED屏持续渗透,画面补偿需求拉动NORFlash需求量与价值量持续成长。AMOLED屏幕中不同TFT往往存在发阈值电压、迁移率等不均匀问题,导致AMOLED显示器的电流和亮度差异,这种现象被称为Mura。每个AMOLED屏幕都需要De-Mura,由于内部补偿成本高,目前广泛采用外挂NORFlash的补偿方式,从而为NORFlash带来增量市场;同时,屏幕分辨率的提升增大了De-Mura的补偿数据量,单颗储存芯片的容量和价值量随之增加,FullHD/QHD分别需要使用8Mb/16Mb的NORFlash。
据Omdia预测,随手机市场复苏及苹果等领先品牌扩大其OLED采用率,年OLED手机面板出货达5.85亿片,同比+28%,未来有望持续放量。此外,随AMOLED技术成熟、产能提升,Omdia预测年OLED平板/笔电出货量将达/万台,分别同比+49%/%,OLEDTV面板出货量将达万片,同比+54%,公司屏幕用NORFlash有望随AMOLED向更大尺寸屏幕渗透,进一步拉动NORFlash需求量与价值量。
——LCD面板中TDDI持续渗透,NORFlash的需求相应持续增长。TDDI是触控与显示驱动集成,将手机触控IC和显示IC整合成一颗芯片以实现更好的触控性能,需要外挂一个4~16Mb的NORFlash进行存储,并辅助TDDI进行参数调整。TDDI全部用于LCD面板,LCD仍为智能手机面板主流应用之一,IHS预计/年全球TDDI出货量将达到7.8/8.4亿片,每片搭载一颗,对应NORFlash需求为7.8/8.4亿颗。
——屏下指纹领域,公司作为大客户主供有望获得稳定营收。年起,屏下指纹识别爆发,小米、华为、OPPO、vivo、魅族、一加等国产品牌手机表现出高搭载率。目前屏下指纹市场规模已趋于稳定,汇顶稳居屏下指纹芯片出货量全球第一的位置,据CINNO数据,汇顶在年的OLED光学屏下指纹方案出货1.1亿片,占据光学屏下指纹市场份额高达75%,占据全球整体屏下指纹市场份额达到57%。公司已成为汇顶科技屏下指纹产品主要供应商,有望随其发展进入海外大客户供应链并提升自身市占率。
总体来看,屏幕领域需求稳定,公司有望随AMOLED渗透提升打开广阔市场,持续增长,在稳定市场同时凭借领先份额获得营收。
3、可穿戴物联网领域:量身打造优势产品,增量市场中份额有望快速提升
公司NORFlash随低功耗蓝牙产品广泛应用于可穿戴、物联网市场。总体来看,可穿戴市场方兴未艾,物联网市场空间广阔,对于低功耗、小型化、低成本均具有较高敏感度;公司SONOS工艺产品低功耗、小型化、低成本,可谓对此量身订制,有望随AIoT新兴市场迅猛发展而快速放量。
——可穿戴市场方兴未艾,手表/VRAR有望接棒TWS高速成长,NORFlash需求增长迅猛。公司主要出货昂瑞微等手环主控芯片厂商,随其增长提高市占率。手表来看,我们预计年苹果端/安卓端出货量有望超过/万只,同比+30%/20%,未来持续放量。AR/VR来看,VR行业或突破瓶颈,据IDC,年出货量有望超千万,未来VR/AR/MR潜力巨大。可穿戴设备主控芯片均需搭载NORFlash,公司主要出货昂瑞微等主控芯片厂商,通过合封进其低功耗蓝牙芯片应用于手表、手环等产品,未来有望随可穿戴市场增长持续放量。
——物联网市场蓬勃发展,5G渗透、智能家居趋势下NORFlash需求提升。物联网领域应用众多,包括通讯模块、家电模块、遥控器等,受益智能家居趋势,蓝牙设备的出货量将持续上升;蓝牙技术联盟预计年蓝牙设备出货量将达62亿台,蓝牙数据传输设备出货量将达15亿台,-年CAGR约为13%,持续拉动NORFlash需求增长。公司年进入卓胜微电子供应商体系,开始对其规模出货并应用于其物联网相关产品。
4、其他:PC周边、工控、车载等市场广阔,工艺、容量升级后有望加速放量
