本文作者：豹投資
1.DRAM 產業概述
2019 年全球 DRAM 市場規模達 625 億美金，受到資料中心需求降溫、智慧型手機成長趨緩，年產值呈現年減 37.3%，並再次出現供過於求的狀況，單價回跌至 2017 年的價位；然而隨著疫情在中國減緩，原定放量的需求，如： 5G、人工智慧（AI）、深度學習、VR/AR、雲端運算伺服器、汽車與工業，將逐漸開出，加上現貨價落底反彈，市況轉好趨勢確立。
📌由於 DRAM 長期供過於求，DRAM 單價與原廠庫存量、產量有反向關係
📌 DRAM 產品別以行動裝置、伺服器為最大宗，2019 年合計占 62% 市場份額
2.DRAM 近 10 年價格&產值走勢
2012：由於 PC 產業的衰退，連帶 DRAM 產業在 2012年迎來寒冬，加上三星為首的韓系大廠仍在進行擴廠，標準型 DRAM 價格跌破新低，台廠以南亞科為首已連續三年虧損，遂決定退出標準型 DRAM 市場，轉型利基型 DRAM 生產。
2014：標準型 DRAM 經過兩年價格崩跌，廠商陸續的退出造成供給大減，供需取得時間消化，2013 年標準型現貨價發生反彈，加上消費型電子銷售增長，利基型 DRAM 比例提升，價量皆轉好。
2016：雖然智慧型手機單機搭載記憶體容量有顯著提升，但手機銷售量卻無明顯增長，加上供給仍大於需求，價格呈現跌勢。
2017：北美四大網路服務提供業者為首的資料中心拉貨動能增強，加上三大廠資本支出相對保守，新產能的擴張較往年收斂，帶動單價來到新高。
📌 產值走勢和 DRAM 單價走勢有正向關係
3.DRAM 產業鏈概述
DRAM 產業可分為「DRAM 製造」、「晶圓代工」、「封測」、「模組」，DRAM 製造商研發設計完後主要自行製造 DRAM 模組直接供貨給 PC 廠，賺取高毛利；少數會委託給代工封測廠以降低生產成本，或是直接賣給模組廠，最終都是銷售到品牌廠，並以銷售至 PC 廠為最大宗（DELL、HP、ASUS）。
合約價 v.s 現貨價
PC 廠為了取得長期穩定的供貨來源，會和記憶體廠商簽署合約，管道有上述說的：1) 直接跟 DRAM 原廠拿、2) 跟模組廠買，而價格就依照合約走；然而當供應商的出貨量無法滿足市場上的需求，PC 廠就會到現貨市場直接進行購買，這個價格就是以當時市場供需情況決定，這就是所謂的現貨價。
現貨價引領價格趨勢
由於在現貨市場會受到各國市場需求不同、PC 產品銷售量與 DRAM 原廠庫存量的不同等因素受到影響，一般來說價格波動比合約市場更激烈，加上由於不受合約價預先綁定價格，現貨市場可以較快先感應到市場波動。而後續合約價的走勢則會跟進現貨價格。
製造：
全球 DRAM 製造由三大國際大廠壟斷，分別是三星、海力士、美光，共寡占 95%市場，台廠市占的部分南亞科約 2.8%，華邦電約 1.0%。
三星：全球最大的 DRAM、NAND Flash 記憶體製造商，2019 第四季年全球市佔率高達 43.5 %。（2019 年第四季三星的營業利益為 7.16 兆韓元，其中來自半導體業務的貢獻就占 3.45 兆韓元。）
海力士：市佔率 29.2%，為全球第二大的 DRAM、NAND Flash 製造商。
美光：市佔率 22.3%，排名第三。美國唯一的 DRAM 、NAND Flash 製造商。
- 晶圓代工：
韓系的三星、海力士鮮少委外給代工廠生產，唯讀美光長期釋出部分訂單給代工廠，主要合作的代工廠有南亞科、華邦電，以往美光透過收取高額的技術授權金授權上述台廠進行代工，在此商業模式下造成代工廠受到龐大的授權金和專利費用拖累營運表現，然而南亞科於今年1月底宣布將自主研發下一代製程，象徵國內記憶體廠將走向自行研發的歷程碑。
南亞科：南亞科長期與美光合作研發新製程，於製程技術占得優勢，為台廠排名第一，近期轉生產利基型 DRAM 產品，中系客戶占比大幅提升。
力積電：力積電於去年 5 月成為力晶的子公司，力晶為少數具有有邏輯與記憶體製程技術的公司，透過整合技術平台，力積電不需像台積電一樣追求微縮製程但也可達到相當效率的晶片。
