兆易立异研究陈述:2023产品丰厚度前进高端化趋势不变

 时间:2023-03-04 13:06:04      开云作者: 开云科技

  存储器发家,现构成“存储器+MCU+PMU+传感器”四大产品线,产品 阵列不断丰厚。2004 年建立,存储产品发家,后展开 MCU、传感器、 PMU,现在已是大陆存储+MCU 双龙头。 1)存储器:Nor+NAND+DRAM 全掩盖,大陆存储龙头,Nor 全球第三、 大陆榜首。 2006-2013 年间,公司先后完结了榜首代 SRAM、Nor Flash、 SLC Nand Flash 量产,在存储范畴站稳脚跟。2021 年推出首款自研 DDR4,2022 年推出自研 DDR3,存储器完结 Nor+NAND+DRAM 全线 年推出大陆首款自研 32 位 Arm-Cortex-M3 内核产品,后续连续推出大陆首款 M4、M23、M33 内 核产品,推出全球首颗 RISC-V 内核 32 位通用 MCU,引领大陆 MCU 浪潮。

  3)PMU:2021 年新的模仿产品线。为不断完善 MCU 生态协同,2021 年推出 GD30 系列 PMU 系列。 4)传感器:触控芯片全球第四,指纹芯片全球第三。2019 年正式并购 思立微,产品包含触控芯片(手机、平板)、指纹传感器,指纹芯片全存储奉献半壁河山,MCU 占比提高。公司主营事务是存储器、MCU 和传感器,其间存储器是公司根本盘,2016 年营收占比 87%,2021 年 仍奉献 64%营收,MCU 营收占比不断提高,2021 年提高至 29%,2019 年展开传感器事务,2021 年占比 6%。

  “存储+MCU+PMU+传感器”事务布局,层层递进。 1)Nor Flash → MCU 、MCU→PMU:MCU 的根本结构能够分红 CPU 处理器内核、存储器(Nor Flash、SRAM)、总线和外设(模仿电路) 四部分,触及数字电路技能(即CPU、存储),还触及外设的模仿电路,其对芯片公司的归纳才干要求较高。比较于绝大多数 MCU公司经过第 三方厂商购买存储单元,公司是职业界少量能在MCU选用自主出产 Flash 的企业;2021 年公司开端测验 PMU,MCU 是操控单元,PMU是电源办理单元,能够协同作业,是对 MCU 生态的有用弥补。

  2)Nor Flash→ NAND Flash、Flash→ DRAM:NOR 和 NAND 都是使 用浮栅场效应管作为根本存储单元来存储数据的,从 Nor 延伸到 NAND 有必定协同性;闪存存储单元中只要一个晶体管,DRAM 的存 储单元由一个晶体管、一个电容组成,DRAM 难度比闪存高,公司存 储向难度更高产品进行延伸。 3)MCU→传感器:在 IoT 范畴,传感器与 MCU 常配套运用,以指纹 芯片产品为例,现在智能指纹锁产品不只要装备指纹识别技能,一起还 需搭载 MCU、长途操控功用以及相关衔接等功用,MCU 与传感器配套 能够协助客户加速产品研制周期,添加便利性与挑选性的一起,极大地 下降本钱。

  存储器:Flash 商工车规全掩盖,自研 DRAM 翻开新生长空间。 1)Flash:2019 年 Nor 经过车规认证,掩盖 512Kb-2Gb 全系列,中大容量的客 户群和掩盖面不断扩展,轿车和工业成为添加最快的范畴,在轿车运用中,公 司产品运用于 ADAS、通讯体系、车载信息及文娱体系、电池办理体系等范畴。 SLC NAND 掩盖 1Gb-8Gb 干流容量,22 年 38nm GD5F SLC NAND 经过车规认 证,运用于车载网关、DVR、智能驾舱、Tbox 等运用,成为车规 Nor 的有用弥补,自此 NAND 完结商规、工规和车规全方位掩盖。 2)DRAM:定位利基,2021 年推出 DDR4,2022 年推出 DDR3,适用于机顶 盒、电视、监控、网络通讯、才智家庭等运用,一起公司也将针对电力、工业、 轿车等客户推出工业级颗粒。