除前述应用领域外,公司NORFlash还广泛应用于家用电器显示屏、工业设备显示屏、PC周边、车载导航等领域。
——PC周边,PC主板、NB摄像头等均需搭载NORFlash,提供稳定需求。据IDC数据及预测,笔电全球年出货量在1.7亿台上下波动,公司NORFlash目前已应用于联想、惠普等品牌厂商,未来有望凭借产品低功耗、小型化、高性价比优势不断提升市场份额。
——车载领域,受益新能源车市场成长、汽车智能化趋势以及ETC搭载率提升,车载领域NORFlash市场广阔。车内电子设备,NORFlash主要用于汽车仪表盘的显示屏、ADAS系统(高级辅助驾驶系统)等对启动速度要求较高的电子设备中,据汽车工业协会数据,国内汽车总销量/新能源汽车销量-年CAGR分别为0.57%/32.79%。
我们预测国内/海外新能源汽车销量-年CAGR分别约为28%/32%,随着新能源汽车智能化提升,NORFlash搭载率也将进一步提升。车载单元,2Mbit-16Mbit的NORFlash应用于ETC设备(车载单元OBU),受益政策推动ETC车载免费安装,据前瞻产业研究院预测,国内ETC市场规模-年CAGR为37.87%。NORFlash在车载领域的市场空间有望随新能源车放量、单车芯片搭载量提升而大幅增长。目前公司NORFlash已通过AEC-Q车规级认证,量产应用于车载导航中,未来出货量有望持续提升。
——工业领域,5G基站对Mbit/1Gbit的大容量NORFlash需求量较大,单基站使用6-10颗NORFlash芯片,基站端的NORFlash用量将迎来爆发式增长,我们预计仅国内5G基站将给NORFlash带来超过万美元市场空间。
此外,公司NORFlash在Type-C接口产品、PLC通讯产品、安全支付芯片中均有应用及出货。未来,公司NORFlash高、低、宽电压下均有突出的低功耗优势,正从中低容量向大容量拓展,逐渐完善产品矩阵;同时公司已进入恒玄、汇顶、卓胜微等供应链,未来将随客户进入更多领域市场,并有望在汽车工控领域提升份额。我们预计公司其他(含PC、工控等)领域NORFlash营收未来四年持续增长,并带动产品ASP提升。
EEPROM:受益于智能手机多摄等应用的增长,市场份额持续开拓
公司EEPROM应用以手机摄像头为主,-年占据该产品线营收80%以上,其他下游应用包括网络设备、PC周边等较为分散。
1、摄像头模组:多摄渗透为公司EEPROM增长核心动力,贡献收入80%
多摄需求增长叠加客户拓展,为EEPROM增长核心驱动力。随着摄像头模组成像品质及快速对焦等需求的提高,摄像头模组中存储数据量大幅提升,Sensor的内部空间已经不能满足存储需求,同时模组成本也越来越高,需要能多次烧录的存储器替代OTP,传统CMOSSensor内置的OTP存储器已不能满足使用要求,被EEPROM替代成为必然趋势。在多摄配置加速渗透的趋势下,EEPROM的需求量将进一步增大。
公司手机摄像头EEPROM功耗及性能领先行业,产品功能完善,容量及封装方式丰富。1)产品功能方面,手机摄像头中多摄的应用越来越广泛,多摄模组中需要同时使用到多颗EEPROM,公司推出支持多个通信地址的EEPROM产品,有效避免出现地址冲突的问题;逐步在手机摄像头EEPROM主流产品中增添写保护功能,可对芯片中存储的参数数据进行保护,防止数据在客户端应用时写入的数据丢失或被篡改,从而提高摄像头模组的质量。2)产品系列来看,公司EEPROM产品做到2Kbit-1Mbit的全容量覆盖,同时支持SOP/TSSOP/DFN等传统封装,并根据摄像头模组对EEPROM产品的小型化封装和高可靠性需求,公司面向摄像头模组应用推出了全系列WLCSP封装的产品,以满足不同应用领域对容量和封装的需求。其中,公司的WLCSP产品均采用自主知识产权的划片槽技术,能有效避免生产过程中带来的裂片风险。