華邦電：華邦電近幾年轉生產利基型 DRAM，於車用、工業用的營收成長尤為明顯，年成長達到 +19%，25nm DRAM 新產品出貨穩定成長，在第四季成長至營收的 6%。
- 晶圓封測：
封測端的供應商以台廠為主，南茂與美光合作，力成則與美光、海力士合作，值得一提的是 IC 封測龍頭日月光曾三進三出 DRAM 封裝業務，但考量記憶體封裝毛利較低，加上其高毛利的 SiP 訂單滿載情況下，目前退出這塊市場，而中系記憶體廠商近幾年透過併購快速取得封裝技術，中系的紫光更在 2015 年嘗試收購力成、南茂並最終失敗，可見陸廠於封測領域的野心。
南茂：南茂是美光 DRAM、NAND Flash 合作的封裝廠之一，去年 9 月投入超過 151 億元、招募 391 名本國人才，在南科與竹北擴充顯示器面板驅動 IC 與記憶體封測產能，以因應 2020 H1 市場需求升溫。
力成：力成是美光、海力士合作的封裝廠之一，為全球第五大封測廠，長期與國際晶圓大廠策略結盟，如東芝、力晶、SK 海力士，並取得量大且穩定訂單，2 月營收年增 35.7%，未明顯受疫情影響。
- 晶圓模組：
模組廠先向 DRAM 原商購買晶粒，並委託封測廠做封裝，完成後送回做表面黏著製程（SMT），將電子元件鑲嵌在印刷電路板上完成模組，再售給品牌廠；模組廠的部份以美商金士頓最具規模，第二至十名規模接近，皆為台陸廠。
金士頓：金士頓是全球最大的 DRAM 記憶體模組獨立生產商，2018 年的全球市佔率高達 25%。
威剛：2019 年產品營收比重為 DRAM 44.23%、NAND FLASH 與其他 55.77%，2018 年全球市占率 7% 排名第二，台廠排名第一。
創見：2019 年產品營收比重為工業用記憶體模組佔約 44.6%，標準型 DRAM 佔 15.8%，2018 年全球市占率 3% 排名第七，台廠排名第二。
4.DRAM 產業斷鏈風險低
DRAM 前兩大製造商：三星、海力士，其主廠區皆為於韓國本土，三月初當韓國疫情爆發，市場擔憂若兩大廠停工會造成 DRAM 產業斷鏈，但深究 DRAM 原廠的生產模式來看，由於員工進無塵室前必須先進行消毒，並全程著無塵衣，在廠房內感染的可能性低，而疫情在南韓爆發至今，三星及海力士於韓國的 DRAM 廠區也都未受疫情影響而停工，唯海力士有一員工確診造成廠區的部分開放空間關閉，但仍不影響產能，仍存在的潛在風險是若南韓疫情持續擴大，並造成實際的停工損害。
距疫情在南韓爆發後過了將近一個月，若觀察一下南韓整體的確診人數走勢可見：雖截至 3/25 已有 9241 例，但確診人數上升的趨勢已趨緩，其中大邱、慶尚北道為疫情最為嚴重的地區；
而三星、海力士的主力廠區位在 京畿道、忠清北道：
三星：華城廠、平澤廠（DRAM 全球占比 36%）——京畿道
海力士：利川廠（DRAM 全球占比 15%）——忠清北道
📌 京畿道、忠清北道兩區占南韓病例數的比例很低，兩區合計占總病例數的 4.83%
📌 京畿道、忠清北道兩區每日新增病例數呈現趨緩
儘管韓國政府並沒有針對大邱、慶尚北道等先前大量病例爆發的城市採取封城，但自 3/21後的數據觀察可發現全國大部分行政區新增的病例數都下降至個位數，甚至零新增案例，大邱的新增病例數在 3/25 也下降到 26人，可見南韓政府「鎖國政策」及「大規模採檢」的成果，故推論南韓整體疫情的管控已有著實成效，兩大製造商的 DRAM 原廠停工的機率偏低，疫情於供給面仍未造成實質影響。
5.疫情帶動伺服器 DRAM 需求
受到疫情影響，根據 UNESCO 統計，截至 3/25 有 165 個國家全面停止面授教學，8 個國家地區性停止課程，約 17 億學生受到影響，其中近 6 成的學校轉往遠端教學；同樣地，全球企業為防疫考量，自中國企業為首改採遠端工作，而目前遠端工作量以北美的成長甚尤；為適應遠端需求的高計算量，產學界購進大量伺服器，終端業者向上拉貨造成伺服器 DRAM 呈現供不應求；
- 日本 13% 的職員改採遠端工作 （Persol Research and Consulting Co., 3/23）
