前述文章我們對(duì)國(guó)內(nèi)6家存儲(chǔ)企業(yè)的情況進(jìn)行了對(duì)比分析,對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在有了一定的了解。但是國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展晚,營(yíng)收和利潤(rùn)相對(duì)國(guó)際大廠來(lái)看還比較弱小;成熟制程占比多,先進(jìn)制程占比少;產(chǎn)品也存在很大的代差,先進(jìn)HBM3和LDDR5面臨較大挑戰(zhàn)。因當(dāng)前面臨各種限制,光刻機(jī)方向還未突破先進(jìn)制程,國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品選擇方向上比較偏傳統(tǒng),且多是海外大廠逐步退出的小眾市場(chǎng)。但是從全球和國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)市場(chǎng)空間來(lái)看,行業(yè)空間比較廣闊,國(guó)產(chǎn)替代大有可為。
本文對(duì)存儲(chǔ)器主要細(xì)分品類的存儲(chǔ)原理、全球和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間、下游應(yīng)用市場(chǎng)空間等細(xì)分進(jìn)行了整理,以便大家對(duì)存儲(chǔ)行業(yè)有更深層的認(rèn)識(shí)。
一、存儲(chǔ)器分類
1.1、存儲(chǔ)主要分類
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器市場(chǎng)主要包括DRAM、NAND Flash和NOR Flash 三種產(chǎn)品,DRAM和NAND Flash構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器最主要的組成部分。
圖|存儲(chǔ)主要分類和對(duì)比
來(lái)源:與非研究院整理
其中,DRAM占存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模的比例高達(dá)61%,NAND Flash約占36%左右的市場(chǎng)份額,NOR Flash占據(jù)2%市場(chǎng)份額。
圖|存儲(chǔ)主要分類及占比
來(lái)源:與非研究院整理
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)告,2022 年,我國(guó)存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)規(guī)模約5170 億元,同比下降5.9%,2023年市場(chǎng)規(guī)模約為5400 億元。當(dāng)前新一輪人工智能浪潮爆發(fā),由AI 服務(wù)器帶來(lái)存儲(chǔ)芯片新的增量需求,有分析師預(yù)測(cè),2024 年市場(chǎng)規(guī)模將恢復(fù)增長(zhǎng)至5513 億元。
2019-2024中國(guó)存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模/億元
來(lái)源:與非研究院整理
1.2、利基型存儲(chǔ)市場(chǎng)
2024 年全球存儲(chǔ)市場(chǎng)總規(guī)模約 1500 億美元,其中,利基型存儲(chǔ)占存儲(chǔ)總市場(chǎng)約 10%。
利基型存儲(chǔ)的三大主要品類為例,NOR Flash 方面,據(jù) Mordor Intelligence 預(yù)測(cè),2024 年全球市場(chǎng)規(guī)模 26.9 億美元,并預(yù)計(jì) 2029 年增長(zhǎng)至 36 億美元;SLC NAND 方面,2024 年全球市場(chǎng)規(guī)模為 23 億美元;利基型 DRAM 方面,2024 年全球市場(chǎng)規(guī)模約為 95.7 億美元。
據(jù)臺(tái)媒報(bào)道,三星、SK 海力士及美光將產(chǎn)能切換至 HBM 與 DDR5 產(chǎn)品,并在 2024 年下半年停止供應(yīng)利基型 DRAM。其中三星計(jì)劃在二季度末停產(chǎn) DDR3;海力士已在 2023 年年底將大陸無(wú)錫廠 DDR3 產(chǎn)能轉(zhuǎn)進(jìn) DDR4;而美光計(jì)劃大幅減少 DDR3 供應(yīng)量。
隨著數(shù)據(jù)中心和 PC 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型 DRAM 容量和帶寬提出更高需求,疊加 AI 手機(jī)、AI PC 概念發(fā)酵,主流存儲(chǔ)廠商將產(chǎn)能大規(guī)模轉(zhuǎn)移至 HBM 和 DDR5 等高性能產(chǎn)品,DDR4 及 DDR3 庫(kù)存水位相對(duì)下降。