  MCU:工业成为榜首大营收来历,进军车规。工规和商规已展开多年,现在拓 料号、补运用,如 2021 年推出低功耗 MCU,2021 年推出首款 WiFi MCU。 2022 年工业占比继续提高、已挨近一半。车规方面,2022 年 9 月首款车规 MCU 已发布,可运用于车窗、智能车锁、电动座椅、电动后备箱等车身操控系 统、车用照明体系和电机电源体系和仪表盘等智能座舱体系,也适用于部分 ADAS 辅佐驾驭体系,如环视摄像头、AVAS 声学警报体系等。 PMU:进军模仿,瞄定电源链。GD30 PMU 系列专心电源链,有四大系列,产 品包含充电办理芯片、充电维护芯片、DC/DC、LDO、电机驱动、PMIC。 传感器:首要掩盖手机、平板等商规范畴,开辟 AI 和超声范畴。传感器产品 运用于 LCD 触控、电容指纹、光学指纹,深耕移动端侧边指纹产品,布局 AI 和超声范畴,如 ToF、3D 图画和血压查看。

  依据兆易立异的产品手册,在后续章节中,咱们核算了 2021、2022、 2023 年 MCU、NOR、NAND、DRAM、PMU 等产品的料号数量,将 结合商场情况,以提醒兆易立异产品丰厚度的提高、产品高端化趋势, 公司依托产品的不断完善继续翻开新生长空间。

  Nor 发力点:制程优化、大容量占比提高、展开车规。  Nor 职业:竞赛格式安稳, AMOLED、IoT、轿车等是职业驱动力, 大容量趋势清晰。 1)竞赛格式安稳,兆易全球第三,份额安稳提高。 2014 年兆易立异进入全球第六,市占率 6%,依据 CINNO Research , 兆易立异从 2019 年第三季度在 NOR Flash 全球商场份额排名跃升到第 三位,2019 年全球市占率 12.1%,2020 年提高至 15.6%,2021 年提高 至 17.7%。2)新式运用成为首要下流驱动力。Nor Flash 运用范畴广泛, 主用于消费电子、通讯、轿车电子等范畴。近年来,物联网、TWS 耳 机、AMOLED、TDDI、车载电子等新式运用范畴为 Nor Flash 商场规 模的扩展供给了重要驱动力。3)256M 及以上的大容量 Nor Flash 逐步 成为干流。依据 Omdia 数据,获益于大容量需求的车用及工控范畴需 求添加,256Mb 及以上大容量 Nor Flash 占比将从 2020 年的 25%提高至 41%。

  制程:从 65nm 到 55nm 晋级,占比不断提高。现在 NOR Flash 干流制程依然停留在 55nm,全球能量产 45nm 产品的制造商寥寥无几,国外 有美光、赛普拉斯,大陆有武汉新芯。旺宏已于 2019 年完结 48nm 量 产,产品正从 75/55nm 向 48nm 切换;华邦电已于 2015 年完结 46nm 量 产,产品正从 58nm 向 46nm 切换。而兆易立异现在也正从 65nm 往 55nm 切换,成功进入干流制程商场。考虑到 NOR Flash 制程微缩受限 局势将继续,兆易切入先进制程的潜力显着,商场竞赛力有望进一步增 强。截止 21 年末,兆易 55nm 出货量占比超 40%,截止 6 月底占比接 近 70%。

  Nor 可分为串行(SPI)和并行(Parallel)两种结构,串行结构相对简 单、本钱更低,跟着工艺的前进,串行已能满意一般体系对速度及数据 读写的要求,逐步成为首要体系计划商的首选,兆易产品是 SPI Nor Flash,2021/2022/2023 年总料号数量为 153/151/140 颗,其间非车规产 品 105/111/111 颗,车规产品 48/40/29 颗。

  大容量占比显着提高,新推出超低功耗产品。 1)非车规产品:①容量掩盖:大容量运用于轿车、工业等范畴,兆易 Nor 容量掩盖 512Kb-2Gb,=16Mb 为小容量,32M-64M 为中容 量,=128M 为大容量,2021/2022/2023 年小容量占比 37%/42%/34%, 中容量占比 17%/17/16%,大容量占比 46%/41%/50%,大容量占比显着 提高。②电压掩盖:Nor 和主控芯片配套运用,一般情况下,对功耗要 求不高的通用产品,挑选高压存储芯片,比方 WIFI 设备,低功耗运用 的产品,较多选用低压存储芯片,比方低功耗可穿戴设备,其主控芯片 一般在低电压条件下运转。

