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存儲(chǔ)芯片:半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)替代核心環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)格局梳理

作者:景氣度觀察 來(lái)源: 頭條號(hào) 106604/10

近期,中國(guó)網(wǎng)信網(wǎng)發(fā)文稱,為保障關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈安全,防范產(chǎn)品問(wèn)題隱患造成網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn),維護(hù)國(guó)家安全,依據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家安全法》《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》,網(wǎng)絡(luò)安全審查辦公室按照《網(wǎng)絡(luò)安全審查辦法》,對(duì)美光公司(Micron)在

標(biāo)簽:

近期,中國(guó)網(wǎng)信網(wǎng)發(fā)文稱,為保障關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈安全,防范產(chǎn)品問(wèn)題隱患造成網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn),維護(hù)國(guó)家安全,依據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家安全法》《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》,網(wǎng)絡(luò)安全審查辦公室按照《網(wǎng)絡(luò)安全審查辦法》,對(duì)美光公司(Micron)在華銷售的產(chǎn)品實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全審查。

目前,美光在全球DRAM/NANDFlash市場(chǎng)分別占據(jù)25%和12%的份額,在車用存儲(chǔ)市場(chǎng)占比超40%份額。

值得注意的是,此前國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)龍頭廠商長(zhǎng)江存儲(chǔ)和長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)都已經(jīng)被列入美國(guó)的 " 實(shí)體清單 ",去年美國(guó)的出口管制中還特別提及了存儲(chǔ)芯片,對(duì)相關(guān) DRAM 存儲(chǔ)芯片、NAND 閃存芯片進(jìn)行管控。

此次美光被安全審查,有望極大利好國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片公司。


隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)蘇,汽車、電信和基礎(chǔ)設(shè)施帶動(dòng)需求,疊加人工智能算力的提升和ChatGPT催化智能化應(yīng)用,存儲(chǔ)芯片國(guó)產(chǎn)替代有望迎來(lái)新一輪機(jī)遇。

Yole數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),2021-2027年全球存儲(chǔ)芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率為8%,并有望在2027年達(dá)到2600億美元以上。

存儲(chǔ)芯片行業(yè)概覽

存儲(chǔ)芯片為半導(dǎo)體核心元器件,按性質(zhì)可劃分為RAM(隨機(jī)存儲(chǔ)器,包括DRAM、SRAM、新型RAM等)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、Flash(閃存,包括NAND Flash、NOR Flash等)。

存儲(chǔ)芯片分類及主要市場(chǎng)格局:

儲(chǔ)芯片按照斷電后數(shù)據(jù)是否丟失,可分為易失性存儲(chǔ)芯片和非易失性存儲(chǔ)芯片。

易失性存儲(chǔ)芯片常見(jiàn)的是DRAM,非易失性存儲(chǔ)芯片常見(jiàn)的是NAND閃存芯片和NOR閃存芯片。

DRAM和NAND Flash為存儲(chǔ)器行業(yè)的主流產(chǎn)品。

根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù),2021年DRAM在整個(gè)存儲(chǔ)市場(chǎng)的占比約為56%,閃存NAND的占比約為43%,其中NAND閃存為41%,NOR閃存為2%,其他存儲(chǔ)芯片(EEPROM、EPROM、ROM、SRAM)將會(huì)緩慢成長(zhǎng),但大幅搶占市場(chǎng)的可能性較小。

資料來(lái)源:方正證券

01 DRAM

DRAM是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,容量高、功耗低、成本低,需要持續(xù)充電。主要用于移動(dòng)終端、服務(wù)器等設(shè)備內(nèi)存。

技術(shù)路徑上看,DRAM最新標(biāo)準(zhǔn)迭代至DDR5,10nm以下制程待突破。Omdia預(yù)計(jì)2024年DDR5市占率將提升至43%。

2020-2022年DRAM各供應(yīng)商技術(shù)路線圖:

資料來(lái)源:閃存市場(chǎng)