國(guó)內(nèi)諸多廠商主要側(cè)重于中小容量存儲(chǔ)產(chǎn)品:SRAM、利基型 DRAM、SLC NAND、NOR Flash、EEPROM 等品類均有國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商切入,在各自市場(chǎng)鋪開產(chǎn)品線。
圖|國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)品線布局
來(lái)源:與非研究院整理
二、存儲(chǔ)工作原理
2.1、DRAM
DRAM存儲(chǔ)元內(nèi)包含MOS管和電容單元,MOS管是有電壓閾值的電控開關(guān),達(dá)到一定電壓就會(huì)成為導(dǎo)體,否則就是絕緣體。當(dāng)為MOS管輸入高電平(即電壓達(dá)到閾值),電容內(nèi)保存的電荷就會(huì)往外流,此時(shí)外部如果接收到電信號(hào),則此時(shí)為“輸出1”;同理,若是此時(shí)外部施加的高電平信號(hào),則會(huì)讓電荷流進(jìn)存儲(chǔ)元內(nèi)的電容單元,此時(shí)為“輸入1”。
一條字選線產(chǎn)生的同一個(gè)電信號(hào)可以控制8個(gè)存儲(chǔ)單元,每次可以同時(shí)讀出或?qū)懭胍徽写鎯?chǔ)元存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息,稱為一個(gè)存儲(chǔ)字。多個(gè)存儲(chǔ)字稱為存儲(chǔ)體。
2.2、NAND Flash
Flash 可按照位線架構(gòu)不同,分為 NAND Flash 和 NOR Flash。NAND 和 NOR Flash 的存儲(chǔ)單元工作原理相同,但排列方式不同。
NAND 型 Flash 各存儲(chǔ)單元之間是串聯(lián)的,全部存儲(chǔ)單元分為若干個(gè)塊,每個(gè)塊又分為若干個(gè)頁(yè),每個(gè)頁(yè)是 512 字節(jié)。這種串聯(lián)結(jié)構(gòu)決定了 NAND 無(wú)法進(jìn)行位讀取,也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元的獨(dú)立尋址,因此程序不可以直接在 NAND 中運(yùn)行。NAND 是以頁(yè)為讀取單位和寫入單位,以塊為擦除單位。基本存儲(chǔ)單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)減少了金屬導(dǎo)線占用的面積,因此 NAND 的存儲(chǔ)密度更高,適用于需要大容量存儲(chǔ)的應(yīng)用場(chǎng)合。NAND 的寫入采用 F-N 隧道效應(yīng)方式,效率較高,適用于頻繁擦除/寫入場(chǎng)合。
2.3、NOR Flash
NOR Flash 的結(jié)構(gòu)中每個(gè)存儲(chǔ)單元是并聯(lián)的,可以實(shí)現(xiàn)按位讀取。這種并聯(lián)結(jié)構(gòu)決定了其具有存儲(chǔ)單元可獨(dú)立尋址,因此適合儲(chǔ)存代碼,且程序可以直接在 NOR 中運(yùn)行。存儲(chǔ)單元的并聯(lián)結(jié)構(gòu)還決定了金屬導(dǎo)線占用很大的面積,因此 NOR Flash 的存儲(chǔ)密度較低,無(wú)法適用于需要大容量存儲(chǔ)的應(yīng)用場(chǎng)合。NOR Flash 的寫入采用了熱電子注入方式,效率較低,因此 NOR 寫入速率較低,不適用于頻繁擦除/寫入場(chǎng)合。
三、DRAM
3.1、DRAM分類
根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同,DRAM 可分為主流 DRAM 和利基型 DRAM。
?利基型DRAM的特點(diǎn)包括?:定制化?:利基型DRAM多為定制化產(chǎn)品,根據(jù)特定應(yīng)用需求設(shè)計(jì),因此價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。小容量?:通常應(yīng)用于小容量設(shè)備,如游戲機(jī)、機(jī)頂盒等。市場(chǎng)小?:市場(chǎng)規(guī)模較小,競(jìng)爭(zhēng)不如普通型DRAM激烈。
?普通型DRAM的特點(diǎn)包括?:廣泛應(yīng)用?:普通型DRAM應(yīng)用范圍廣泛,市場(chǎng)需求大。價(jià)格波動(dòng)大?:價(jià)格受市場(chǎng)供需影響較大,波動(dòng)較為明顯。
