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最新更新时间:2021-08-31 05:34
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文章大纲

  • NOR Flash迈入景气周期,下游需求多样化

    ·NOR Flash市场觃模虽小,却难以被取代

    ·行业数次洗牉,如今五强割据

  • TWS发展迈入关键节点,市场开始爆发

    ·TWS概念由苹果提出,安卓产品体验欠佳

    ·安卓TWS耳机奋起直追,三大难关逐一攻克

  • TWS耳机带来NOR Flash需求新增量

    ·TWS耳机功能的增多推动NOR Flash容量提升

    ·应用于TWS耳机的NOR Flash市场觃模有望突破2亿美元


01
NOR Flash景气,下游需求多样化



NOR Flash市场规模虽小,却难以被取代


存储IC主导全球半导体周期变动。1990年至今,全球半导体市场共经历了5轮周期,每轮周期反转的因素均有所不同。2015-2017年,存储IC价格上涨是本轮周期的主要驱动因素,从2018年开始,存储IC价格大幅下滑,全球半导体市场再次进入下行周期。目前存储IC价格在底部徘徊,预计其价格的反弹将成为全球半导体周期反转的重要因素。


闪存IC是最主要的存储IC,主要为NOR Flash和NAND Flash两种。半导体存储芯片主要分为非易失性存储IC 和易失性存储IC,其最主流的非易失性存储IC为闪存IC,而Flash又可以分为NOR Flash和NAND Flash。NOR Flash分为串行(SPI)和并行(parallel),串行结构相对简单、成本更低,随着工艺的进步,串行闪存已经能满足一般系统对速度及数据读写的要求,因此SPI NOR Flash基本上就可以认为是NOR Flash。



存储IC是最大的半导体市场,NOR Flash仅占1%市场份额。根据WSTS统计数据,2018年全球半导体市场规模达到了4780亿美元,同比增长15.9%,其中存储器市场规模为1650亿美元,占比达到35%,是最大的半导体市场。根据IC Insights 2018年的数据,在全球存储IC市场中,DRAM和NAND Flash是最主流产品,两者市场规模合计占比达到98%左右;NOR Flash是利基存储器,市场规模占比不足1%,约为26亿美元。



NOR Flash价格企稳回升,大厂业绩增速提升明显。2018年,NOR Flash下游市场需求较为疲软,而供货商的产能却在持续提升,导致2018年NOR Flash价格进入下行周期。根据集邦咨询数据,NOR Flash价格在2019第三季度开始企稳回升。从旺宏、华邦和兆易的营收增速也能看出这一趋势,三个行业龙头的营收增速均从2019Q2开始好转,2019Q3的营收增速仍在迅速提升,表明NOR Flash行业进入新一轮景气周期。


兆易创新业绩在行业上行周期时弹性最大。从历史营收增速数据来看,旺宏和华邦电整体趋势保持一致,但华邦电的波动程度要弱于旺宏,这与两者业务构成差异有关,旺宏Flash营收占比超过60%,而华邦电Flash营收占比不到50%,华邦电的DRAM业务对其整体业绩有一定的平滑作用。兆易创新的Flash收入占比超过80%,其中NOR Flash收入比例超过70%,产品结构较另外两大龙头更为单一,在NOR Flash行业景气度上行时,公司业绩增长要快于另外两家龙头,更受益于行业景气度上行。



NOR Flash缺点明显,却具备NAND Flash所不具备的优势。与主流的NAND Flash相比,NOR Flash容量密度小、写入速度慢、擦除速度慢、价格高,但是NOR Flash由于其地址线和数据线分开的特性,不必再把代码读到系统RAM中,应用程序可以直接在NOR上运行(XIP,eXecute In Place),且NOR Flash还具备更快的读取速度、更强的可靠性和更长的使用寿命,这些因素的存在也注定了NOR Flash难以被市场淘汰。



行业数次洗牌,如今五强割据


NOR Flash霸主地位几度易主,行业数次洗牌。1988年,Intel公司推出了世界上第一款256Kbit NOR闪存芯片,开创了NOR Flash行业。2009年之前,飞索是NOR Flash领域当之无愧的霸主,然而其在2009年宣布进入破产保护,三星也从2010年开始不再推出新的NOR Flash,剩下的行业巨头——恒忆的NOR Flash业务也在2010年被美光收购。


