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存储器国产化进程加速产业崛起已成必然(内附国产存储器厂家)

发布时间: 2023-11-18 01:21:39 来源:产品中心

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  自疫情以来,“缺芯”已成为各大行业高度关注的话题,多家国际芯片巨头陆续调高芯片售价,更将这一问题推到风口浪尖。

  而这种现象一直持续到2022年下半年,市场需求慢慢的出现疲软现象,价格下降,存储器市场迎来了拐点。

  据最新新闻媒体报道称,三星将继续缩减DDR3芯片产量,在7月份4Gb DDR4内存的合同价格就已经下降约8% ;

  7月22日,SK海力士预测,今年下半年(7-12月)存储芯片需求将有所降温;

  那么,存储现状到底对国内存储市场的影响如何?在本文中,我们将从存储芯片的概况、分类、国内外发展差距以及国产化替代的现状等几个维度,简要探讨一下存储器行业的现状与趋势。

  存储器是用来存储数据和指令等的记忆部件,它与中央处理器,逻辑芯片,模拟芯片称为四类通用芯片,是应用面最广、市场比例最高的集成电路基础性产品之一。可分为三大类:

  依照断电后是否还能保留数据,还可分为“易失性(VM)”与“非易失性(NVM)”存储两大类。

  FLASH最重要的包含NOR Flash和NAND Flash。NOR Flash属于代码型闪存芯片,可用来提供足够的地址线来映射整个存储器范围,是嵌入式存储芯片领域主要的应用技术之一。NAND Flash一种非易失性存储技术,属于数据型闪存芯片即断电后仍能保存数据,是海量数据的核心,拥有SLC、MLC、TLC、QLC四种不同存储技术。

  截止到2022年上半年,DRAM和NAND供应仍继续保持紧张。西部数据已通知客户上调闪存的价格;铠侠已通知NAND芯片合约、现货价双涨。其中,价格转为上涨5-10%,现货价涨幅25%以上。存储芯片供应紧张和持续强劲的需求使价格保持高位。

  但是在2022下半年出现了拐点,在旺季需求展望不明的状态下,部分供应商已慢慢的出现较明确的降价意图。此情况使第三季DRAM价格由原先的季跌3~8%,扩大至近10%。

  如美光年初至今,股价跌幅最高超过50%,预计第四季度营收约为68亿至76亿美元,远低于此前华尔街分析师平均预期的91.4亿美元,出货量(按比特计算)将环比下降;

  NAND Flash 预估跌幅也将由原先预估的15~20%,扩大至30~35%,在库存攀高、需求急冻的情况下,跌幅持续扩大的可能性仍在。

  目前来看,存储器中的DRAM和NAND对整个半导体市场具有重大影响,占全球半导体行业的约25%。而在PC、移动和企业(数据中心/服务器)方面约占所有DRAM和NAND需求的80%。它们总共加起来是一个价值超过1000亿美元的行业,受供需驱动影响,周期性也很强。总体而言,存储器行业预计将继续增长,以满足消费电子、超大型数据中心、人工智能、物联网、自主等方面的需求。

  如图1,2020年DRAM市场规模约659亿美元,预计将于2025年达到925亿美元。如图2,NAND Flash于2020年市场规模为534.1亿美元,预计2025年将达到931.9亿美元规模。

  数据密度、带宽能力和电源管理方面的持续改进仍然是内存和存储行业的优先选择。这些优先选择将结合2.5D和3D支持的新计算架构和模式,来实现更先进的系统芯片(SoC)和封装解决方案。

  随着DRAM扩展的物理极限逼近,出现了颠覆性技术转型的机会。虽然目前已经探索了相当多的取代DRAM的很多类型的内存技术,但还没有一种技术能够在速度、可靠性和可扩展性方面与DRAM竞争。如基本垄断全球三大厂家内存芯片已进入第四阶段1anm(10nm)的研发,而国内长鑫存储目前还处于1Xnm(16nm-19nm)阶段,与龙头大厂还是有一定的差距。

  NAND闪存体系结构已经迁移到3D,FLASH每一个连续的新一代3D NAND驱动器都会通过添加更多的存储层来增加位的面积密度,降低每个新3D节点提供的越来越便宜的存储器能力。与DRAM类似,随着行业发展到数百甚至数千层,工艺慢慢的变复杂,单片3D NAND解决方案还需要巨大的未来创新。如长江存储的128层堆叠的NAND闪存,虽在容量、位密度和I/O速度方面实现了行业领先的新标准,但是相对于过三星、美光来说还要继续加快脚步实现更高的性能。

  存储芯片的难点在于IP和制造,存储芯片的IP集中度要比处理器低一些。DRAM的IP方面,国内厂商由于起步较晚,因此专利的积累相对薄弱。但是由于 DRAM 领域发展已相对成熟,为实现国产替代提供了机会。

  NAND的IP方面,3D NAND堆叠技术是从2D平面技术升级而来,我国3D NAND堆叠技术与国际各大厂商的差距相对DRAM领域较小,原因是DRAM已经相对成熟,而3D NAND堆叠技术为近年来出现的新技术,因此我国的技术与世界领先技术差距也不是太大。

  随着国产厂家长江存储、合肥长鑫、兆易创新、东芯半导体、长鑫存储等的逐渐崛起,国产存储实现了从无到有的突破,打破了长期被垄断的局面,开创了国产存储的新局面。

  合肥长鑫2021年已达6万晶圆/月,预计2022年产能翻倍,达到12万晶圆/月的水平,同时还会有更先进的17nm工艺DDR5/LPDDR5等内存芯片开始投入量产。

  2021年,长江存储主要有128层3DNAND存储芯片,如果2023年和2024年开发进展顺利,可能会转向196层或232层3D NAND闪存,预计到2023年长江存储的全球市占率将达到约6%。在DRAM方面,其产能将从2021年初4万片/月扩张至2022-2023年12.5万片/月,加速赶超国外厂商先进技术。

  据相关报道如苹果公司将长江存储(YTMC)纳入供应商名单,通过使供应商多样化来降低NAND闪存的价格。

  兆易创新终端智能化需求和供应链本土化趋势越发明显,商品市场需求持续旺盛,2022年一季度实现营业收入为22.29亿元,同比增长39.02%,位列NOR Flash市场前三。

  国内主要厂家已经有相当规模,不少厂家存储芯片性能规格也在稳定性迭代中,逐渐占领高端市场,具体厂家如下(排名不分先后):

  存储主控芯片FABLESS:国科微、联芸科技、英韧科技、衡宇科技、芯邦科技

  存储主控芯片和存储产品厂商:澜起科技(内存接口芯片/内存模组)、华澜微、得一微、忆芯科技、山东华芯、得瑞领新、大唐存储、宝存科技、宏芯宇、大普微电子、华存电子、

  在国产替代的趋势下,国内厂商存储器技术的逐渐成熟,国产品牌开始迅速壮大。目前我国外部存储器市场上国产品牌已经占据约 60%的市场占有率。其中,华为目前排名第一,市场占有率约为20%,Dell EMC 排名第二,市占率 14%,第三到六名分别是海康威视、IBM、曙光和浪潮。除此之外,主要的国内厂商还包括:长江存储、兆易创新、东芯半导体、江波龙等。

  好了,这期的分享就到这里啦,下期我们电巢会做一期存储器厂家及其部分具体厂家型号pin to pin替代等,涵盖更详细的存储器知识体系,想了解满满干货的,下期不容错过!

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