總體而言,利基型DRAM更適合特定應(yīng)用場(chǎng)景,而普通型DRAM則適用于更廣泛的市場(chǎng)需求和更高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
3.2、按技術(shù)及應(yīng)用分類
DRAM 根據(jù)內(nèi)存技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域,主要?jiǎng)澐譃?DDR、LPDDR、GDDR 和 HBM 系列產(chǎn)品。 其中利基型 DRAM 品類主要集中于 DDR 和 LPDDR。
目前主流 DRAM 產(chǎn)品下游應(yīng)用為數(shù)據(jù)中心、PC、手機(jī)和圖形顯示卡,而利基型產(chǎn)品為 DDR2 及以下產(chǎn)品、4Gb 以下的 DDR3、 8Gb 以下的 DDR4。
從 2009 年發(fā)布的第一代 LPDDR 發(fā)展至 2022 年最新發(fā)布的 LPDDR5X 產(chǎn)品,利基型 LPDDR 主要集中在 LPDDR4 及之前代際的產(chǎn)品,適用于可穿戴/遙控設(shè)備等便攜式產(chǎn)品。 終端客戶多追求成本效益,或產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)。
利基型 DRAM 廠商下游客戶包含主控芯片廠商和模組廠商,終端應(yīng)用涵蓋消費(fèi)電子、通信、物聯(lián)網(wǎng)、工控、車規(guī)等廣泛領(lǐng)域。
當(dāng)主流 DRAM 廠商推出新一代產(chǎn)品時(shí),存儲(chǔ)容量升級(jí)的同時(shí)售價(jià)也會(huì)更高,而 TV、電子游戲機(jī)等消費(fèi)電子終端產(chǎn)品面臨消費(fèi)者的價(jià)格壓力,會(huì)采用較為便宜但功能符合需求的材料,因此在 DRAM 的選擇上不會(huì)傾向使用最新一代的產(chǎn)品。對(duì)于工控和車規(guī)客戶來(lái)說(shuō),一些產(chǎn)品的生命周期長(zhǎng)達(dá)十年左右,長(zhǎng)久且穩(wěn)定的 DRAM 供貨是利基型廠商的制勝關(guān)鍵。
3.3、全球DRAM規(guī)模和市場(chǎng)格局
圖|全球DRAM市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:與非研究院整理
2024三季度全球DRAM市場(chǎng)規(guī)模258.50億美元,環(huán)比增長(zhǎng)10.4%,同比增長(zhǎng)96.5%。其中,三星三季度DRAM銷售收入達(dá)102.12億美元,環(huán)比增長(zhǎng)5.4%,市場(chǎng)份額39.5%;SK海力士三季度DRAM銷售收入達(dá)89.76億美元,環(huán)比增長(zhǎng)13.6%,市場(chǎng)份額34.7%;美光三季度(6-8月)DRAM銷售收入達(dá)53.26億美元,環(huán)比增長(zhǎng)13.5%,市場(chǎng)份額20.6%;南亞科技三季度DRAM銷售收入達(dá)2.53億美元,環(huán)比減少17.4%,市場(chǎng)份額1.0%;華邦電子三季度DRAM銷售收入達(dá)1.54億美元,環(huán)比減少8.1%,市場(chǎng)份額0.6%。
圖|2024三季度全球DRAM市場(chǎng)份額占比
來(lái)源:與非研究院整理
3.4、國(guó)內(nèi)DRAM市場(chǎng)規(guī)模及細(xì)分領(lǐng)域
得益于智能手機(jī)、電腦等消費(fèi)電子設(shè)備的持續(xù)發(fā)展,尤其是高性能智能手機(jī)和電腦的應(yīng)用程序對(duì)內(nèi)存容量的要求日益提高,我國(guó)DRAM需求快速增長(zhǎng)。到目前我國(guó)已是全球最大的DRAM市場(chǎng),需求占全球三分之一。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年我國(guó)DRAM存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模為2580.1億元,其中電腦領(lǐng)域DRAM存儲(chǔ)器規(guī)模為332.1億元,手機(jī)領(lǐng)域DRAM存儲(chǔ)器規(guī)模為997.2億元,服務(wù)器領(lǐng)域DRAM存儲(chǔ)器規(guī)模為387億元,消費(fèi)電子領(lǐng)域DRAM存儲(chǔ)器規(guī)模為241.2億元,顯卡領(lǐng)域DRAM存儲(chǔ)器規(guī)模為191.2億元,其他領(lǐng)域DRAM存儲(chǔ)器規(guī)模為431.4億元。這一組數(shù)據(jù)說(shuō)明,當(dāng)前手機(jī)領(lǐng)域是我國(guó)DRAM主要應(yīng)用領(lǐng)域,占比38.65%。
