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存储器行业:以DRAM与NAND Flash存储为主,全球市场规模超千亿美元

一、存储器行业概况

(一)存储器行业简介

存储器(Memory)是用来存储数据、信息和各类程序软件的记忆部件。依据存储介质不同,可以分为半导体存储、磁性存储和光学存储;其中,半导体存储器是以半导体电路作为存储媒介、用于保存二进制数据的记忆设备,是市面上的主流存储器,具有体积小、存储速度快、存储密度高、与逻辑电路接口容易等优点,被广泛应用于各类电子产品中。

根据观研报告网发布的《中国存储器行业发展趋势研究与投资前景调研报告(2022-2029年)》显示,目前,存储器行业已经发展成为全球集成电路产业规模最大的分支。半导体行业分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业,根据功能的不同,集成电路又可以分为存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器等细分领域。根据世界半导体贸易统计(WSTS)对世界半导体贸易规模的最新报告,2021年全球半导体行业的整体规模达到5529.61亿美元,同比增长25.6%。其中存储器的市场规模接近1600亿美元,是半导体中规模最大的子行业,占比超过1/4。

根据观研报告网发布的《》显示,目前,存储器行业已经发展成为全球集成电路产业规模最大的分支。半导体行业分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业,根据功能的不同,集成电路又可以分为存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器等细分领域。根据世界半导体贸易统计(WSTS)对世界半导体贸易规模的最新报告,2021年全球半导体行业的整体规模达到5529.61亿美元,同比增长25.6%。其中存储器的市场规模接近1600亿美元,是半导体中规模最大的子行业,占比超过1/4。

数据来源:世界半导体贸易统计(WSTS)

(二)存储器分类情况

按照掉电后数据是否可以继续保存在器件内,存储芯片可分为掉电易失和掉电非易失两种,其中易失存储芯片主要包含静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM);非易失性存储器主要包括可编程只读存储器(PROM),闪存存储器(Flash)和可擦除可编程只读寄存器(EPROM/EEPROM)等。

存储器分类

<strong>存储器分类</strong>

数据来源:公开资料整理

其中,NAND Flash和DRAM存储器领域是半导体存储器中规模最大的细分市场,规模均在数百亿美元以上,合计占整个半导体存储器市场比例达到97%以上。

其中,NAND Flash和DRAM存储器领域是半导体存储器中规模最大的细分市场,规模均在数百亿美元以上,合计占整个半导体存储器市场比例达到97%以上。

数据来源:IC Insights

(三)存储器行业产业链特征

与逻辑芯片不同,NAND Flash和DRAM等半导体存储器的核心功能为数据存储,存储晶圆的设计及制造标准化程度较高,各晶圆厂同代产品在容量、带宽、稳定性等方面,技术规格趋同,存储器的功能特性须通过存储介质应用技术及芯片封测等产业链后端环节实现。不同类别的晶圆选型、封测技术和应用技术的组合,能够为终端客户提供满足各种场景需要,在容量、带宽、时延、寿命、尺寸、性价比等方面各异的,“千端千面”的存储器产品。

存储晶圆厂商凭借IDM模式向下游存储器产品领域渗透,其竞争重心在于提升晶圆制程和市场占有率,在应用领域主要聚焦通用化、标准化的存储器产品,重点服务智能手机、个人电脑及服务器等行业的头部客户。除该等通用型存储器应用外,仍存在极为广泛的应用场景和市场需求,包括细分行业存储需求(如工业控制、商用设备、汽车电子、网络通信设备、家用电器、影像监控、物联网硬件等)以及主流应用市场里中小客户的需求。无晶圆制造的存储器厂商面向下游细分行业客户的客制化需求,进行介质晶圆特性研究与选型、主控芯片选型与定制、固件开发、封装设计与制造、芯片测试、提供后端的技术支持等,将标准化存储晶圆转化为千端千面的存储器产品,扩展了存储器的应用场景,提升了存储器在各类应用场景的适用性,推动实现存储晶圆的产品化和商业化,是存储器产业链承上启下的重要环节。领先的存储器厂商在存储晶圆产品化的过程中形成品牌声誉,进而提升市场表现,获得资源进一步加强对核心优势的投入,形成良性循环。

存储器行业产业链运作情况

<strong>存储器行业产业链运作情况</strong>

资料来源:公开资料整理

(四)存储器行业市场规模

数据储存技术的发展与下一代信息技术密不可分。物联网、大数据、人工智能、智能车联网、元宇宙等新一代信息技术既是数据的需求者,也是数据的产生者。根据市场调研机构国际数据公司(International Data Corporation,IDC)发布的《数字化世界-从边缘到核心》白皮书预测,全球数据总量将从2018年的33ZB增长至2025年的175ZB。面临数据的爆发式增长,市场需要更多的存储器承载海量的数据。据相关统计数据显示,2021年全球存储器市场规模已经达到约1645亿美元,存储器已经发展成为半导体的支柱产业、其庞大的市场体量能够较大程度上影响到半导体行业的景气波动。

数据储存技术的发展与下一代信息技术密不可分。物联网、大数据、人工智能、智能车联网、元宇宙等新一代信息技术既是数据的需求者,也是数据的产生者。根据市场调研机构国际数据公司(International Data Corporation,IDC)发布的《数字化世界-从边缘到核心》白皮书预测,全球数据总量将从2018年的33ZB增长至2025年的175ZB。面临数据的爆发式增长,市场需要更多的存储器承载海量的数据。据相关统计数据显示,2021年全球存储器市场规模已经达到约1645亿美元,存储器已经发展成为半导体的支柱产业、其庞大的市场体量能够较大程度上影响到半导体行业的景气波动。

