“網(wǎng)信中國”5月21日宣布，美光公司未能通過網(wǎng)絡安全審查，按照《網(wǎng)絡安全法》等法律法規(guī),，我國內(nèi)關鍵信息基礎設施的運營者應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芯片本土化趨勢,。
那么，目前存儲芯片的國產(chǎn)化程度怎么樣了,？能補上美光的空缺嗎,？
01
存儲芯片分類
存儲芯片種類繁多，在了解各個領域國產(chǎn)存儲芯片的發(fā)展情況前,，有必要先認識一下存儲芯片的門類,。
首先，根據(jù)數(shù)據(jù)是否會在斷電時消失,，半導體存儲器被分為易失性存儲器（Volatile memory）和非易失性存儲器（non-volatile memory）兩大類,。
由于讀寫速度更快，易失性存儲器通常被用以輔助CPU工作,，因此也被稱為“內(nèi)存”,；非易失性存儲器則被稱為“外存”，主要用于存儲大量的數(shù)據(jù)文件,。
在內(nèi)存這個類別中,，最重要的是DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器），因為其常年占據(jù)全球存儲類芯片市場半壁江山,。
綜合來看,，DRAM結(jié)構(gòu)簡單，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,，領導標準機構(gòu)JEDEC（固態(tài)技術協(xié)會）將DRAM定義為標準DDR,、移動DDR、圖形DDR三個類別,，分別對應電腦內(nèi)存,、手機運存、顯卡顯存,。
與DRAM相對的是SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器）,，兩者的存儲原理、結(jié)構(gòu)不同,，特性則完全相反,。除了能夠應用在緩存中,，SRAM一般還會用在FPGA內(nèi)，不過SRAM價格昂貴,，全球市場規(guī)模占比也始終較小,。
值得注意的是，易失性存儲器在過去幾十年內(nèi)沒有特別大的變化,，DRAM和SRAM各有專長,，可以適用不同應用場景。
說完了內(nèi)存,，我們繼續(xù)說外存,。在非易失性存儲器領域，持續(xù)涌現(xiàn)新技術,，目前技術成熟且擁有一定規(guī)模市場的外存共有三種：EEPROM,、NOR Flash、NAND Flash,。
其中,，市場規(guī)模最大的是NAND Flash，據(jù)Yole統(tǒng)計,，2021年全球存儲類芯片市場中NAND Flash占比40%,。
NAND Flash屬于數(shù)據(jù)型閃存芯片，可以實現(xiàn)大容量存儲,、高寫入和擦除速度,，多應用于大容量數(shù)據(jù)存儲。擁有SLC,、MLC,、TLC、QLC四種不同存儲技術,，依次代表每個存儲單元存儲的數(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賽道，因為SLC技術較老但壽命,、可靠性最優(yōu)的,。
從SLC到QLC，存儲密度逐步提升,，單位比特（Bit）成本隨之降低,。但相對的，性能,、功耗,、可靠性與P/E循環(huán)（擦寫循環(huán)次數(shù),，即壽命）會下降。
目前提升NAND Flash性能的技術路徑有兩個：其一,，提升制程節(jié)點,；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)了全球存儲市場超50%的份額。因此,，NAND Flash和DRAM就占據(jù)了全球存儲市場的超九成,，是最具代表性的存儲產(chǎn)品，其行情變動具有風向標意義,。
另外,，EEPROM是一種支持電可擦除和即插即用的非易失性存儲器，具有體積小,、接口簡單,、數(shù)據(jù)保存可靠、可在線改寫,、功耗低等特點,。
NOR Flash屬于代碼型閃存芯片，用來存儲代碼及部分數(shù)據(jù),，是終端電子產(chǎn)品種不可或缺的重要元器件,，具備隨機存儲、可靠性高,、讀取速度快,、可執(zhí)行代碼等特性，在中低容量應用時具備性能和成本上的優(yōu)勢,。
不過,，從市場規(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
細分賽道的國產(chǎn)化程度
在各個細分市場，國產(chǎn)存儲有哪些代表性企業(yè),？產(chǎn)品技術水平如何,？又面臨怎么樣的全球競爭格局呢？我們依次來分析,。
DRAM
據(jù) IC Insights數(shù)據(jù),，2021年，全球DRAM市場實現(xiàn)營收961億美元,。
其中,，三星仍是全球最大的DRAM 供應商，銷售額達到近419億美元,，占全球市場份額的44%,；SK海力士位列第二，DRAM 銷售額為266 億美元,，占據(jù)全球28%市場份額,；美光是2021年全球第三大DRAM供應商，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市場近95%的份額,。
DRAM賽道之所以呈現(xiàn)寡頭壟斷的態(tài)勢是因為入門門檻極高,，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”以及價格狙擊戰(zhàn),，限制競爭對手發(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的掣肘,。
在國產(chǎn)存儲芯片的細分領域中，DRAM是最需要攻堅的一環(huán),。目前,，在DRAM賽道上，有相應產(chǎn)品的國產(chǎn)芯企包括長鑫存儲,、紫光國芯,、福建晉華、東芯半導體,、北京君正,。
