咨询热线

400-007-6266

010-86223221

全球NAND闪存行业下游需求规模持续扩大 3D、4D NAND为技术主流发展趋势

1、NAND闪存概述

NAND闪存是一种通过在氮化硅的内部补集点捕获电子或空穴来存储信息的设备。在这种设备中,工作区和栅极间会留有通道供电流通过硅晶片表面,而根据浮置栅极中存储的电荷类型,便可进行存储编程(“1”)和擦除(“0”)信息的操作。同时,在一个单元内存储1个比特的操作被称为单层单元(SLC)。氮化硅内部捕获的电子数量与单元晶体管的阈值电压成正比,因此,当俘获大量电子时,即实现了高阈值电压;捕获少量电子会造成低阈值电压。

根据存储方式的不同,NAND Flash又可分为SLC、MLC、TLC和QLC,对应存储单元分别可存放 1、2、3和4bit的数据,存储密度越大,其寿命越短且速度越慢,但容量越大成本越低。以SLC和QLC为例,SLC相对于其他类型NAND闪存颗粒单位容量成本更高,但其数据保存时间更长、读取速度更快,反之,QLC拥有较高的存储密度且更低的成本,但是其寿命短、读取速度慢,目前NAND Flash主要以TLC为主。因此,重要的是,首先要根据NAND闪存的应用领域决定是否优先考虑信息量,性能和寿命,然后选择适当的编程方法。

NAND闪存编程类型

类型

单元存储量

单元擦/写寿命

SLC

1bit/cell

10万次

MLC

2bit/cell

3000-10000

TLC

3bit/cell

500

QLC

4bit/cell

150

资料来源:观研天下整理

2、NAND闪存下游市场需求以手机端为主

目前,NAND Flash存储芯片主要应用于智能手机市场的嵌入式存储产品、计算机的消费级SSD及服务器市场的企业级SSD产品为主,企业级SSD市场需求逐步扩张。在NAND存储芯片下游应用份额占比中,2022年,智能手机占比达34%、cSSD市场份额占比22%,存储卡/盘占比9%。

目前,NAND Flash存储芯片主要应用于智能手机市场的嵌入式存储产品、计算机的消费级SSD及服务器市场的企业级SSD产品为主,企业级SSD市场需求逐步扩张。在NAND存储芯片下游应用份额占比中,2022年,智能手机占比达34%、cSSD市场份额占比22%,存储卡/盘占比9%。

数据来源:观研天下整理

3、ChatGPT面世引爆AI热潮,将大量催生NAND闪存需求

GPT-3采用大规模预训练模型,需要大量的数据对模型进行训练和调优,其预训练数据量达45Tb,参数量达1750亿个,而GPT-4作为多模态模型,训练数据量将远超于GPT3,将进一步催生对数据存储的需求。而ChatGPT面世引爆AI热潮,AI服务器存储需求量是传统服务器数倍。根据数据,AI服务器的DRAM需求量是常规服务器的8倍,NAND需求量是常规服务器3倍。

GPT-3采用大规模预训练模型,需要大量的数据对模型进行训练和调优,其预训练数据量达45Tb,参数量达1750亿个,而GPT-4作为多模态模型,训练数据量将远超于GPT3,将进一步催生对数据存储的需求。而ChatGPT面世引爆AI热潮,AI服务器存储需求量是传统服务器数倍。根据数据,AI服务器的DRAM需求量是常规服务器的8倍,NAND需求量是常规服务器3倍。

数据来源:观研天下整理

4、智能手机处于存量替换阶段,配置持续升级,带动存储需求位元增加

目前,智能手机处于存量替换阶段,受库存调整、经济下行等因素影响需求持续低迷。根据数据,2023年第一季度,全球智能手机出货量达2.8亿部,同比下降14%,但高端智能手机(售价600美元以上)实现逆势增长,同比增长1%。