在2010年这波行业洗牌之后,美光以25%市占率成为NOR Flash领域第一霸主,台湾厂商旺宏(2337.TW)、华邦电(2344.TW)在接收倒闭厂商订单后也迅速崛起。


2010年之后,NOR Flash市场也是风云变幻:2015年Cypess和飞索合并;三星逐渐淡出NOR市场;2017年,Cypress和美光均宣布退出低端NOR Flash市场。2017年之后,全球NOR Flash市场被旺宏、华邦电、Cypress、美光和兆易创新垄断。



全球五大供应商占据90%以上产能,兆易市占率持续提升。目前NOR Flash产能主要由中国台湾、美国和中国大陆垄断,合计占据全球9成以上份额。2017-2019Q2,旺宏、华邦和Cypress三者一直占据前三位置,不断争夺第一的宝座,而兆易创新的市占率在稳步提升。2019Q2, 兆易营收环比增长45%达7600万美元,一举超越美光首度站上第四名的位置。



五大巨头专注的市场有所差异,美光和Cypress专注于工业市场、航天市场以及车用电子市场,旺宏、华邦电和兆易更专注于消费市场。



NOR Flash下游应用全面开花


下游市场对NOR Flash需求持续提升,NOR Flash迎来新春。NOR Flash由于容量小、成本高等缺点,一度被大厂边缘化,但是由于5G、IOT、AMOLED和智能汽车等下游市场的快速发展,再次受到厂商的重视。


物联网


物联网相关产品及TWS等可穿戴设备的快速增长,是 NOR Flash需求增长的主要驱动力。一个典型的IOT模块,核心芯片包括处理器(MCU或SoC形式的AP)、外挂存储芯片(一般为NOR Flash或SLC NAND Flash)、通信连接芯片和传感器。目前的主流方案是‚MCU/AP+NOR Flash‛,而随着NOR Flash的应用场景扩展,对设备的智能程度要求上升,对NOR Flash容量的要求将会更高。



在小米手环3的拆解图中,青色框的就是兆易创新的SPI NOR Flash,型号为GD25LQ32。也就是说,每一个IOT设备中都至少需要外挂一颗Flash来存储大量的数据以达到更智能的效果,而NOR Flash的高可靠性、快速读取使其比起NAND Flash更适合成为IOT设备代码存储的方案。



IOT概念宽泛,预计2025年蜂窝物联网设备出货量将达到3.5亿。物联网的概念非常宽泛,TWS、智能音箱和智能汽车等都可以算入IOT,Strategy Analytics预测,未来几年5G物联网模块数量将快速提升,而5G蜂窝物联网设备内多数会内置NOR Flash,预计2025年蜂窝物联网设备单年出货量将达到3.5亿,为NOR Flash市场带来上亿美元的市场空间增量。




AMOLED


AMOLED驱动方式较为复杂。OLED驱动方式分为无源OLED(PMOLED)驱动方式和有源OLED(AMOLED)驱动方式,无源OLED属于电压驱动型,驱动方式比较简单;有源OLED属于电流驱动型,除了由像素单元电路构成的矩阵显示屏以外,还应该包括驱动IC(行、列控制/驱动电路)、单片机控制电路等。目前无论是硬性OLED还是柔性OLED,基本上都采用AMOLED方案。



AMOLED需外挂NOR Flash来补偿电流和亮度。较LCD 而言,AMOLED优点众多,但是亮度均匀性和残像仍然是它目前面临的两个主要难题,为了解决这两个问题,就需要用到补偿技术。外部补偿的数据和程序均存储于NOR Flash之中,由于晶圆代工厂端还无法提供OLED驱动IC内建eFlash,若现在将eFlash/eMTP加入制程中,新增加的光罩将导致成本过高,所以在成本的考虑下,采用以外挂NOR Flash方式。



智能手机是AMOLED最主要下游市场,AMOLED渗透率快速提升。根据中国产业信息网数据,智能手机 AMOLED销售额占OLED面板总销售额的88%,OLED电视占7%,智能手表占2.3%。AMOLED(智能手机的可折叠OLED、柔性OLED和硬性OLED均为AMOLED)在智能手机上的渗透率快速提升,预计2019年将达到34%的渗透率。