據(jù)21世紀經(jīng)濟報道，中國DRAM技術與國外企業(yè)相比,，大致落后5-6年，且技術差距還在擴大之中。
目前國產(chǎn)存儲廠商的DRAM產(chǎn)品尚處于DDR4時代（ DDR是一種DRAM標準,，主要應用于服務器和客戶端,，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)隨機存取存儲器）行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預測報告》顯示,，2021年，全球SRAM市場規(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市場實現(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33.8%,、19.1%和17.1%的份額,。另外，美光占據(jù)10.7%的市場份額,，位列第五,。
相較DRAM，NAND Flash的市場集中度沒那么高,，前三的存儲廠商占據(jù)71%市場份額,，前五的存儲廠商占據(jù)95%的市場份額。
圖源：集邦咨詢
技術路線方面,，主要存儲原廠在激烈競爭中不斷提升NAND Flash存儲密度,。三星電子 2013 年率先開發(fā)出可商業(yè)應用的24層3D NAND，去年,，各大NAND Flash廠商競相將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，長江存儲是國內(nèi)鮮有的可與國際廠商同臺競技的企業(yè),。據(jù)悉,，長江存儲于 2018 年發(fā)布其研發(fā)的 3D NAND 獨家技術 Xtacking，隨后分別于 2018 年和 2019 年第三季度分別實現(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年末長江存儲取得全球接近 1%市場份額，成為五大國際原廠以外市場份額最大的NAND Flash晶圓原廠,。不過,，由于眾所周知的原因，目前長江存儲的發(fā)展充滿挑戰(zhàn),。
EEPROM/NOR Flash/SLC NAND Flash
目前,，占據(jù)全球存儲市場九成以上份額的DRAM和NaND Flash賽道，都呈現(xiàn)高度壟斷且相對穩(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領域,，國內(nèi)存儲廠商呈現(xiàn)出“做大做強”之勢,。
在EEPROM領域，賽迪顧問數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,，2019年,，國內(nèi)存儲企業(yè)聚辰股份拿下EEPROM全球市場的9.9%份額，占比排名第三,，僅次于意法半導體（31%）和微芯科技（22.1%）,。
聚辰股份在2022年年報中表示，在工業(yè)級EEPROM領域,，目前公司已在智能手機攝像頭,、液晶面板、計算機及周邊等細分領域奠定了領先優(yōu)勢,；在汽車級EEPROM領域,，公司整體規(guī)模和市場份額目前與國際競爭對手尚存在一定差距,。
在NOR Flash領域，兆易創(chuàng)新是全球排名第三的NOR Flash公司,，全球市場份額超過20%,，產(chǎn)品覆蓋消費,、工業(yè),、汽車等領域。
此外,，兆易創(chuàng)新表示,，致力于成為具有全系列 NOR Flash 產(chǎn)品的領導廠商，2023年,，公司NOR Flash產(chǎn)品將繼續(xù)推進新工藝制程迭代,，助力大容量產(chǎn)品競爭力進一步提升。
在SLC NAND Flash領域,，Gartner數(shù)據(jù)表示,，2021年SLC NAND 全球市場規(guī)模為21.37億美元。目前,，鎧俠,、華邦電子、旺宏電子等企業(yè)在該領域占據(jù)較高的市場份額,。國內(nèi)在該領域發(fā)力的存儲企業(yè)包括東芯半導體,、兆易創(chuàng)新、復旦微電等,。
03
總結(jié)
從上文的分析來看,，目前，在存儲市場的各個細分領域,，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領域,，國產(chǎn)存儲廠商被國際存儲巨頭遠遠甩在身后。這種差距的形成,，不僅是因為先發(fā)者已經(jīng)牢牢占據(jù)了市場和技術,，而且還因為疊加了諸多地緣政治的影響。因此,，在這兩個細分領域,，國產(chǎn)存儲廠商的突圍之路注定艱苦卓絕。
其他存儲賽道上,，國產(chǎn)存儲廠商的影響力在擴大,，其中在SRAM,、EEPROM、NOR Flash領域,，國產(chǎn)存儲企業(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，中小容量存儲芯片的市場有望進一步拓展,，而這也將成為國產(chǎn)存儲廠商進一步拓展市場份額,、擴大競爭優(yōu)勢的機會窗口。
至于此次美光受限,，國產(chǎn)存儲廠商能多大程度補上空缺,？綜上，在寡頭壟斷,、競爭激烈的DRAM和NAND Flash領域,，國產(chǎn)存儲廠商的機會不多。
不過,，在SLC NAND和NOR Flash領域,，若美光在華業(yè)務受限，東芯半導體,、兆易創(chuàng)新,、復旦微電等布局了相關產(chǎn)品線的國產(chǎn)存儲企業(yè)有望加速產(chǎn)品升級以及高端應用導入。
參考資料：
《國產(chǎn)存儲等待一場革命》,，果核硬科技
更多精彩內(nèi)容歡迎點擊==>>電子技術應用-AET<<