- 矽谷獨角獸：Apple、Google、Microsoft、Amazon、Facebook、HP、Intel、Twitter、Adobe 自 3 月起陸續要求北美員工在家工作
- 中國約 1000 萬家企業、2億職員轉往遠端工作（DingTalk. Alibaba Group, 2/10）
📌 根據 UNESCO 統計，受影響的學生數仍持續增加中，大部分經濟水準達開發中(含)以上的國家未停課並改採遠端課程，推升雲端伺服器需求
📌 根據 TrendForce 3月的資料顯示第二季合約價預計調漲 20％。
主力/散戶進出狀況嗎？
6.2020年，供需改善的一年
2020 年初受到新冠疫情影響，供給面的斷鏈風險加上終端需求萎縮，使電子業一片慘澹，公司預期營收紛紛下修，DRAM 廠商也同受其害；然而經過第一、二波的疫情高峰後，三月底的疫情增速已有趨緩，市場情緒回溫，終端需求釋出，將帶來「量」的成長；三大廠 2019 年資本支出趨向保守，2020 年新增產能有限，產業結構改善，DRAM 價格迎來落底反彈，帶來「價」的成長，量價同升的趨勢使 2020 年轉為記憶體好年 。
📌供需比例自 2019 年起有轉好趨勢，IC insight 更預期 2020 年市場轉向供不應求
- 供給面
2019 年受到智慧型手機市場成長停滯，加上伺服器、工控的需求進入 5G 時代前的轉型期，拉貨力道趨緩，廠商於 2017、2018 兩年間新擴充的產能反造成市場呈現嚴重供過於求，DRAM 現貨價來到低點；然而看下圖可以發現兩年間的去庫存化，以及原廠資本支出動作趨保守，使得現貨價在甫進入 2020 年即發生反彈的現象，加上疫情影響下，三大廠於第一季的擴產動作皆呈現保守，價格可望續升，並持續改善供需結構。
📌現貨價自 2018 H2 轉跌，反應供需結構反轉，然而原廠持續自 2019 年的擴產動作造成價格續跌至 2019 年末
📌近三年間主要供應商的資本支出年年下降，反應廠商面對需求趨緩做出的彌補方式，加上疫情影響，市場預期 5G 的需求遞延至 H2，供應商保守作法應會延續
📌三大原廠 2019 年的存貨量，平均存貨天數皆降，去庫存已有成效
- 需求面
隨著 2020 年第一季進入尾聲，疫情在主要消費市場的增速趨緩，遞延的需求得以在下半年開出；面對 5G 商機的來臨，記憶體須達到的讀寫速度跟容量大幅提升，有助於 DDR4 加快取代 DDR3，高 ASP 的產品比重提升助於廠商從「質」下手提高毛利表現。
📌由於 5G 時代下對於傳輸速度、容量要求的提升，2020 年 DDR4 的市場占比提升至 80%
📌 DDR4 的資料傳輸率為 DDR3 的兩倍，最高可傳輸頻寬提升至 21.3 GB/s
- 邊緣裝置驅動新一波動能
目前主流的雲端數據中心架設的空間成本高昂，能耗也大，成本考量下系統商只能架設少量但大型的基地台和伺服器，然而進入 5G、物聯網的時代，頻寬提高的同時傳輸距離卻縮短，傳統雲端運算架構下的大型基站已無法滿足仰賴即時性的新興應用如：AR/VR、4K/8K、自駕車的車距偵測等，廠商轉向生產成本較低、可多處佈點的的邊緣裝置（小基站、伺服器）；為滿足「距離終端較近」的特性，邊緣裝置的覆蓋率將大幅提升，並向上帶動伺服器 DRAM 需求。
📌商用場域中雲端運算仍為市場主流，而邊緣運算則受惠終端應用逐漸放量而具較高的成長性
📌隨著邊緣裝置市場規模擴大，伺服器 DRAM 需求持續成長，其中以北美、歐洲為最大和次大市場
📌邊緣裝置應用中以公營事業、監測防盜系統為最先成長的動能
- 5G 手機驅動新一波動能
2020 年第一季以華為為領航的中系品牌廠競相推出支援 5G 服務的旗艦機型，蘋果更傳出會在下半年發表第一支 5G 手機並預期引發新一波的換機潮，一掃 2019 年低迷的手機出貨量；而根據調研機構 IDC 研究顯示：5G 行動裝置合約數在 2024 年將達到 19 億個，對於記憶體原廠來說，單隻手機搭載的 DRAM 從 4G 的 6GB（上限） 變成 5G 的 8GB（下限），有助於原廠加速去庫存化，進一步提升 DRAM 單價。