圖|2023年國(guó)內(nèi)DRAM市場(chǎng)及占比
來(lái)源:與非研究院整理
3.5、利基 DRAM 市場(chǎng)空間
據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù),2021 年利基型 DRAM 的市場(chǎng)規(guī)模約 90 億美元,在總 DRAM 市場(chǎng)中占比約 9.5%。短期來(lái)看,三大原廠的存貨需要一段時(shí)間出清,臺(tái)灣產(chǎn)商如華邦、南亞科在 DRAM 領(lǐng)域深耕多年,市場(chǎng)份額較高,能夠率先接替三大原廠的市場(chǎng)份額。長(zhǎng)期來(lái)看,國(guó)產(chǎn)廠商的利基型 DRAM 制程逐漸成熟,能夠通過(guò)國(guó)產(chǎn)替代獲得市場(chǎng)份額。
圖|利基型DRAM和非利基型DRAM占比
來(lái)源:與非研究院整理
四、NAND Flash
4.1、NAND Flash分類
NAND 是目前主流的閃存技術(shù),屬于非易失性存儲(chǔ)芯片,在計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和智能手機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。按單位存儲(chǔ)比特?cái)?shù)的不同,NAND 又可細(xì)分為 SLC、MLC、TLC 及 QLC 四種顆粒類型。
根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用劃分,NAND Flash 顆粒廣泛應(yīng)用于固態(tài)硬盤、嵌入式存儲(chǔ)產(chǎn)品(eMMC)、存儲(chǔ)卡(SD 卡)、U 盤中。
第一代SLC(Single-Level Cell)每單元可存儲(chǔ)1比特?cái)?shù)據(jù)(1bit/cell),性能好、壽命長(zhǎng),可經(jīng)受10萬(wàn)次編程/擦寫循環(huán),但容量低、成本高。
第二代MLC(Multi-Level Cell)每單元可存儲(chǔ)2比特?cái)?shù)據(jù)(2bits/cell),性能、壽命、容量、成各方面比較均衡,可經(jīng)受1萬(wàn)次編程/擦寫循環(huán)。
第三代TLC(Trinary-Level Cell)每單元可存儲(chǔ)3比特?cái)?shù)據(jù)(3bits/cell),性能、壽命變差,只能經(jīng)受3千次編程/擦寫循環(huán),但是容量可以做得更大,成本也可以更低,是當(dāng)前最普及的。
TLC又有2D-TLC與3D-TLC兩種,目前市面上以3D-TLC居多。3D-TLC又再細(xì)分為32層3D-TLC、64層3D-TLC、96層3D-TLC以及最新的128層3D-TLC。三星、SK海力士等大廠紛紛向更具競(jìng)爭(zhēng)力的超過(guò)300層、400層堆疊的3D NAND Flash邁進(jìn)
第四代QLC(Quad-Level Cell)每單元可存儲(chǔ)4比特?cái)?shù)據(jù)(4bits/cell),性能、壽命進(jìn)一步變差,只能經(jīng)受1000次編程/擦寫循環(huán),但是容量更容易提升,成本也繼續(xù)降低。
來(lái)源:與非研究院整理
目前在SLC、MLC、TLC、QLC閃存顆粒中,TLC已經(jīng)是主角,QLC是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
4.2、全球 NAND FLASH 市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),2023 年全球 NAND FLASH 市場(chǎng)規(guī)模約為 397.6 億美元,預(yù)計(jì) 2024 年達(dá)到 656.1 億美元水平,同比增長(zhǎng) 65%,2019-2024 年期間 CAGR 為 7.4%。
圖|NAND全球市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:與非研究院整理
全球 NAND Flash 廠商主要有三星電子、鎧俠、SK 海力士、西部數(shù)據(jù)、美光科技等,行業(yè)集中度較高,競(jìng)爭(zhēng)格局較為穩(wěn)定。
4.3、2024三季度全球規(guī)模和市場(chǎng)格局
