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。

女性主导轻户外风潮 户外鞋服行业功能潮流并行 国货加速高端进阶

女性主导轻户外风潮 户外鞋服行业功能潮流并行 国货加速高端进阶

随着全民健身意识的觉醒,户外运动已从少数人的专业爱好,转变为大众日常生活的重要组成部分。截至2025年4月初,全国户外运动参与人数已突破4亿,庞大的参与人群为户外运动鞋服市场奠定了坚实的用户基础,也为行业规模扩张提供了核心支撑。

2026年04月27日
量子精密测量产业化提速:欧美领跑格局稳固 中国专利与市场双向突围

量子精密测量产业化提速:欧美领跑格局稳固 中国专利与市场双向突围

近年得益于量子时频、重力测量等技术的商业化突破,以及航天导航、能源探测等领域的需求爆发,全球量子精密测量市场规模稳步增长。数据显示,2024年全球量子测量市场规模约16.7亿美元。预计到2035年,全球量子精密测量市场规模将达到44.97亿美元。

2026年04月27日
从“被动配套”到“主动突破”:我国半导体设备机械类零部件行业规模扩大

从“被动配套”到“主动突破”:我国半导体设备机械类零部件行业规模扩大

当前,我国半导体设备机械类零部件行业正迎来前所未有的发展机遇:下游晶圆厂产能加速扩张,中国大陆已成为全球第一大半导体设备市场,2025年Q2销售额以34.4%的份额稳居全球首位;设备国产化率从25%提升至35%,进入S型曲线的加速爬坡期;“十五五”规划将半导体产业链自主可控提升至国家战略高度,零部件配套攻关被置于重要位

2026年04月25日
商业航天、6G通信等新兴领域驱动原子钟市场结构性高增 中国将成全球核心增长引擎

商业航天、6G通信等新兴领域驱动原子钟市场结构性高增 中国将成全球核心增长引擎

近年随着全球科技产业的快速迭代,商业航天、量子通信、智能电网、6G通信、海底石油勘探等新兴领域持续深耕发力,对原子钟的精度、小型化水平及运行稳定性提出了更高标准的要求,这一趋势也直接推动包括全球原子钟市场需求持续攀升。

2026年04月24日
我国锂电池电解液添加剂需求旺盛 VC主导市场、价格大幅上扬 国产厂商领跑全球

我国锂电池电解液添加剂需求旺盛 VC主导市场、价格大幅上扬 国产厂商领跑全球

受益于终端新能源汽车与新型储能产业蓬勃发展,我国锂电池电解液添加剂下游需求旺盛,出货量高速增长,且在全球市场中占据主导地位。行业已形成多元化的产品矩阵,其中VC出货量增长尤为迅猛,占比不断提升,由2020年的36.36%提升至2025年的54.74%。2025年四季度,锂电池电解液添加剂呈现出强劲上行态势。

2026年04月24日
PCB与半导体驱动下的百亿赛道:我国湿制程镀层材料市场空间有望打开 国产化亟待深化

PCB与半导体驱动下的百亿赛道:我国湿制程镀层材料市场空间有望打开 国产化亟待深化

湿制程镀层材料下游应用集中于半导体及PCB行业,其中PCB为第一大应用市场。数据显示,2024年PCB用湿制程镀层材料市场规模在整体市场中的占比约为68%,显著高于半导体领域32%的占比,是拉动行业需求增长的主要动力。

2026年04月24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