  3. DRAM:DDR3 容量掩盖 1Gb-4Gb,料号数量添加。DDR3 容量掩盖 1Gb-4Gb,料号数量添加。瞄定利基,2021 年推出 DDR4,2022 年推出 DDR3。依据产品手册,2022/2023 年 DDR4 料号 数量 18/12 颗,DDR3 料号数量 24/26 颗,DDR4 料号数量下降,DDR3 数量提高。从容量掩盖看,2022 年 DDR3 有 2Gb、4Gb 两种容量, 2023 年新增 1Gb,DDR4 现在仅掩盖 4Gb。从下流运用看,DDR3、 DDR4 均可用于商规、工规,别的 2023 年新增 KGD/KTD 料号。 KGD:Known Good Die,承认好裸芯片,合格芯片。其表明裸片 或未封装 IC 具有与平等封装器材相同的质量和牢靠性,而且能够 直接运送给客户进行拼装。 KTD:Known Tested Die,全测验芯片。KTD 指与已封装产品相同 做全功用测验,但终究封装的质量和牢靠性仍无法彻底保证,制品 率遭到必定影响。

  公司环绕通用 32 位 ARM 核 MCU,广铺产品料号,晋级 MCU 内核、 运用。1)料号数量添加,增强掩盖性。2)研制新内核。3)工规已成 为 MCU 榜首大营收来历,车规有序布局。 2013 年至今,兆易立异用 10 年的时刻不断扩产 GD32 MCU 宗族规划。 依据 2023 年产品系列手册,GD32 MCU 宗族有 38 个系列,446 款料号, 掩盖中高低端,产品线布局完善,正活跃拓宽工控和车规产品。GD32 系列为 32 位 MCU,按内核分为 Arm 内核和 RISC-V 内核,ARM 核包 括 M3、M4、M23、M33,高功用 M7 产品在研。依照功用类型分为: 入门型、干流型、高功用、专用型四类。MCU 制程也已推进至 22nm。

  32 位是商场干流,公司柱石。从全球范围内看 32 位 MCU 已逐步成为 干流,16 位因为其进退两难的定位逐步被挤出商场。2020 年,8/16/32 别离占比为 23%/17%/59%。咱们以为(1)32 位商场规划不断提高的原 因在于:①MCU 本钱快速下降,32 位已于 8/16 位不同不大,且 MCU 自身占总出产本钱份额较低,因而下流客户对价格的敏感性一般;②产 品对 MCU 的核算存储功用要求越来越高,需求 32 位 MCU 才干满意。 (2)8 位在功用不及 32 位情况下,仍具有必定商场的首要原因系:① 尽管 32 位比 8 位价格稍高,可是开发进程中难度更大且耗时,反而最 终导致本钱更高;②8 位也具有某些硬件优势,比方静态电流更低导致 功耗更低,某些简略核算操作下速度更快。

  ARM 内核包含中高低端不同产品,运用 M7/33/35P/55 高端内核是厂 商才干的直观表现之一。现在 ARM 共推出 11 款 Cortex M 系列处理器, 其在尺度、功耗、功用、安全性、是否适用于 AI 运用等目标上有着差 异化定位,全面满意低、中、高端需求。其间,M0/0+/1/23 四颗为低端 内核,M3/M4 为中端产品,M7/33/35P/55/85 为中高端产品。

  轿车是 MCU 榜首大商场、占比近 40%,单颗价值量也最高。 1)商场规划占比:轿车是 MCU 榜首大商场,2020 年轿车/工业/消费/ 通讯/电脑在 MCU 商场的占比为 38%/30%/18%/9%/4%,2010-2019 年 轿车在 MCU 占比安稳在 38%-40%,继续坚持榜首大运用的位置。 2)ASP:轿车 MCU 的 ASP 显着高于其他运用,2021 年达 3.1 美元; 自 2020 年以来,因供应链不安稳,不同运用的 MCU 价格都有不同程 度地上升,一起叠加智能化推进高价值 MCU 是运用,2020 年轿车 MCU 价格上涨 16%。2021 年上涨 22%,在 MCU 中价格改变起伏最大, Yole 估计轿车 MCU 的价格未来仍将处于高位。

  轿车 MCU 商场超 70 亿美金,2022-2025 年 CAGR 为 8%,高于 MCU 职业平均水平,其间 32 位是干流,占比近 80%。 1)商场规划:跟着轿车电动化、智能化展开,智能座舱、高精度导航、 车身电子等运用对 MCU 需求量大增,轿车 MCU 在 2021 年经济复苏期 间大起伏添加 23%,达前史新高 76 亿美元,依据 IC Insights,2022- 2025 年轿车 MCU 商场规划的 CAGR 为 8%,高于职业全体水平。依据 IC Insights,2021 年轿车信息文娱运用估计占轿车 MCU 商场的 10%, 较 2020 年添加 59%,其他范畴占轿车 MCU 商场的 90%,较 2020 年增 长约 20%。