智能手机AMOLED为NOR Flash市场带来超2亿美元增量空间。AMOLED需要外挂一颗8Mb(Full HD)或32Mb(QHD)的NOR Flash,价格在0.2-0.4美元之间。


我们认为5G换机潮将推动全球智能手机销量的增长,根据IDC数据和我们的预测,预计2019-2021年全球智能手机销量分别为14.50、15.23和15.99亿部。随着中国AMOLED屏幕逐渐量产,AMOLED在手机上的渗透率会逐年提升,我们预计2019-2021年AMOLED在智能手机渗透率分别为34%、40%和50%,对应当年的NOR Flash增量规模分别为1.97、2.13和2.80亿美元。



TDDI


TDDI方案具备多重优势。TDDI即触控与显示驱动器集成,传统智能手机的触控和显示功能都由两块芯片独立控制,而TDDI最大的特点是把触控芯片与显示芯片整合进单一芯片中。与传统方案相比,TDDI方案具备多种优势:


1、减少显示噪声,提供了一流的电容式触控性能;

2、触控传感器集成到显示器中,可以使屏幕更薄,满足了手机薄型化的设计需求;

3、触控屏层数减少,提升了面板透光率,显示屏幕更亮;

4、为设备制造商减少了组件数量,提高了产量,降低了系统总体成本;

5、简化供应链,只需从一个厂商获取触控和显示产品。


智能手机全面屏快速发展,带动TDDI芯片销量持续提升。自从iPhoneX推出以来,全面屏已经成了智能手机发展的大趋势,而采用TDDI方案可以实现显示屏超薄超窄化,因此TDDI在全面屏手机中渗透率快速提升。


根据集邦咨询预测数据,2019年全面屏手机渗透率将达到55%左右,2021年全面屏手机渗透率将达到90%左右。由于AMOLED还未采用TDDI方案,目前TDDI方案全部应用于LCD屏幕,根据旭日大数据报告,2019年TDDI在LCD全面屏上的渗透率将达到80%,预计2021年将达到95%左右。


智能手机TDDI方案将为NOR Flash市场带来超过5000 万美元增量空间。由于触控功能分位编码所需容量较大,无法一并整合进入TDDI IC当中,而须另外外挂一颗NOR Flash作为储存触控功能所需的分位编码。随着全面屏渗透率提升及配置TDDI的全面屏LCD比例的增多,再加上配置TDDI的AMOLED屏幕也即将量产,预计2019-2021年,智能手机TDDI方案将为NOR Flash市场带来4200、6300和8300万美元市场增量。



02
TWS发展迈入关键节点,市场开始爆发


TWS概念由苹果提出,安卓产品体验欠佳


TWS是True Wireless Stereo的缩写,也就是真正无限立体声。其工作原理是通过手机连接主耳机,主耳机通过无线连接副耳机,实现蓝牙左右声道分离。TWS技术与蓝牙耳机相结合,便产生了TWS蓝牙耳机这一新产品。


TWS概念最初由苹果推出,迅速风靡全球。从2017年 iPhone取消3.5mm耳机插孔后,蓝牙耳机技术得到极大发展,但市场上产品品质一直参差不齐,直到苹果发布第一款TWS蓝牙耳机AirPods,行业生态才得到改善。AirPods支持苹果旗下的众多生态终端互联,如iPhone、iPod、iWatch等,受到消费者青睐。此后的AirPods 2、AirPods Pro不断迭代技术,加入主动降噪等。



TWS耳机门槛极高,安卓阵营产品体验到了突破的关键时点。纵观这几年安卓TWS耳机的状况却不尽如人意,很多基本问题还没有很好解决。比如,连接稳定性问题,待机时间过短,话音延迟较大,音质差甚至配对问题,这些问题影响了安卓系耳机的发展。这些情况到今年出现转机,在各家芯片方案厂家的努力下,双耳直连的方案明显改善了耳机的连接体验,降低了连接不佳导致的功耗开销,续航得到了明显改善。三年多来安卓品牌市场的困境获得了明显的改观,产品体验到了突破的关键时点。