2019 年各型號的 5G 手機中，華為佔有最大的市佔率（76%），供應鏈上台廠也受惠（南亞科、力積電）。
📌 Ovum 預估 5G 通訊協定至 2023 年市佔達 13%
📌 5G 手機在 2020 年逐漸放量，以東亞、北美為最先成長消費地區
7.技術演進
回顧一下 DRAM 四間主要製造商的製程走向
三大廠商在 20nm 製程得以量產化後 ，三星率先於 2016 年發展 18nm，宣告記憶體進入 1x nm 時代；進入 2020 年後，三大廠商皆已進展到 1z nm 工藝，一般來說 1x nm 工藝相當於 16-19 nm 級別、1y nm 相當於 14-16 nm，1z nm 工藝相當於 12-14 nm 級別，未來還會有 1α 及 1β nm 製程。
- 20nm 以下特別在哪？
與 CPU 晶片相比，DRAM 在 20nm 節點之後線寬減少越來越困難，40nm 工藝的 DRAM 線寬減少約為 5-10 nm，20nm 工藝的線寬減少只剩 2-3 nm，這使得 DRAM 20 奈米製程之後的升級變得困難；以三星為例：2016 年，當三星從 20 nm 製程轉到 18 nm 製程，縮小線寬的速度明顯放緩，電流外泄和電容器干擾和情況也變得明顯，在 2019 年 4 月更爆出供應 Amazon 的 1x nm 有瑕疵，也迫使 DRAM 三大製造商開始思考導入 EUV 設備以改善良率低落的問題。
- 導入 EUV（極紫外光）的好處
EUV（極紫外光）是 DUV（深紫外光）下一代的光刻機設備，EUV 製程採用 13.5 nm 波長的極紫外光作為光源，相較於當代主流使用的 193 nm 波長的 DUV 製程，EUV 更短波長的特性使晶片電路解析度和良率都得到提升，解決半導體製程微縮至 7nm 後的瓶頸，因此後續發展出了 EUV 設備。
而對於 DRAM 廠商來說，導入 EUV 設備除了可以改善進入 1x 製程良率低落的問題外，另外一點是降低生產成本；使用 EUV 技術後，在同樣 nm 等級製程的情況下，可將電晶體密度提升，降低單位功耗；而進入 1y、1z，甚至是 1α 及 1β nm 製程後，因為製程微縮使得單位位元數產出增加，如此也可降低晶片的生產成本，然而EUV 光刻機的單台價格超過 1 億美元，這也使得儘管 EUV 是 DRAM 製程微縮下的良藥，但截至 2018 年三大廠對於 EUV 的態度仍是保守；然而自 2018下半年開始，受市場供需影響，記憶體價格一路下跌，加上傳統 193 nm 波長的 DUV 製程在進入 1x 製程後良率低落的產業困境下，EUV 技術前述的優點使得 DRAM 製造商開始重視 EUV 製程的開發。
- 四大 DRAM 製造商於 EUV 製程的使用現況
目前四大主要 DRAM 製造商來說，三星於 EUV 技術發展的最為前面，也最全面；目前三星於 1x、1y 製程都已用過 EUV 設備進行試產，且在今年 3 月底宣布出貨 100 萬組以 EUV 技術生產 1z 級的 DRAM 模組，為業界唯一以 EUV 技術正式出貨 DRAM 的製造商；海力士則表示至 1a 製程前並不會考量發展 EUV 技術，而美光同樣也表示在 2020 年才會考慮用 EUV 試產 1y 的製程，南亞科由於製程相對落後三大廠，現階段還在控制 1y 製程良率，並不考慮使用 EUV 技術；總歸來說，由於三星於製程擁有領先地位，加上有資本優勢得以購入 EUV 設備，故目前只有三星積極地導入 EUV 技術，當進入 2020 H2 後，1y、1z 需求市佔隨之提升，EUV 技術為三星帶來的成本降低、良率提升等優點與其他廠商相比會更突出。
📌 TheInformationNet 預估 2020 年主流 DRAM 架構將會正式轉移至 1x、1y 製程
8.相關個股介紹
記憶體營收：2019 Q4 營收 67.6 億美元，年減 5.0%
主要 DRAM 產品：DDR4/DDR3
市佔率：2019 年 DRAM 製造市佔率第一，市佔率 43.5%
