“網(wǎng)信中國”5月21日宣布,，美光公司未能通過網(wǎng)絡(luò)安全審查，按照《網(wǎng)絡(luò)安全法》等法律法規(guī),，我國內(nèi)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營者應(yīng)停止采購美光公司產(chǎn)品,。
此消息一出，5月22日,，國產(chǎn)存儲(chǔ)芯片概念股集體高開,。中信證券表示，美光接受審查有望加速存儲(chǔ)芯片本土化趨勢(shì),。
那么,，目前存儲(chǔ)芯片的國產(chǎn)化程度怎么樣了？能補(bǔ)上美光的空缺嗎,？
01
存儲(chǔ)芯片分類
存儲(chǔ)芯片種類繁多,，在了解各個(gè)領(lǐng)域國產(chǎn)存儲(chǔ)芯片的發(fā)展情況前，有必要先認(rèn)識(shí)一下存儲(chǔ)芯片的門類,。
首先,，根據(jù)數(shù)據(jù)是否會(huì)在斷電時(shí)消失，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器被分為易失性存儲(chǔ)器（Volatile memory）和非易失性存儲(chǔ)器（non-volatile memory）兩大類,。
由于讀寫速度更快,，易失性存儲(chǔ)器通常被用以輔助CPU工作，因此也被稱為“內(nèi)存”,；非易失性存儲(chǔ)器則被稱為“外存”,，主要用于存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)文件。
在內(nèi)存這個(gè)類別中,，最重要的是DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）,，因?yàn)槠涑Ｄ暾紦?jù)全球存儲(chǔ)類芯片市場(chǎng)半壁江山。
綜合來看,，DRAM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，能夠擁有非常高的密度，單位體積的容量較高,，成本較低,。再往下，領(lǐng)導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)JEDEC（固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)）將DRAM定義為標(biāo)準(zhǔn)DDR,、移動(dòng)DDR,、圖形DDR三個(gè)類別，分別對(duì)應(yīng)電腦內(nèi)存,、手機(jī)運(yùn)存,、顯卡顯存。
與DRAM相對(duì)的是SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），兩者的存儲(chǔ)原理,、結(jié)構(gòu)不同,，特性則完全相反。除了能夠應(yīng)用在緩存中,，SRAM一般還會(huì)用在FPGA內(nèi),，不過SRAM價(jià)格昂貴，全球市場(chǎng)規(guī)模占比也始終較小,。
值得注意的是,，易失性存儲(chǔ)器在過去幾十年內(nèi)沒有特別大的變化，DRAM和SRAM各有專長(zhǎng),，可以適用不同應(yīng)用場(chǎng)景,。
說完了內(nèi)存，我們繼續(xù)說外存,。在非易失性存儲(chǔ)器領(lǐng)域,，持續(xù)涌現(xiàn)新技術(shù)，目前技術(shù)成熟且擁有一定規(guī)模市場(chǎng)的外存共有三種：EEPROM,、NOR Flash,、NAND Flash。
其中,，市場(chǎng)規(guī)模最大的是NAND Flash,，據(jù)Yole統(tǒng)計(jì),，2021年全球存儲(chǔ)類芯片市場(chǎng)中NAND Flash占比40%,。
NAND Flash屬于數(shù)據(jù)型閃存芯片，可以實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ),、高寫入和擦除速度,，多應(yīng)用于大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。擁有SLC,、MLC,、TLC、QLC四種不同存儲(chǔ)技術(shù),，依次代表每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分別為1位,、2位、3位與4位,。
其中SLC和MLC/TLC/QLC形成了截然不同兩個(gè)賽道,，因?yàn)镾LC技術(shù)較老但壽命、可靠性最優(yōu)的,。
從SLC到QLC,，存儲(chǔ)密度逐步提升，單位比特（Bit）成本隨之降低。但相對(duì)的,，性能,、功耗、可靠性與P/E循環(huán)（擦寫循環(huán)次數(shù),，即壽命）會(huì)下降,。
目前提升NAND Flash性能的技術(shù)路徑有兩個(gè)：其一，提升制程節(jié)點(diǎn),；其二,，通過縱向疊加NAND Flash層數(shù)獲取高密度和大容量，即3D NAND Flash,。一般來說,，SSD固態(tài)硬盤、U盤,、手機(jī)閃存,、SD卡均屬大容量3D NAND Flash范疇。
上文曾提到,，DRAM占據(jù)了全球存儲(chǔ)市場(chǎng)超50%的份額,。因此，NAND Flash和DRAM就占據(jù)了全球存儲(chǔ)市場(chǎng)的超九成,，是最具代表性的存儲(chǔ)產(chǎn)品,，其行情變動(dòng)具有風(fēng)向標(biāo)意義。
另外,，EEPROM是一種支持電可擦除和即插即用的非易失性存儲(chǔ)器,，具有體積小、接口簡(jiǎn)單,、數(shù)據(jù)保存可靠,、可在線改寫、功耗低等特點(diǎn),。
NOR Flash屬于代碼型閃存芯片,，用來存儲(chǔ)代碼及部分?jǐn)?shù)據(jù)，是終端電子產(chǎn)品種不可或缺的重要元器件,，具備隨機(jī)存儲(chǔ),、可靠性高、讀取速度快,、可執(zhí)行代碼等特性,，在中低容量應(yīng)用時(shí)具備性能和成本上的優(yōu)勢(shì)。