據(jù)CFM閃存市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,2024年三季度全球NAND Flash市場(chǎng)規(guī)模環(huán)比增長(zhǎng)5.7%至190.21億美元,同比增長(zhǎng)93.9%。DRAM市場(chǎng)規(guī)模環(huán)比增加10.4%至258.5億美元。全球存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模三季度環(huán)比增長(zhǎng)8.3%至448.71億美元。2024年前三季度,全球存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模累計(jì)達(dá)1202.25億美元,同比增長(zhǎng)96.8%。
圖|2024三季度全球NAND Flash銷售額及占比
來(lái)源:與非研究院整理
三星三季度NAND Flash銷售收入達(dá)62.60億美元,環(huán)比增長(zhǎng)1.9%,市場(chǎng)份額32.9%;SK海力士三季度NAND Flash銷售收入達(dá)36.41億美元,環(huán)比減少1.9%,市場(chǎng)份額19.1%;鎧俠三季度NAND Flash銷售收入達(dá)32.35億美元,環(huán)比增長(zhǎng)17.5%,市場(chǎng)份額17.0%;美光三季度(6-8月)NAND Flash銷售收入達(dá)23.65億美元,環(huán)比增長(zhǎng)14.5%,市場(chǎng)份額12.4%;西部數(shù)據(jù)三季度NAND Flash銷售收入達(dá)18.84億美元,環(huán)比增長(zhǎng)7.0%,市場(chǎng)份額9.9%。
4.4、SLC細(xì)分市場(chǎng)空間
SLC NAND 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局分散,海外大廠騰出 SLC NAND 市場(chǎng)份額。高堆疊層數(shù)、大容量的 3D NAND 是閃存行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)三星、海力士、鎧俠、美光等海外存儲(chǔ)芯片巨頭將逐步退出中小容量的 SLC NAND 市場(chǎng),專注在 3D TLC NAND 和 3D QLC NAND 領(lǐng)域展開角逐,因此全球 SLC NAND 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者減員,市場(chǎng)空間將逐漸釋放。
目前國(guó)內(nèi)廠商中,SLC NAND 市場(chǎng)份額以中國(guó)臺(tái)灣的華邦和旺宏為主,并涌現(xiàn)出兆易創(chuàng)新、東芯股份等大陸廠商占據(jù)一定的份額。隨著海外巨頭轉(zhuǎn)戰(zhàn)主流 NAND 市場(chǎng),國(guó)內(nèi)公司聚焦于中小容量通用型存儲(chǔ)芯片的優(yōu)勢(shì)開始展現(xiàn),未來(lái)增長(zhǎng)空間可觀。
根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù),在物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子和汽車電子等下游新興應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富的帶動(dòng)下,2019-2024 年 SLC NAND 全球市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 達(dá)到 6.8%,2024 年將達(dá)到 23.2 億美元。由于存在不可替代的特性,未來(lái) SLC NAND 將繼續(xù)在全球 NAND 市場(chǎng)中占據(jù)固定份額。
不同于消費(fèi)類產(chǎn)品,5G 通訊設(shè)備需要能實(shí)現(xiàn)高速且穩(wěn)定可靠工作的存儲(chǔ)芯片作為數(shù)據(jù)站點(diǎn),要適應(yīng)室外環(huán)境溫度的多變以保持不間斷工作,因此中高容量的寬溫 SLC NAND 是一個(gè)理想的解決方案。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院對(duì) 5G 新增基站的預(yù)測(cè),2024 年 SLC NAND 通信市場(chǎng)規(guī)模為 4591 萬(wàn)美元,預(yù)計(jì) 2025/2026 年達(dá) 6294.2/7757.9 萬(wàn)美元,2022-2026 年 CAGR 達(dá) 57.7%。
根據(jù)美光數(shù)據(jù),假設(shè) L0/L1/L2/L3/L4/L5 單車的 SLC NAND 容量需求范圍為 8Gb-128Gb。結(jié)合全球汽車銷量及各等級(jí)車滲透率預(yù)測(cè),2024 年車規(guī) SLC NAND 市場(chǎng)規(guī)模為 4.6 億美元,預(yù)計(jì) 2025/2027 年達(dá) 5.0/3.8 億美元,2022-2027 年 CAGR 達(dá) 8.6%。