  2) 从 产 品 定 位 看 ,2023 年 高 端/主 流/入 门/特 定 的 料 号 数 量 为 148/204/92/2,高端产品料号较 21 年添加 45 款,干流产品添加 29 款, 入门削减 8 款,特定产品无改变;从散布看,2021 年高端/干流/入门/特 定占比 27%/46%/26%/1%,2023 年占比 33%/46%/21%/0%,2023 年高 端+干流占比 79%,2021 年为 73%,高端化趋势清晰。MCU 丰厚下流运用,车规是未来要点。2021 年推出低功耗 MCU,应 用在电池供电体系,如工业表计、测验类仪器等范畴;2021 年推出无 线 MCU,运用于 IoT 智能终端。在车规商场,前装/后装范畴同步扩展, 后装则包含已有的车载影音、导航、OBD、EDR、新能源车身及周边 运用场景,2022 年 9 月正式推出首颗前装 40nm 车规 MCU GD32A503 系列,运用 M33 内核,2023 年产品手册中有 10 款 GD32A503 系列产 品。

  车规有序布局。依据公司 Roadmap,第二款车规 MCU 计划运用 M7 内 核,功用安全等级 ASIL-D,定位安全等级更高的安全气囊、刹车等领 域,估计 2023 年推出;第三款车规 MCU 计划运用 M7 内核,功用安全 等级 ASIL-D,定位双离合器主动变速器等更高档范畴,计划 2025 年推出。

  超 400 亿大商场,玩家很多,TI 实力出众。依据 Frost&Sullivan 数据, 电源链 2020 年商场规划为 329 亿美元。电源链相对信号链来说,玩家 很多、商场竞赛更为剧烈,其间 TI 上升气势微弱,2015 年即已占有 25%的商场份额,CR5 2015 年为 47%,低于信号链的 70%-80%的会集 度水平。

  电源链用于在负载间分配电力并供给适宜的电压电流。电源链产品按 照功用包含四类产品: 1)AC/DC:坐落电源侧,将市电 AC 转化为直流电; 2)电池办理 IC(BMIC):坐落电池测,对电池进行电量的计量、充 电维护等, 首要包含以下五类: ①电池计量 IC(Gauge):能够丈量电池生命周期内各种化合 物(如锂离子、磷酸铁锂和镍氢)的荷电情况和健康情况。②电池充电办理 IC(Charger):能够将外部电源转化为适宜电 池充电的电压,起到充放电办理的功用。

  ③电池检测和平衡 IC(AFE/Monitor、Balancer):能够监测电 池电压、温度和电流数值。 ④电池输入维护 IC:分为电池超压维护(BOVP)和输入超压 维护(OVP),能够对检测单节和多节电池是否呈现过压、欠压、 放电过流和短路情况,维护输入端口及电池终端不受电压浪涌 冲击,延伸电池的运用寿命。 ⑤协议芯片:手机体系和充电头要实时进行通讯,运用协议芯 片能够进行电压/电流的精准调整和实时监控,协助完结电荷 泵的快充进程。

  3)DC/DC、LDO:坐落负载测,因为一个设备内部的不同子体系所需 的作业电压或许不同,因而需求 DC/DC 转化器对直流电电压进行升压、 降压;分为阻隔式和非阻隔式,非阻隔式 DC/DC 转化器包含线性稳压 器(LDO 等)和开关稳压器两种(即狭义的 DC/DC): 4)LED 驱动器等:坐落负载侧,为特别负载供给适宜的电源,包含 LED 驱动、删驱动(即电机驱动)、以太网电源办理、射频电源等。

  PMIC 集成电源链四大类芯片中的数种,常用于小型设备。电源办理 IC (Power management multi-channel IC,PMIC),其集成以上四大类芯 片中的数种,此外还或许集成监控功用器材(UVLO 低电压毛病防备、 WDT 看门狗定时器等)、维护功用器材(TSD 热关断等)、操控电路器 件(I2C 串行 I/F、INTC 中止操控、GPIO 通用 I/O 等)、RTC 实时时钟 等。高集成有利于减小面积,因而常常用于为小型供电设备供电。