而随着5G手机渗透率持续提升,AI、4K视频录制、多任务处理等需求随之增加,同时摄像功能逐渐各大厂商重点发力点,导致单个照片/影片内存占比持续增加,对手机存储的单机搭载容量和性能提出更高要求,带动存储需求位元增加。

而随着5G手机渗透率持续提升,AI、4K视频录制、多任务处理等需求随之增加,同时摄像功能逐渐各大厂商重点发力点,导致单个照片/影片内存占比持续增加,对手机存储的单机搭载容量和性能提出更高要求,带动存储需求位元增加。

数据来源:观研天下整理

5、PC需求持续走弱,存储需求增量主要来自单机搭载量提升

近两年,由于库存调整导致C需求持续走弱,考虑到市场对Chromebook和Windows11更新换机需求,预计2024年PC市场前景有望改善。根据数据,2020年PC NAND Flash容量为450Gb,预计2026年将超过1000Gb,2020-2026年CAGR为15%。

近两年,由于库存调整导致C需求持续走弱,考虑到市场对Chromebook和Windows11更新换机需求,预计2024年PC市场前景有望改善。根据数据,2020年PC NAND Flash容量为450Gb,预计2026年将超过1000Gb,2020-2026年CAGR为15%。

数据来源:观研天下整理

6、3D、4D NAND为NAND技术未来主流发展趋势

根据观研报告网发布的《中国NAND闪存行业发展趋势研究与投资前景分析报告(2023-2030年)》显示,长期来看,目前,2D NAND已经接近其缩放极限,很难实现进一步扩展。3D NAND主要通过在垂直堆栈中将多组存储单元进行相互层叠,以实现存储容量增加的目的,堆叠层数越高则意味着容量就越高,3D NAND技术可支持在更小的空间内容纳更高存储容量,进而带来成本节约、能耗降低及大幅的性能提升。

2016-20233D NAND闪存技术路径及主要参数

年份

2016-2017

2018-2019

2020-2021

2022-2023

3D 代际

L48

L64

L96

L128

L256

L512

单芯片容量

256-512G6

512GB-1TB

512GB-2TB

1-3TB

2-6TB

4-12TB

Hole CD

65-100

65-100

65-100

65-100

65-100

65-100

SLit Pitch

4

4

4-8

8

8

8

Vertical Pitch

50-70nm

40-60nm

40-60nm

40-50nm

40-50rm

40-50nm

BL CD

20

20

20-40

-40

-40

-40

多重堆叠

2-4

4-8

资料来源:观研天下整理

2007年东芝(现在的铠侠)提出3D NAND结构的技术理念,2014年三星推出业界首个3D V-NAND产品,垂直方向堆叠3D NAND层数已经成为各大NAND厂商竞争的主要方向。2022年美光实现232层NAND闪存产品的出货,三星宣布开始量产236层3D NAND闪存芯片。而在国内方面,长江存储在NAND领域取得不断突破,2020年成功研发128层3D NAND闪存产品,持续缩短与海外巨头之间的差距。

为进一步提高存储容量,SK海力士推出4D NAND技术,并且在2022年宣布成功研发全球首款业界最高层数的238层4D NAND闪存。4D NAND技术主要通过在3D NAND中利用单元下外围(PUC)技术,在单元下方形成外围电路,减少外围电路所占面积,从而实现容量的增加和成本的降低。(WYD)

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

推理需求反超训练,政策红利持续释放——我国AI推理服务器行业快速发展

推理需求反超训练,政策红利持续释放——我国AI推理服务器行业快速发展

与此同时,大模型向万亿级参数跃迁、AI Agent规模化部署、推理成本持续下降等多重趋势共振,推动行业进入高速增长通道。然而,芯片供给瓶颈、算力供需失衡与能耗成本压力仍是行业发展必须跨越的门槛。展望未来,随着国产算力突破、异构计算成熟及边缘推理普及,行业正迎来从“算力堆叠”到“智能产能”竞争的全新阶段。