不過,，從市場(chǎng)規(guī)模上來看,，兩者都比較小，據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2021年占比分別約1%和2%,。
02
細(xì)分賽道的國產(chǎn)化程度
在各個(gè)細(xì)分市場(chǎng),，國產(chǎn)存儲(chǔ)有哪些代表性企業(yè)？產(chǎn)品技術(shù)水平如何,？又面臨怎么樣的全球競(jìng)爭(zhēng)格局呢,？我們依次來分析。
DRAM
據(jù) IC Insights數(shù)據(jù),，2021年,，全球DRAM市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)營收961億美元。
其中,，三星仍是全球最大的DRAM 供應(yīng)商,，銷售額達(dá)到近419億美元，占全球市場(chǎng)份額的44%,；SK海力士位列第二,，DRAM 銷售額為266 億美元，占據(jù)全球28%市場(chǎng)份額,；美光是2021年全球第三大DRAM供應(yīng)商,，銷售額為219億美元，全球占比23%,。
也就是說,，DRAM賽道的頭三位玩家吃掉了全球DRAM市場(chǎng)近95%的份額。
DRAM賽道之所以呈現(xiàn)寡頭壟斷的態(tài)勢(shì)是因?yàn)槿腴T門檻極高,，需要持續(xù)投入龐大的資金支持研發(fā),，此外，國際巨頭可以通過不斷在專利上“埋雷”以及價(jià)格狙擊戰(zhàn),，限制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手發(fā)展,。而我國DRAM芯片起步較晚,，發(fā)展上也處處受到專利保護(hù)的掣肘,。
在國產(chǎn)存儲(chǔ)芯片的細(xì)分領(lǐng)域中，DRAM是最需要攻堅(jiān)的一環(huán),。目前,，在DRAM賽道上，有相應(yīng)產(chǎn)品的國產(chǎn)芯企包括長(zhǎng)鑫存儲(chǔ),、紫光國芯,、福建晉華、東芯半導(dǎo)體,、北京君正,。
據(jù)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道，中國DRAM技術(shù)與國外企業(yè)相比，大致落后5-6年,，且技術(shù)差距還在擴(kuò)大之中,。
目前國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商的DRAM產(chǎn)品尚處于DDR4時(shí)代（ DDR是一種DRAM標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于服務(wù)器和客戶端,，目前已經(jīng)發(fā)展至第五代）,，而三星、SK海力士,、美光在去年底,、今年初都相繼宣布DDR5 DRAM開發(fā)成功。
SRAM
與DRAM相比,，SRAM市場(chǎng)規(guī)模極小,。據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2027年中國SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2021年,，全球SRAM市場(chǎng)規(guī)模約為4億美元,。
2022年，北京君正的SRAM產(chǎn)品收入在全球市場(chǎng)中位居第二位,。據(jù)悉,，北京君正擁有的SRAM 產(chǎn)品品類豐富，從傳統(tǒng)的 Synch SRAM,、Asynch SRAM 產(chǎn)品到行業(yè)前沿的高速 QDR SRAM 產(chǎn)品均擁有自主研發(fā)的知識(shí)產(chǎn)權(quán),。
NAND Flash
據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)，2022年第四季度,，全球NAND Flash市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)營收約103億美元,。
其中，排名前三的三星,、鎧俠,、SK海力士分別占據(jù)全球NaND Flash市場(chǎng)33.8%、19.1%和17.1%的份額,。另外,，美光占據(jù)10.7%的市場(chǎng)份額，位列第五,。
相較DRAM,，NAND Flash的市場(chǎng)集中度沒那么高，前三的存儲(chǔ)廠商占據(jù)71%市場(chǎng)份額,，前五的存儲(chǔ)廠商占據(jù)95%的市場(chǎng)份額,。
圖源：集邦咨詢
技術(shù)路線方面，主要存儲(chǔ)原廠在激烈競(jìng)爭(zhēng)中不斷提升NAND Flash存儲(chǔ)密度,。三星電子 2013 年率先開發(fā)出可商業(yè)應(yīng)用的24層3D NAND,，去年,，各大NAND Flash廠商競(jìng)相將3D堆疊的層數(shù)推到200層以上。
其中,，SK海力士在去年8月宣布成功研發(fā)了238層NAND閃存,；去年11月，三星宣布已經(jīng)開始大規(guī)模生產(chǎn)其236層3D NAND 閃存芯片,，也就是第8V-NAND,。去年12月,，美光宣布232層NAND客戶端SSD正式出貨,。
在NAND Flash賽道，長(zhǎng)江存儲(chǔ)是國內(nèi)鮮有的可與國際廠商同臺(tái)競(jìng)技的企業(yè),。據(jù)悉,，長(zhǎng)江存儲(chǔ)于 2018 年發(fā)布其研發(fā)的 3D NAND 獨(dú)家技術(shù) Xtacking，隨后分別于 2018 年和 2019 年第三季度分別實(shí)現(xiàn) 32 層和 64 層 3D NAND 量產(chǎn),，并在2020年推出128層QLC 3D NAND 閃存,。