五、NOR Flash
NOR Flash 的應(yīng)用范圍很廣,包括手機(jī),PC,可穿戴電子設(shè)備,以及汽車、安防、工控、基站、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。由于其產(chǎn)品特性和汽車中很多應(yīng)用場(chǎng)景十分契合,例如中控顯示屏和后視攝像頭等對(duì)響應(yīng)性的需求,以及汽車對(duì)零部件耐高溫的需求,NOR Flash 在車規(guī)閃存中仍處于主導(dǎo)地位。
5.1、NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模
中商產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告顯示,2023年全球NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模22.54億美元。且預(yù)測(cè)NOR Flash總體市場(chǎng)規(guī)模將在持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2024年全球NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到26.99億美元,2025年將達(dá)到34.57億美元。
圖|NOR Flash全球市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:中金企信、與非研究院整理
根據(jù)中金企信預(yù)測(cè),NOR Flash總體市場(chǎng)規(guī)模將在未來(lái)5年持續(xù)增長(zhǎng),2024年,全球NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到26.99億美元,同比增長(zhǎng)19.74%,2023-2028年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為9.17%。
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2022年我國(guó)NOR FLASH產(chǎn)量約為36.61億片,需求量約為37.11億片。
圖|NOR中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模
來(lái)源:與非研究院整理
5.2、NOR Flash 應(yīng)用市場(chǎng)
(1)消費(fèi)電子
隨著蘋果推出 AirPods 產(chǎn)品并取消有線耳機(jī)的插口,自 2019 年開始 TWS 耳機(jī)迎來(lái)了爆發(fā)增長(zhǎng)。TWS 耳機(jī)擺脫了連接線的束縛,便攜性大大提升,同時(shí)增加了各類功能(如主動(dòng)降噪、手勢(shì)控制等)。TWS 耳機(jī)一般采用 2Mb-256Mb 容量的 NOR Flash,中高端 TWS 耳機(jī)采用低功耗(主要為 1.8V)NOR Flash。
(2)汽車電子
NOR Flash 在汽車電子中被廣泛應(yīng)用,如 ADAS 系統(tǒng)、車載娛樂(lè)系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)及導(dǎo)航系統(tǒng)等。汽車電子對(duì)于 NOR Flash 的容量、壽命和可靠性均有極高的要求。容量方面,汽車電子中所使用的 NOR Flash 主要涵蓋 128Mb~2Gb的存儲(chǔ)范疇。使用壽命達(dá) 10 年以上,工作環(huán)境溫度可達(dá)-40℃~125℃。汽車顯示系統(tǒng)和 ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))是汽車電子中 NOR Flash 應(yīng)用較多的系統(tǒng)。
2023年全球車用NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模大約為6.93億美元,預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到15.58億美元,2024-2030期間年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為11.5%。
全球車用NOR Flash核心廠商有英飛凌、旺宏電子、美光科技、華邦電子和兆易創(chuàng)新等,前五大廠商占有全球大約84%的份額。中國(guó)是最大的車用NOR Flash市場(chǎng),占有大約32%份額,之后是北美和歐洲,分別占有25%和21%的市場(chǎng)份額。產(chǎn)品類型而言,1.8V是最大的細(xì)分,占有大約39%的份額。就下游來(lái)說(shuō),ADAS是最大的下游領(lǐng)域,占有51%份額。