2026年08月10日
AI时代下互连芯片开启高景气成长通道 中国市场增长速度、发展潜力优于全球

AI时代下互连芯片开启高景气成长通道 中国市场增长速度、发展潜力优于全球

随着AI大模型与智算产业快速发展,算力架构加速向多芯片协同、大规模集群演进,系统性能瓶颈逐步由算力不足转向数据传输短板。作为算力体系“运力”核心,互连芯片成为数据中心高效运行的关键底座。当前全球数据量持续爆发,带动高速互连硬件需求快速扩容,国内市场增速显著领跑全球。

2026年08月10日
我国照明出口市场承压 LED照明成主流 行业蕴藏多重结构性增长机遇

我国照明出口市场承压 LED照明成主流 行业蕴藏多重结构性增长机遇

2026年上半年,我国照明行业呈现营收平稳增长、利润收缩的运行特征,产业区域集聚特征显著。LED照明凭借优异性能已成为国内照明市场主流产品。行业出口整体承压下行,外销结构不断向LED照明品类倾斜。当前,行业已处于存量替换主导的成熟发展阶段,蕴藏多重结构性增长机遇。

2026年08月10日
多赛道共振驱动我国工业传感器需求释放 海外厂商主导地位突出

多赛道共振驱动我国工业传感器需求释放 海外厂商主导地位突出

工业传感器是智能制造的“神经末梢”,广泛应用于汽车、半导体、锂电池、AI服务器等领域,多赛道共振打开长期增量空间。行业集中度较高,寡占型竞争格局突出,且市场份额呈现出向头部集中的趋势。但整体国产化率较低,国产替代存在明显分层特征。未来,国产化、智能化、集成化成行业重要发展方向。

2026年08月10日
全球CMOS数字隔离器行业:容耦深耕+isoPower渗透+毫米波开辟新赛道 国产向全球引领迈进

全球CMOS数字隔离器行业:容耦深耕+isoPower渗透+毫米波开辟新赛道 国产向全球引领迈进

2024年全球CMOS数字隔离器市场规模达5.79亿美元,同比增长13.1%。预计2026年全球CMOS数字隔离器市场规模将超7.00亿美元,增速保持在10.0%以上。

2026年08月09日
AI 与云计算双赛道打开DPU千亿成长空间 国产厂商突破技术壁垒迎替代窗口期

AI 与云计算双赛道打开DPU千亿成长空间 国产厂商突破技术壁垒迎替代窗口期

数据处理器 DPU 作为算力体系核心互连芯片,由传统网卡迭代而来,分为全功能、AI DPU 两大产品,与 CPU、GPU 协同支撑数据中心运行。当下云计算存量需求稳固,大模型驱动 AI 智算增量爆发,DPU 硬件卸载可破解服务器算力瓶颈,行业市场规模高速扩张。目前国内 DPU 国产化率不足三成,技术、生态、资金多重壁垒

2026年08月08日
渗透率达高位 全球LED照明行业已步入成熟阶段 未来将向集成化、智能化方向演进

渗透率达高位 全球LED照明行业已步入成熟阶段 未来将向集成化、智能化方向演进

行业迈入存量替换主导的成熟阶段,持续性的存量替换需求叠加照明产品智能化、精细化技术迭代带来的升级需求,共同成为支撑行业稳健发展的重要动力,市场规模有望由2025年的1069亿美元增至2030年的1530亿美元。

2026年08月07日
AI光互联的“最后一公里” 我国光模块耦合行业竞争处于三角博弈格局

AI光互联的“最后一公里” 我国光模块耦合行业竞争处于三角博弈格局

与此同时,CPO共封装光学的前瞻布局,更对耦合提出了近乎苛刻的亚微米级片上对准要求。在这一技术代际跃迁的关口,自动化设备商、专业代工厂与光模块龙头三方围绕耦合工艺展开了激烈的价值博弈,全自动产线、数字孪生仿真与测耦一体化设备正在重塑行业的技术底座。

2026年08月06日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部