市場(chǎng)空間上看,隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AIoT、物聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用加速發(fā)展,未來(lái)市場(chǎng)對(duì)DRAM存儲(chǔ)器需求量預(yù)計(jì)仍將保持增長(zhǎng)勢(shì)頭。

從下游供給領(lǐng)域來(lái)看,2023年各大存儲(chǔ)廠商DRAM供給位元情況,服務(wù)器有望首次超過(guò)手機(jī)DRAM業(yè)務(wù)成為供給位元的第一大產(chǎn)出,服務(wù)器占比38%,手機(jī)占比37%。

DRAM產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu):

在競(jìng)爭(zhēng)格局上,DRAM主流市場(chǎng)被三大龍頭三星電子、SK海力士和美光科技?jí)艛啵纬奢^高的技術(shù)、品牌及市場(chǎng)壁壘。

中國(guó)大陸代表企業(yè)包括長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、福建晉華、北京矽成(北京君正全資收購(gòu))、紫光國(guó)微等。中國(guó)臺(tái)灣廠商南亞科技、華邦電子、晶豪科技等也在該領(lǐng)域嶄露頭角。

長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)主要從事動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片(DRAM)的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,目前已建成12英寸晶圓廠并投產(chǎn)。目前長(zhǎng)鑫技術(shù)節(jié)點(diǎn)集中在19-17nm,技術(shù)節(jié)點(diǎn)與頭部相差兩代以上。

2022年10月美國(guó)商務(wù)部產(chǎn)業(yè)安全局禁止?jié)M足以下條件的先進(jìn)制程設(shè)備:零部件、元器件、軟件技術(shù)的出口:用于生產(chǎn)16/14nm以下制程的非平面晶體管結(jié)構(gòu)(即FinFET和GAAFET)邏輯芯片、生產(chǎn)128層或以上NAND以及生產(chǎn)18nm以下制程的DRAM。

限制18nm將影響后續(xù)長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)二期18nm以下的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。

紫光國(guó)微存儲(chǔ)器芯片業(yè)務(wù)由參股子公司西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體有限公司承擔(dān),存儲(chǔ)器芯片產(chǎn)品包括DRAM KGD、DRAM芯片、DRAM模組和2D SLC NAND Flash芯片等。

值得注意的是,三星、美光、SK 海力士、西部數(shù)據(jù)都宣布將于 2023 年大幅度削減資本開(kāi)支甚至減產(chǎn)。由于資本開(kāi)支的減少以及產(chǎn)能的削減,全球主要廠商新廠房建設(shè)或新產(chǎn)能的擴(kuò)產(chǎn)普遍有所延后。

三星P3L工廠的建設(shè)完畢,預(yù)計(jì)23Q1開(kāi)始量產(chǎn)DRAM,未來(lái)三星或?qū)⒃赑3L持續(xù)擴(kuò)充產(chǎn)能;美光在中國(guó)臺(tái)灣取得新廠房土地后暫無(wú)新的進(jìn)展;海力士有40-50%的DRAM產(chǎn)能在無(wú)錫,這部分產(chǎn)能未來(lái)引進(jìn)EUV轉(zhuǎn)進(jìn)先進(jìn)制程的可能性較??;南亞和華邦延后了原本的新廠房建設(shè)計(jì)劃。

DRAM廠商擴(kuò)產(chǎn)和新建計(jì)劃延后:

資料來(lái)源:集邦咨詢

02 NAND Flash

NANDFlash適用于大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)(通常在1Gb-1Tb),主要由智能手機(jī)、服務(wù)器等容量和規(guī)格升級(jí)推動(dòng)。

NAND Flash競(jìng)爭(zhēng)格局上看,三星、鎧俠引領(lǐng),和西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士、英特爾六大原廠組成的穩(wěn)定市場(chǎng)格局,六者合計(jì)占比超過(guò)95%。