截至 2020年末長(zhǎng)江存儲(chǔ)取得全球接近 1%市場(chǎng)份額，成為五大國際原廠以外市場(chǎng)份額最大的NAND Flash晶圓原廠,。不過,，由于眾所周知的原因，目前長(zhǎng)江存儲(chǔ)的發(fā)展充滿挑戰(zhàn),。
EEPROM/NOR Flash/SLC NAND Flash
目前,，占據(jù)全球存儲(chǔ)市場(chǎng)九成以上份額的DRAM和NaND Flash賽道，都呈現(xiàn)高度壟斷且相對(duì)穩(wěn)定的局面,，早已入局的巨頭豎起重重高墻,，后發(fā)者難以取得突破。
不過,，在大廠基本退出的中小容量EEPROM,、NOR Flash、SLC NAND Flash領(lǐng)域,，國內(nèi)存儲(chǔ)廠商呈現(xiàn)出“做大做強(qiáng)”之勢(shì),。
在EEPROM領(lǐng)域，賽迪顧問數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,，2019年,，國內(nèi)存儲(chǔ)企業(yè)聚辰股份拿下EEPROM全球市場(chǎng)的9.9%份額,，占比排名第三,，僅次于意法半導(dǎo)體（31%）和微芯科技（22.1%）。
聚辰股份在2022年年報(bào)中表示,，在工業(yè)級(jí)EEPROM領(lǐng)域,，目前公司已在智能手機(jī)攝像頭,、液晶面板、計(jì)算機(jī)及周邊等細(xì)分領(lǐng)域奠定了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),；在汽車級(jí)EEPROM領(lǐng)域,，公司整體規(guī)模和市場(chǎng)份額目前與國際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手尚存在一定差距。
在NOR Flash領(lǐng)域,，兆易創(chuàng)新是全球排名第三的NOR Flash公司,，全球市場(chǎng)份額超過20%，產(chǎn)品覆蓋消費(fèi),、工業(yè),、汽車等領(lǐng)域。
此外,，兆易創(chuàng)新表示,，致力于成為具有全系列 NOR Flash 產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)廠商，2023年,，公司NOR Flash產(chǎn)品將繼續(xù)推進(jìn)新工藝制程迭代,，助力大容量產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步提升。
在SLC NAND Flash領(lǐng)域,，Gartner數(shù)據(jù)表示,，2021年SLC NAND 全球市場(chǎng)規(guī)模為21.37億美元。目前,，鎧俠,、華邦電子、旺宏電子等企業(yè)在該領(lǐng)域占據(jù)較高的市場(chǎng)份額,。國內(nèi)在該領(lǐng)域發(fā)力的存儲(chǔ)企業(yè)包括東芯半導(dǎo)體,、兆易創(chuàng)新、復(fù)旦微電等,。
03
總結(jié)
從上文的分析來看,，目前，在存儲(chǔ)市場(chǎng)的各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,，都可見國產(chǎn)芯企的身影,。
不過，在最主要,、利潤最豐厚的DRAM和NAND Flash領(lǐng)域,，國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商被國際存儲(chǔ)巨頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。這種差距的形成,，不僅是因?yàn)橄劝l(fā)者已經(jīng)牢牢占據(jù)了市場(chǎng)和技術(shù),，而且還因?yàn)榀B加了諸多地緣政治的影響。因此,，在這兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,，國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商的突圍之路注定艱苦卓絕,。
其他存儲(chǔ)賽道上，國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商的影響力在擴(kuò)大,，其中在SRAM,、EEPROM、NOR Flash領(lǐng)域,，國產(chǎn)存儲(chǔ)企業(yè)都上榜前三,。
未來，隨著物聯(lián)網(wǎng),、智能汽車,、智能制造等的發(fā)展，中小容量存儲(chǔ)芯片的市場(chǎng)有望進(jìn)一步拓展,，而這也將成為國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商進(jìn)一步拓展市場(chǎng)份額,、擴(kuò)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的機(jī)會(huì)窗口。
至于此次美光受限,，國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商能多大程度補(bǔ)上空缺,？綜上，在寡頭壟斷,、競(jìng)爭(zhēng)激烈的DRAM和NAND Flash領(lǐng)域,，國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商的機(jī)會(huì)不多。
不過,，在SLC NAND和NOR Flash領(lǐng)域,，若美光在華業(yè)務(wù)受限，東芯半導(dǎo)體,、兆易創(chuàng)新,、復(fù)旦微電等布局了相關(guān)產(chǎn)品線的國產(chǎn)存儲(chǔ)企業(yè)有望加速產(chǎn)品升級(jí)以及高端應(yīng)用導(dǎo)入。
參考資料：
《國產(chǎn)存儲(chǔ)等待一場(chǎng)革命》,，果核硬科技
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