安卓TWS耳机奋起直追,三大难关逐一攻克


安卓TWS耳机第一关:双耳传输确保稳定的连接和平衡的功耗


苹果监听方案表现优秀,安卓厂商逐渐走出自己的路。安卓TWS耳机需要克服的第一关是双耳传输,TWS耳机由于去掉了手机以及两个耳机三者之间所有的连接线,由两个耳机通过蓝牙组成立体声系统,这种架构在技术上面临不小挑战。AirPods使用的是自己的监听方案(已申请专利),安卓厂商为了避免专利纠纷,纷纷寻求自己的解决办法。目前,安卓厂商主要有高通TWS+、恒玄LBRT和洛达MCSync等方案,这些技术方案的出现为安卓TWS 市场的爆发奠定了基础。



蓝牙6.0将从协议架构上直接支持TWS。除了各家大厂在转发技术上面进行优化提升,后续还有BT协议升级之后带来的改善。蓝牙6.0协议将从协议架构上直接支持TWS特性,而且有些提案很可能会被纳入,比如LC3(audio over ble,LC3是目前相同压缩比下音质最好的标准算法),这些提高体验的改善都值得期待。


安卓TWS耳机第二关:可靠的续航保障


续航问题可以通过提升电池容量和切入先进制程解决。续航取决于功耗,功耗越大,相同电池续航时间就会变少,而保持合理的续航时间是体验好坏的门槛之一。增加续航最容易做的事就是增加电池的容量,这会直接导致重量增加,长时间佩戴时会因为重量原因变得难以忍受。增加续航还可以通过先进制程来实现,但是先进制程意味着高昂的成本。苹果的H1芯片用的是16nm工艺,而安卓系里面大多是28nm工艺。工艺高功耗小但是代价也很大,反过来要求很大的出货量来分摊成本开销。


随着今年安卓系TWS耳机销量的爆发,出货量逐渐可以支撑先进工艺的投入,预计安卓TWS耳机功耗困境明年将会有很大的进展,根据我们的产业调研,头部大厂的16nm方案已经在研中,体验提升和出货效应预期将带来大的突破,这将引领安卓系竞争力上一个大台阶。



安卓TWS耳机第三关:降噪


目前耳机市场的主动式降噪主要是ANC、ENC降噪技术,技术门槛极高。


1)ENC(Environmental Noise Cancellation,环境降噪技术)ENC(Environmental Noise Cancellation,环境降噪技术),是通过双麦克风阵列,精准计算通话者说话的方位,在保护主方向目标语音的同时,去除环境中的各种干扰噪声。ENC技术能有效抑制90%的反向环境噪声,由此降低环境噪声最高可达35dB以上,让使用者的语音沟通可以更加自由。



当前采用ENC方案的主要是Airpods和Google的pixel buds,他们都采用了意法半导体的方案。ENC方案需要比较大的算法开发工作,也会提升全系统的功耗,因此目前尚未在安卓品牌TWS耳机中普及。


2)ANC降噪(Active Noise Control,主动降噪)


ANC降噪的工作原理是麦克风收集外部的环境噪音,然后系统变换为一个反相的声波加到喇叭端,最终人耳听到的声音是:环境噪音+反相的环境噪音,两种噪音叠加从而实现感官上的噪音降低,受益人是自己。ANC主动降噪可分为前馈式主动降噪(头戴式耳机应用较多)和反馈式主动降噪以及混合式主动降噪。反馈式容易引起啸叫。


刚发布的Airpods pro就是一款支持ANC的耳机。据宣称很好解决了两个难点,一个是通过SIP封装解决了空间占用问题,另一个是做了一个通气系统解决了耳内外压力差的问题,保证了佩戴舒适度。目前安卓系蓝牙平台都开始支持ANC,关键是看整机厂家能不能克服工程难题真正提升降噪体验。



TWS耳机的市场规模


我们预计2020年安卓TWS耳机市场空间将达到429亿元,根据我们的互联网统计数据,我们将安卓手机划分为0-1000元、1000-2500元、2500-3500元、3500-4500元、4500元以上这五个价格段,不同价位段手机对应不同价格的TWS耳机(约为手机价格的20%),我们认为随着消费者对TWS耳机质量要求的提升,明年TWS耳机市场产品结构将会调整,高端市场销量少但是渗透率更高,中低端TWS耳机渗透率稍低(测算不包含山寨耳机)。