中國(guó)大陸代表企業(yè)主要為長(zhǎng)江存儲(chǔ)。

長(zhǎng)江存儲(chǔ)國(guó)家存儲(chǔ)器基地項(xiàng)目一期于2016年底開(kāi)工建設(shè),32層、64層存儲(chǔ)芯片產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn),并成功研制出目前業(yè)內(nèi)已知型號(hào)產(chǎn)品中最高單位面積存儲(chǔ)密度、最高I/O傳輸速度和最高單顆NAND 閃存芯片容量的128層閃存芯片,2021年長(zhǎng)江存儲(chǔ)一期項(xiàng)目滿產(chǎn),當(dāng)前長(zhǎng)江存儲(chǔ)在武漢晶圓廠產(chǎn)能達(dá)10萬(wàn)片晶圓/月,并計(jì)劃在武漢建設(shè)第二座晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)至30萬(wàn)片晶圓/月,有助于進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額,加速儲(chǔ)存芯片國(guó)產(chǎn)替代。

展望2023年各大存儲(chǔ)廠商N(yùn)AND產(chǎn)能情況,三星、YMTC將增產(chǎn),鎧俠/WDC、海力士和美光都將減產(chǎn),同時(shí)國(guó)內(nèi)NAND 大廠長(zhǎng)江存儲(chǔ)受困于美國(guó)制裁,也將減產(chǎn)128層以上NAND Flash產(chǎn)品。

而三星激進(jìn)擴(kuò)產(chǎn)的原因主要在于NAND芯片競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手較多,部分競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手如鎧俠與WDC的聯(lián)盟產(chǎn)品組合單一,專注于NAND業(yè)務(wù),缺乏DRAM的產(chǎn)品組合來(lái)保護(hù)營(yíng)業(yè)利潤(rùn),因此總體抗風(fēng)險(xiǎn)能力略遜于其他同時(shí)專注于DRAM和NAND的存儲(chǔ)廠商。

NAND Flash各供應(yīng)商技術(shù)路線:

資料來(lái)源:TrendForce

03 NOR Flash

NOR Flash是一種非易失性存儲(chǔ)器,基本存儲(chǔ)單元采用并聯(lián)形式,可實(shí)現(xiàn)片上執(zhí)行。

廣泛應(yīng)用于需要存儲(chǔ)系統(tǒng)程序代碼的電子設(shè)備,是除DRAM和NAND Flash之外市場(chǎng)規(guī)模最大的存儲(chǔ)芯片。

競(jìng)爭(zhēng)格局上看,根據(jù)CINNO Research,近年來(lái)美國(guó)廠商賽普拉斯、美光等逐步退出NOR Flash市場(chǎng),中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣廠商逐步承接產(chǎn)能,占據(jù)主導(dǎo)地位。

頭部企業(yè)為華邦、旺宏、兆易創(chuàng)新等,中國(guó)大陸代表企業(yè)主要為兆易創(chuàng)新。

整體來(lái)看,如前文所述,存儲(chǔ)行業(yè)的核心看點(diǎn)在于DRAM、NANDFlash和NORFlash。

行業(yè)其他企業(yè)由于各家處于的發(fā)展階段不同,在以領(lǐng)先企業(yè)為目標(biāo)進(jìn)行技術(shù)趕超的同時(shí),結(jié)合自身技術(shù)特點(diǎn)和市場(chǎng)需求,專注于成熟產(chǎn)品的細(xì)分市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)填補(bǔ)和替代效應(yīng),與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)形成差異化競(jìng)爭(zhēng),迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。

國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片布局廠商還包括東芯股份(純利基型存儲(chǔ),SLC NAND占比高)、普冉股份(利基型NorFlash)、瀾起科技(DDR5接口芯片)、聚辰股份、武漢新芯等。

存儲(chǔ)芯片企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局:

未來(lái)存儲(chǔ)芯片將在云計(jì)算、AIoT、智能汽車等下游行業(yè)驅(qū)動(dòng)下迎來(lái)新一輪成長(zhǎng)期。得益于國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展及相關(guān)公司的技術(shù)突破,我國(guó)在全球存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)地位有望提升,國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商具有較大替代空間。

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