  PMU 高度集成,针对便携式运用的电源办理计划,大部分情况下同等 于 PMIC。PMU 全称 Power Management Unit,中文为电源办理单元, 其集成以上四大类芯片中的数种,如 LDO、DC/DC 等,整合在单个封 装内,以完结更高的电源转化功率和更低功耗,及更少的组件数以习惯 缩小的板级空间,PMU 更多与消费电子(手机、MP4、GPS、PDA 等) 的特定主芯片配套运用。 依据 Yole Development 数据,电源链芯片中,PMIC 和 DC/DC 需求最 大,别的跟着便携式产品和新能源轿车的快速展开,BMIC 需求也在迅 速添加,估计五年内将挨近 DC/DC 产品商场规划。

  兆易布局电源链产品,现在产品有充电办理 IC、电池维护 IC、LDO、 DC/DC、电机驱动和 PMIC。兆易自 2019 年开端投入研制、发动电源 链产品布局。2021 年 4 月榜首颗电源办理芯片 GD30WS8805 正式量产, 6 月推出首颗马达驱动产品 GD30DR8306,11 月首款超低噪声 LDO GD30LD330x 上市。2022 年 5 月,兆易立异已经有多款充电办理 IC 产 品连续量产上市。

  现在开始构成四大类电源链产品。1)高功用电源:首要以通用 DCDC 和 LDO 为主,运用通讯/网卡、工业、安防等范畴。2)电机驱动: 掩盖从家电、电动工具到智能机器人、工业主动化等丰厚运用,可调配 GD32 MCU,构成灵敏、完好的体系解决计划供给给客户。3)专用电 源办理芯片:PMIC,首要运用于 TWS 耳机充电盒、助听器、便携式医 疗设备等。4)锂电池办理芯片(BMIC):现在以通用型电池充电芯片 (Charger)为主,在揭露资猜中还有电池维护芯片(Protector) GD30SP 系列。 拓宽品类、添加料号数量。2022 年产品手册初次呈现 GD30 PMU 系列, 比照 2023 年产品手册,2023 年四大系列产品料号均显着添加,其间 DC/DC 系列 GD30DC 在 2023 年产品手册中初次呈现。

  2019 年收买上海思立微布局传感器事务。思立微是全球排名前三的指 纹芯片供货商,2019 年兆易收买,现在兆易传感器产品首要是电容触 控芯片和指纹芯片。 1)触控芯片:包含自容和互容两大品类,下流是手机和平板,公司 LCD 触控产品在职业运用广泛,适应职业趋势,行将推出 OLED 触控 产品。 2)指纹传感器:计划分为电容指纹和光学指纹,2014 年推出榜首款电 容指纹,2018 年推出榜首款 OLED 屏下指纹,为多款旗舰到中阶智能 手机供给指纹识别计划。除此之外,指纹传感器也可运用在智能门锁、 笔记本等产品,未来也会供给更多服务于物联网、工业、车载等场景的 精准、安全、牢靠的指纹软硬计划。

  2023 新增电容式指纹传感器料号。2023 年,手机触控芯片 4 款,平板 触控芯片 8 款,电容指纹识别传感器 11 款,光学指纹传感器 3 款。相 比 2022 年,电容指纹识别传感器新增 4 款,包含 3 款侧边指纹芯片和 1 款用于 PC 的指纹芯片。其他类型芯片无改变。

  公司在产品布局上选用层层递进战略,从 Nor 顺利展开至 NAND、DRAM, MCU 内有存储和模仿,公司从 Nor 延伸至 MCU,现在又从 MCU 拓宽至模仿电 源链产品,一起在运用上从商规工规拓宽至车规,产品矩阵继续丰厚,高 端化趋势清晰。咱们以为公司现在已出色完结榜首块拼图(Nor Flash,全 球第三),第二块拼图(MCU)行将完结,凭仗强办理才干、强执行力,未 来将循序完结利基 DRAM、模仿、车规等拼图。纵观全球,世界 MCU 厂商和 模仿厂商高度重合,“世界大厂”的冰山一角已揭开,站在当下时点,短期 公司将获益 23 年下流需求复苏带来的成绩康复,长时间等待公司成为供给 “存储+MCU+传感器+模仿”一体化解决计划的世界大厂。21 年末半导体开 始进入下行周期,消费电子需求疲软,下流进入去库存情况,调整 2022/2023/2024 年净利润为 21.3/17.6/23.7 亿元,对应 PE 估值为 33/41/30 倍。

  (本文仅供参考,不代表咱们的任何出资主张。如需运用相关信息,请参阅陈述原文。)