以此为基础,根据IDC和我们的预测,预计2020年全球安卓手机销量达到12.6亿部,分中性、乐观和谨慎三个层次,我们分别测算了2020年安卓市场TWS耳机的市场规模,在中性预计下,2020年安卓TWS耳机市场空间将达到429亿元。



2022年全球TWS耳机市场将超过2000亿元。随着产业链的不断进步,我们认为苹果AirPods的功能将会不断出现在中低端的安卓耳机中,TWS耳机在安卓手机中的渗透率将不断提升,考虑到TWS耳机的平均单价也将随之提升,我们预计2022年全球TWS耳机总体市场规模将达到2123 亿元。



03
TWS耳机带来NOR Flash需求新增量


TWS耳机功能的增多推动NOR Flash容量提升


TWS耳机功能较多,配置NOR Flash是刚需。传统的无线蓝牙耳机功能少,主控蓝牙芯片内存已经能够满足需求,而TWS耳机功能较多,为了存储更多固件和代码程序,需要外扩一颗SPI NOR Flash,同时要求小体积和低功耗。


为保证市场竞争力,TWS耳机功能将持续增加,功能的增加意味着存储容量的增加。除了AirPods,最初的安卓 TWS耳机一般采用8Mbit或者16Mbit容量的NOR Flash(现在的低端TWS依然是),之后安卓TWS功能也逐渐增多,添加了包括OTA升级、骨传导、语音识别、降噪、触控等多种功能,需要选32Mbit、64Mbit甚至128Mbit才够用。


我们认为,企业为了保证自身产品的竞争力,将会不断为TWS耳机增加新的功能,功能的增多意味着NOR Flash容量需求的增多,这个过程将会维持较长一段时间。



TWS耳机NOR Flash的使用和主控芯片方案密切相关,分为内置和外置两大类。恒玄科技、络达科技、瑞昱以及更多白牌的方案商,比如珠海杰里,采用的主要是内置flash方案,而内置也会分为SOC集成方案和合封方案,SOC集成方案主要是容量小的需求场景,好处是功耗低,尺寸小,但是研发测试周期长;合封方案好处是研发周期短,如果直接合封flash厂家的Die超过一定容量,综合成本是低于SOC集成的。


高通、苹果、海思由于采用的NOR Flash容量较大,均为外挂flash方案。



较长一段时间内,合封和外置方案将是市场主流,均利好 NOR Flash需求的增长。我们认为,由于SOC集成方案需要将NOR Flash直接内置于SOC内,因此NOR Flash的制程将与SOC制程相同,这种方案在低端SOC上具备低成本优势,但是在高端SOC上的技术难度和成本压力(普通NOR Flash为65/55nm)将显著增加,较长时间内不会成为行业头部玩家的选择。合封方案更适用于技术实力稍弱和需要采用的NOR Flash容量偏小的厂家,外置方案则是采用大容量NOR Flash厂商的首选,而这两种方案,无论是外挂独立的NOR还是合封NOR Flash Die,都会利好NOR Flash需求的增长。


应用于TWS耳机的NOR Flash市场规模有望突破2亿美元


AirPods率先配置大容量NOR Flash,年出货量快速提升。由于具备了语音唤醒、通话降噪等多种功能,AirPods内置了128M NOR Flash,随后三星的Galaxy Buds和华为的freebuds也内置了大容量NOR Flash。AirPods在2018年出货了3500万副,根据Counterpoint data的数据以及我们的分析,预计2019-2021年Airpods出货量分别为5000万、9000万和12000万个。



应用于TWS耳机的NOR Flash市场规模有望突破2亿美元。根据产业链调研,明年新AirPods的NOR Flash容量有望进一步提升至256M,经过我们的测算,2019-2020年AirPods NOR Flash市场规模将分别达到5500、12000和16700万美元。


安卓TWS高低端差异较大,内置NOR Flash的容量在4M-128M浮动,以功能增加推动容量增加这一逻辑为基础,我们假设安卓市场2019-2021年平均NOR Flash容量分别为16M、32M和64M,由此测算出2019-2021,安卓TWS NOR Flash市场规模分别为675、2062和5099万美元,结合AirPods的NOR Flash市场规模的预测,我们预计NOR Flash在TWS耳机市场的总规模将于2021年突破2亿美元。



—End—


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