资料来源:观研天下数据中心整理

二、存储器细分市场之DRAM 行业概况

(一)DRAM行业产品简介

DRAM(动态随机存取存储器,主要特指SDRAM)是存储器细分产品中的营收占比最大的产品。DRAM基本存储单元由一个晶体管和一个电容(1T1C)构成,由于存储单元较为简单,因此DRAM可以实现很高的存储密度和容量,被广泛应用在主机内存上。

DRAM按照产品分类分为DDR/LPDDR/GDDR和传统型(Legacy/SDR)DRAM,其特点分别如下:

1、DDR是双倍速率同步动态随机存储器,主要应用在个人计算机、服务器上、现主流的DDR标准是DDR4,预计未来DDR5渗透率会逐步提高;

2、LPDDR是Low Power DDR,主要应用于移动端电子产品;

3、GDDR是Graphics DDR,主要应用于图像处理领域;

4、相比较DDR的双倍速率(在时钟上升沿和下降沿都可以读取数据),传统的DRAM只在时钟上升沿读取数据,速度相对慢。

目前,DDR/LPDDR为DRAM目前应用最广的类型,根据相关数据统计,两者合计占DRAM应用比例约为90%。

DRAM 产品分类情况

<strong>DRAM </strong><strong>产品分类情况</strong>

数据来源:Trend Force

(二)DRAM行业竞争格局

目前DRAM晶圆的市场供应主要集中在三星、SK海力士和美光,三大厂商2021年市场占有率合计已达到94.1%,其中三星市场占有率43.6%,SK海力士与美光分别占比27.7%与22.8%。国内DRAM晶元厂商主要为合肥长鑫,目前尚处于起步阶段。

目前DRAM晶圆的市场供应主要集中在三星、SK海力士和美光,三大厂商2021年市场占有率合计已达到94.1%,其中三星市场占有率43.6%,SK海力士与美光分别占比27.7%与22.8%。国内DRAM晶元厂商主要为合肥长鑫,目前尚处于起步阶段。

数据来源:Omdia(IHS Markit)

(三)DRAM行业下游需求

根据市场调研机构Gartner统计及预测,DRAM下游需求市场格局较为稳定,移动端电子产品为首,服务器次之,个人电脑占比约为18%,个人电脑占比近年来呈现缓慢下降的趋势。

根据市场调研机构Gartner统计及预测,DRAM下游需求市场格局较为稳定,移动端电子产品为首,服务器次之,个人电脑占比约为18%,个人电脑占比近年来呈现缓慢下降的趋势。

数据来源:Gartner

(四)DRAM行业市场规模

目前,DRAM是存储器市场规模最大的芯片,根据相关数据统计,2021年全球DRAM市场规模约942亿美元。

目前,DRAM是存储器市场规模最大的芯片,根据相关数据统计,2021年全球DRAM市场规模约942亿美元。

数据来源:Trend Force

三、存储器细分市场之NAND Flash行业概况

(一)NAND Flash行业产品简介

NAND Flash是最为常见的非易失存储介质,标准化的生产过程、容量大、价格较低、且断电不会丢失存储信息的特征,决定了NAND Flash被广泛应用在资料存储的应用属性。

从基本结构的构成来看,NAND Flash的结构从小到大分别为cell-line-page-block-plane-die;同一 bit line下的基本存储单元为串联结构。NAND工作时的擦除单元为block,写入单元则为page。

NAND Flash基本结构情况

<strong>NAND F</strong><strong>lash基本结构情况</strong>

资料来源:CSDN

NAND Flash作为主要的资料存储介质,其最终出货形态以 eMMC/UFS(主要应用在移动设备)、SSD(主要应用在服务器和PC)产品为主。在移动设备领域,相较于eMMC的封装形式、UFS封装的闪存有着更高的写入速度、更好的性能。SSD产品则依据下游应用场景对容量和速度的要求部分,分为消费级、数据中心级和企业级固态硬盘。

NAND Flash产品分类

<strong>N</strong><strong>AND F</strong><strong>lash产品分类</strong>

资料来源:三星官网

(二)NAND Flash行业竞争格局

目前全球具备NAND Flash晶圆生产能力的主要有三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等企业,国产厂商长江存储处于起步状态,正在市场份额与技术上奋起直追。根据Omdia的数据统计,2020年六大NAND Flash晶圆厂占据了98%的市场份额。

目前全球具备NAND Flash晶圆生产能力的主要有三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等企业,国产厂商长江存储处于起步状态,正在市场份额与技术上奋起直追。根据Omdia的数据统计,2020年六大NAND Flash晶圆厂占据了98%的市场份额。

数据来源:Omdia(IHS Markit)

(三)NAND Flash行业下游需求

随着人工智能、物联网、大数据、5G等新兴应用场景不断落地,电子设备需要存储的数据也越来越庞大,NAND Flash需求量巨大,市场前景广阔。

随着人工智能、物联网、大数据、5G等新兴应用场景不断落地,电子设备需要存储的数据也越来越庞大,NAND Flash需求量巨大,市场前景广阔。

数据来源:Gartner

(四)NAND Flash行业市场规模

作为非易失性存储的一种,NAND Flash是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据相关数据统计,NAND Flash2020年市场规模为534.1亿美元。(wqf)

作为非易失性存储的一种,NAND Flash是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据相关数据统计,NAND Flash2020年市场规模为534.1亿美元。(wqf)

数据来源:Gartner

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