(3)工業(yè)控制
智能電表具備綜合的電能數(shù)據(jù)采集能力,包括電壓、電流、有功電量、無(wú)功電量、功率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。它不僅支持預(yù)付費(fèi)和遠(yuǎn)程管理,還支持遠(yuǎn)程負(fù)荷控制功能。同時(shí),智能電表通過(guò)雙向通信功能,為未來(lái)家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)支持。
如國(guó)內(nèi)三表市場(chǎng)(外加北方熱表)對(duì)NOR Flash需求上升,其中基于國(guó)內(nèi)最新規(guī)范的IR46智能電表,對(duì)NOR Flash的采購(gòu)量會(huì)很快出現(xiàn)。
(4)5G 基站
NOR Flash 可在 5G 設(shè)備初始響應(yīng)和啟動(dòng)時(shí)提供更高可靠性和更低延時(shí)的啟動(dòng)配置支撐。由于 5G 基站運(yùn)行環(huán)境的特殊性(運(yùn)行溫度-40℃~105℃,至少保證 10 年以上壽命),應(yīng)用在 5G 基站設(shè)備中的 NOR Flash 通常至少需滿足工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì) NOR Flash 的要求需滿足“高容量+高性能+高可靠性”。
(5)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特點(diǎn)是具備網(wǎng)絡(luò)連接功能與簡(jiǎn)單的計(jì)算能力,與手機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備相比,一般的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)存儲(chǔ)空間要求較低,一般在幾兆(Mb)至幾百兆之間。NOR Flash 主要用來(lái)存儲(chǔ)代碼及部分?jǐn)?shù)據(jù),具備隨機(jī)存儲(chǔ)、可靠性強(qiáng)、讀取速度快及芯片內(nèi)執(zhí)行等特性,被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備代碼閃存應(yīng)用的首選。
5.3、市場(chǎng)格局
國(guó)外廠商淡出 NOR Flash 市場(chǎng),本土廠商涌現(xiàn)搶占市場(chǎng)份額。根據(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù),2020 年 NOR Flash 市場(chǎng)前四大企業(yè)占據(jù)了近 75%的市場(chǎng)份額。隨著賽普拉斯、美光等國(guó)外企業(yè) NOR Flash 技術(shù)接近極限,更專注于投入于車規(guī)和工控用高容量 NAND Flash 的生產(chǎn),頭部海外廠商將逐步放棄 NOR Flash 市場(chǎng)。
根據(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù),2021 年,華邦電子(臺(tái))、旺宏電子(臺(tái))、兆易創(chuàng)新三家企業(yè)在 NOR Flash 市場(chǎng)的市占率合計(jì)超過(guò) 90%,此外,中國(guó)廠商中還涌現(xiàn)出普冉股份和恒爍股份等一批新玩家。
隨著通訊、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子和汽車電子相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品在功能上的不斷豐富,下游應(yīng)用產(chǎn)品對(duì) NOR Flash 的容量需求逐漸提升,例如 TWS 耳機(jī)的降噪新功能和智能手表的生物識(shí)別新功能均對(duì) NOR Flash 的容量提出了更高要求。例如,東芯股份專注于中大容量 NOR Flash,采用了主流的 ETOX 工藝,容量從 64Mb 覆蓋到 1Gb,產(chǎn)品具有低功耗、編程速度快、適應(yīng)極端溫度環(huán)境、耐久性出色和數(shù)據(jù)保持時(shí)間長(zhǎng)等性能。
由于下游新興應(yīng)用的帶動(dòng),大容量 NOR Flash 正在成為新的發(fā)展趨勢(shì),根據(jù)預(yù)測(cè) 2022-2027 年 NOR Flash 在 5G 基站、 車載電子、AMOLED 和 TWS 耳機(jī)上的市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 分別為 48.2%14.7%/5.7%/35.3%, 2027 年市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到 2.8/39.4/17.6/24.2 億元。