多摄快速渗透,拉动公司该应用EEPROM收入爆发增长。年公司EEPROM摄像头模组产品销售收入为1.78亿元,占EEPROM销售收入比例80.19%。/年销售收入增长.61/.45万元,同比+%/%,系手机后置多摄像头渗透率提升,拉动摄像头模组需求快速提升所致;年以来,公司摄像头模组产品销量增长迅猛,系公司积极拓展下游品牌客户及海外市场。公司通过经销商舜宇摄像头模组用芯片,终端实现对小米等客户的大量出货,并开始对三星、松下等海外客户批量出货。
2、其他领域:细分品类众多,显示屏、网络设备、工控等贡献成长动能
摄像头模组业务之外,公司EEPROM应用领域较为分散,下游主要包括家电显示屏、网络设备、工业控制、PC周边等,占EEPROM营收约20%。总体来看,非摄像头模组领域EEPROM市场体量巨大,公司出货下游领域广阔、目前体量较小,未来有望凭借高可靠性、高性价比保持出货快速增长,提升市场份额。
——液晶面板的控制板通常需要搭载EEPROM,用于存储液晶面板参数和配置文件。随着高清显示的大量需求以及5G、4K/8K时代的到来,近年来全球大尺寸液晶面板的需求保持稳步增长,车用显示器、PID、智能手表和OLED电视市场需求均显现较强增长。据Sigmaintell,LCDTV平均尺寸稳步增加,而液晶面板领域的控制板通常需要搭载EEPROM,用于存储液晶面板参数和配置文件。
随着高清显示、4K的需求增加,近年来全球大尺寸液晶面板的需求保持稳步增长,根据赛迪顾问预测,年全球液晶面板领域对EEPROM的需求量约为7.56亿颗,同比增长7.28%,预计到年EEPROM需求量将达到9.68亿颗。公司目前EEPROM产品广泛用于家电显示屏、工业显示屏中。
——家电显示屏领域,白色家电长期需求稳定,智能家居出货增长迅速。EEPROM凭借其高可靠性、百万次擦写、低成本等诸多优势,长期以来满足了白色家电领域稳定的数据存储需求,并且以自身优势迅速开拓了智能家居等新型市场。公司全部容量的EEPROM产品均在家电领域得到应用,产品广泛应用于美的等知名厂商的终端产品。据FrostSullivan数据年全球白色家电出货量将达到6.25亿台,CAGR为2.32%,每台家电搭载1颗EEPROM,为EEPROM带来6.25亿颗需求。据Omdia数据,年全球智能家居出货量将达到9.6亿台,CAGR为27.83%,为EEPROM带来9.6亿颗需求。
——网络设备领域,EEPROM助力通讯网络稳定灵活,过去5年CAGR为9%。对于网络设备,EEPROM可以很好地将诸如通道配置、数据速率以及终端的承受能力等控制信息存储下来,解决了通讯网络的稳定性和灵活性问题。公司全部容量的EEPROM产品均在网络设备得到应用。网络设备如集线器、交换机、路由器等搭载1颗EEPROM,据中国产业信息网数据,年网络设备市场规模达到45.3亿美元,~年CAGR为8.96%,为EEPROM需求带来较快增长。
——工业控制领域,预计智能仪表-年出货CAGR为7%,拉动EEPROM需求1.86亿颗。智能仪表中数据更新以分钟级频率计,需要配置高擦写频次的存储芯片,对存储器芯片的可靠性要求较高,具备高可靠特点的EEPROM被广泛应用在智能仪表中,因此是拉动EEPROM市场规模增长的重要驱动力之一。每台智能仪表搭载1颗EEPROM,据ICinsights数据,到年,智能仪表出货量有望达到1.86亿台,CAGR为7.36%,为EEPROM带来1.86亿颗需求。
展望未来:“Memory+”战略,以存储为优势发展MCU及模拟芯片
展望未来,公司依托存储领域核心优势,有望采用“Memory+”战略引领发展。一方面,嵌入式存储芯片工艺和MCU等主控芯片工艺存在良好兼容基础(国际MCU龙头公司产品内嵌存储),市场存在配合关系(现有下游替换拓展);另一方面,通过高鲁棒性存储芯片产品积累丰富的IO技术和模拟电路经验,优质的客户资源又可以保证需求和用量,可有针对性的协同拓展存储周边模拟芯片。