製程：2020 Q1 售出由 EUV 技術生產的 1z nm 8Gb DDR4 模組，預計於 2020 H2 試產 1a 製程、2021 H1 量產 1z nm DDR5 和 LPDDR5 模組
優勢：EUV 技術有助於提高 1x~1z nm 製程的良率、降低長期生產成本
產能計畫：2019 Q3 記憶體相關資本支出只有 10.7 兆韓元，並延緩南韓平澤 P2 晶圓廠 DRAM 設備投資，利於持續消化 1x 庫存，專注在 1a 試產
- SK 海力士（0660-KR）
記憶體營收：2019 Q4 營收來到 45.4 億美元，年增 2.9%
主要 DRAM 產品：DDR4/DDR3
市佔率：2019 年 DRAM 製造市佔率第二，市佔率 29.2%
製程：預計於 2020 H1 正式發售 1z nm 16Gb DDR4 模組，2021 H1 試產 1a 製程
優勢：不導入 EUV 設備即可量產 1z 模組，短期內具有較低生產成本
產能計畫：2019 Q1 披露計畫投資 120 兆韓元在韓國龍仁市建立半導體群落，將龍仁市作為 DRAM 生產基地，首爾南方 80 公里處的利川市將進行 DRAM 的研發
- 美光科技（NYSE：MU）
記憶體營收：2019 Q4 營收來到 34.7 億美元，年增 2.1%
主要 DRAM 產品：DDR4/DDR3
市佔率：2019 年 DRAM 製造市佔率第三，市佔率 22.3%
製程：2019 Q3 量產 1z nm 16Gb DDR4 模組 ，2020 Q1 送樣 1z nm DDR5 模組，預計 2021 H1 量產
優勢：唯一開發 1x nm 微縮版本的 1xs nm 的製造商，雖然工藝不走在最前面，但客戶有多項工藝選擇
產能計畫：2019 Q3 於中科興建 A3、A5 廠，預計 2020 Q3 完工，2020 Q4 導入 1z 製程
記憶體營收：2019 Q4 營收來到 4.3 億美元，年減 9.3%
主要 DRAM 產品：DDR4/DDR3－非標準型
市佔率：2019 年 DRAM 製造市佔率第四，市佔率 2.8%。
製程：2020 Q1 研發完成 1x nm 製程，2020 H2 試產，1y nm 製程研發中，預計 2022 Q1 試產
優勢：自 1x nm 改採自主研發，不再向美光申請技術授權，每年可省去上百億授權費用，改善獲利能力
產能計畫：2020 年 4 月 9 日通過 92 億元資本支出，將用於 1x 自主研發和 20 奈米尾款，不另外擴產
9.結論
產業整體來說，供給部分隨著新冠疫情於南韓的確診數趨緩，記憶體原廠的供應危機解除，加上三大製造商近一年的擴產動作趨緩，有助於 DRAM 存貨得以消化，近一年三大廠去庫存能力也顯著提升；需求部分，伺服器需求在疫情下不減反增，5G 消費型商品的上游電子元件廠商也迎來疫情高峰後的拉貨潮；綜合來說，現貨價落底反彈也預言了供過於求的趨勢有望於 2020 年反轉，加上三星率先運用 EUV 設備量產最新製程，並取得良率提升也預示著 DRAM 微縮的技術瓶頸得以解除，DRAM 單位生產成本得以再降低並持續改善供需結構。
台廠的部分，龍頭製造商南亞科自主研發成功 1x nm 製程，並計劃於今年下半年試產，雖然製程能力仍落後三大製造商 1～2 世代，但脫離美光的遮蔽傘後也讓台廠從高額權利金解脫，加上 2020 年製程占比仍是 1x nm 為大宗，南亞科下半年若試產成功，2020 H2~2021 H1 將有機會吃下更高 ASP 的內存訂單；力積電則為少數同時具有邏輯 IC 與記憶體製程技術的公司，透過整合技術平台，力積電不需像三大製造商一樣追求微縮製程但也可達到相當效率的晶片模組；相似狀況下的華邦電深耕車電市場，儘管還無法達到 1x nm 製程技術，但和三大廠明顯區分客群，在 25 nm DRAM 工控產品的成長十分可觀；儘管台廠在製程上仍有落後，但明顯的區分客群加上龍頭南亞科急起直追三大廠的新進製程，台系記憶體製造商後市看好。
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