六、EEPROM
EEPROM 是一類通用型的非易失性存儲(chǔ)芯片,主要用于各類設(shè)備中存儲(chǔ)小規(guī)模、經(jīng)常需要 修改的數(shù)據(jù),通常可確保 100 年 100 萬(wàn)次擦寫,容量范圍介于 1Kb-2Mb 之間。EEPROM是在斷電后仍能保留所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息,相比Flash具有更高的可靠性。
EEPROM通常用于保存開發(fā)者信息、生產(chǎn)時(shí)間、內(nèi)存信息、通信協(xié)議、既定內(nèi)存頻率、供電電壓、供電電流、物理信息等信息,被廣泛應(yīng)用于家用電器、智能電表、智能家居、汽車電子等領(lǐng)域中。
EEPROM 按照應(yīng)用領(lǐng)域可劃分為工業(yè)級(jí) EEPROM 和汽車級(jí) EEPROM,其中工業(yè)級(jí) EEPROM 主要應(yīng)用于智能手機(jī)攝像頭模組、液晶面板、工業(yè)控制、通訊、藍(lán)牙模塊、計(jì)算機(jī)及周邊、白色家電、醫(yī)療儀器等 領(lǐng)域;汽車級(jí) EEPROM 則具備更可靠的性能、更強(qiáng)的溫度適應(yīng)能力和抗干擾能力,在汽車智能 座艙、視覺感知、底盤與車身以及新能源汽車的三電系統(tǒng)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
2023年全球電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM市場(chǎng)規(guī)模大約為9.22億美元,預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到13.95億美元,2024-2030期間年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為6.0%。
全球電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM主要廠商包括STMicroelectronics、Microchip、聚辰半導(dǎo)體、ON Semiconductor、普冉半導(dǎo)體(上海)股份有限公司等,前五名廠商占有率約76%。亞太地區(qū)是最大的市場(chǎng),份額約為78%,其次是北美和歐洲,份額分別為11%和8%。從產(chǎn)品類型來(lái)看,≤16Kbit是最大的細(xì)分市場(chǎng),占據(jù)29%的份額。從應(yīng)用來(lái)看,消費(fèi)電子是最大的細(xì)分領(lǐng)域,占比約65%。
七、存儲(chǔ)發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)際廠商聚焦HBM和DDR5
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對(duì)高性能存儲(chǔ)的需求大幅增加。特別是 AI 服務(wù)器對(duì)芯片內(nèi)存容量和傳輸帶寬的更高要求,促使 HBM 成為 AI GPU 存儲(chǔ)單元的理想方案和關(guān)鍵部件,HBM 的需求呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。
DDR5 的帶寬更高,能夠支持更快的數(shù)據(jù)傳輸速度,滿足現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存性能的更高要求;同時(shí),DDR5 在功耗管理方面也進(jìn)行了優(yōu)化,降低了功耗,提高了能源效率。這些優(yōu)勢(shì)使得 DDR5 在服務(wù)器、PC 等市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
國(guó)內(nèi)廠商發(fā)力中小容量
因?yàn)橹瞥滔拗?,?guó)內(nèi)廠商只能聚焦于國(guó)外大廠退出的中小容量的存儲(chǔ)領(lǐng)域,在NOR領(lǐng)域兆易創(chuàng)新進(jìn)入全球前二;在EEPROM領(lǐng)域,聚辰半導(dǎo)體和普冉半導(dǎo)體進(jìn)入全球前五;NAND和利基型DRAM領(lǐng)域都有一定的突破,但發(fā)展歷程會(huì)相對(duì)艱難。面對(duì)5513億的國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)市場(chǎng),未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代空間非常廣闊。