参考国内外存储领域龙头发展历史及产品矩阵,公司有望成为“Memory+”全产品平台型企业:从以往经验来看,海外MCU龙头通过并购拓展存储产品,国内外存储行业龙头在NVM基础上拥有MCU或模拟芯片布局,均通过协同效应提升自身在汽车、工控等领域的综合竞争力。举例来看:
1)微芯科技初期产品主要为微控制器,后逐步收购核心业务为PICMCU且产品可安装到相同印刷电路板的竞争对手,年收购SST在SuperFlash存储器取得领先地位,年收购EEPROM供应商ATMEL,通过发挥产品协同优势,提升综合竞争力,年公司EEPROM/MCU市占率分别为23%/20%,位列第2/1位。
2)意法半导体依托六大产品线组合在汽车工业领域保持领先。据iSuppli,意法4年成为全球EEPROM市场第一大厂商,7年推出了第一款STM32系列MCU产品,采用专有的嵌入式非易失性存储器技术,///年出货量约为1/10/20/60亿颗,增长迅速,年公司EEPROM/MCU市占率分别为37%/17%,位列第1/2位。
3)兆易创新为国内大容量存储领域及MCU龙头,5年成立时推出SRAM,8年发布国内首款SPINORFlash,年推出国内首款ArmCortex-M3内核的32位MCU,目前NORFlash为Airpods主供,MCU国内领先。
因此,我们认为公司有望依托NVM领域产品历史、技术储备、团队经验,持续向模拟芯片、MCU等领域拓展,未来向“Memory+”类型的企业发展。
1)技术角度,年以前,除NORFlash和EEPROM外,公司的其他产品主要包括Hall芯片和FANDriver芯片。其中Hall芯片主要用于工业的开关控制,FANDriver芯片主要用于风扇驱动,为公司积累了相关研发及产品经验;工艺方面,公司目前NORFlash采用的SONOS技术广泛应用于嵌入式闪存的研发设计。赛普拉斯最新的MCU产品PSoC6即采用其40nmSONOS技术。公司目前SONOS40nmNORFlash已量产,未来若开发MCU产品线,公司有望以低功耗、低成本获得竞争优势;传统eFlash在晶圆制造中需要增加8-12光罩,公司的MCU产品依托工艺技术积累,同时可以使用SONOS技术路线减少晶圆制造中光罩层数,有利于实现低成本。
2)产品角度,公司深耕NVM领域,其中NORFlash工艺独特,制程先进,在中小容量存储具有芯片面积较小、功耗较低的显著优势,作为MCU的关键组件,有利于推动MCU向低功耗与小型化发展,提升MCU产品竞争力。
3)团队角度,公司核心研发人员平均拥有20年以上的专业经验,管理团队多具晶圆厂、IDM和知名国际设计公司履历,芯片设计经验丰富,对工艺理解深刻。其中董事、副总经理、核心技术人员李兆桂先生曾任艾迪悌新涛科技(上海)有限公司资深工程师,美国莱迪思半导体公司项目经理,具有国际大厂及模拟芯片项目经历,有望为公司模拟芯片发展提供宝贵经验和具体指导。
4)客户角度,通用型MCU下游主要包括AIoT、汽车工控等领域,与公司目前下游重合度高;VCM与EEPROM共同用于摄像模组中,公司目前已打入AIoT大客户,有望发挥客户协同优势,为MCU、模拟芯片快速打开市场。
模拟芯片领域,以公司已布局的VCMDriver芯片为例(与EEPROM共同用于摄像模组中),公司有望以VCMDriver芯片为拓展典型,发挥产品、客户协同优势,打开模拟芯片市场;公司此前研发的模拟产品还包括Hall芯片和FANDriver芯片等模拟芯片产品,分别用于工业的开关控制及风扇驱动。公司已在模拟芯片领域拥有丰富的技术与量产经验,未来有望逐步成长为“Memory+”类型的平台型公司。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:。未来智库-官方网站