嵌入式存储设备行业市场深度分析及发展规划咨询

嵌入式存储设备行业市场深度分析及发展规划咨询存储控制芯片的重要性存储控制芯片是存储器产品核心部件之一，起到中枢控制和管理调度的作用，是存储器产品的处理器，也是存储颗粒快速商业化落地的关键因素。存储单元（bitcell）是存储颗粒中的最小单位，其器件特性往往会导致存放在存储颗粒中的数据因挥发而产生数据错误或数据丢失。存储控制芯片能够通过数据存储管理和数据纠错，有效降低上述数据错误或数据丢失的概率，增强存储颗粒使用时的可靠性。同时，存储控制芯片能够对数据在存储单元间进行有效分配并优化其利用效率，控制存储颗粒的擦除和读写管理，并通过灵活分配和调度以实现存储颗粒的均衡使用，有效延长存储颗粒的使用寿命，提高存储颗粒的数据存储性能。此外，终端应用客户在设计各类主机时，产品功能及应用场景各不相同，所采用的不同类型存储协议组合及其协议版本也有较大差异。存储协议约定了主机与存储器产品的通信交互和数据传输规则，而存储控制芯片可通过处理各类不同存储协议并根据不同存储颗粒的特点确定合适的数据管理方式，进而提高主机通信稳定性和数据传输效率，降低存储颗粒开发的复杂度，使得存储颗粒厂无需在设计存储颗粒时考虑不同应用场景下存储协议的适配。由于存储控制芯片具有对存储颗粒的多通道并行管理能力，单颗存储控制芯片可控制、管理和调度多颗存储颗粒，并以增加同时管理的通道数量或存储颗粒数量的方式扩展存储器产品的整体容量。目前，存储器产品的结构通常由单颗存储控制芯片和一到多颗存储颗粒组成。当存储器产品使用多颗存储颗粒或单颗粒容量变大时，存储控制芯片成本在存储器产品总成本的占比可能相对下降;但存储器产品对存储控制芯片控制和调度能力要求也显著提高，存储控制芯片的技术难度、产品附加值及产品价格也会同步提升。半导体存储器行业半导体存储器是指通过对半导体电路加以电气控制，使其具备数据存储功能的半导体电路装置。因其具有存取速度快、存储容量大、体积小等优点，被广泛应用于数据中心、网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子等行业，是电子信息时代的关键记忆设备。根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）统计，2021年全球半导体市场规模为5，558．93亿美元。其中，半导体存储器市场规模为1，538．38亿美元，占全球半导体市场规模的比例为27．67%。随着未来存储在企业、数据中心、工业及车规等应用场景的快速发展，半导体存储器市场将保持持续增长趋势。根据Yole的预测，全球半导体存储器市场规模在2022-2027年将保持8%的增速，并预计在2027年达到2，600亿美元。半导体存储器市场中，DRAM和DFLASH占据主导地位。依据Yole的数据，2021年DRAM市场份额约占半导体存储器市场的56%，DFLASH市场份额约占半导体存储器市场的40%。DFLASH存储器产品通常由一颗存储控制芯片和多颗串行的DFLASH存储颗粒组成。随着物联网、大数据、人工智能的快速发展，海量数据对存储设备的存储密度和数据可靠性提出了更高要求，DFLASH在未来将得到极大发展。根据ReportLinker数据，DFLASH市场规模预计在2022-2027年保持每年5．33%的增长，并在2027年达到942．4亿美元。DFLASH的产品应用领域主要包括固态硬盘、嵌入式和扩充式存储器。其中，固态硬盘多用于大容量存储场景如个人电脑、服务器、数据中心等;嵌入式存储多用于低功耗存储场景如智能手机、平板电脑、智能家居、物联网、工业互联网、智能汽车等;扩充式存储多用于便携式存储场景如U盘、SD卡、移动硬盘等。依据闪存市场数据，固态硬盘与嵌入式存储是目前DFLASH存储器占比较大的产品线，市场规模占DFLASH市场85%以上。全球半导体存储产业在波动中呈现总体增长趋势半导体存储器作为电子系统的基本组成部分，是现代信息产业应用最为广泛的电子器件之一。随着现代电子信息系统的数据存储需求指数级增长，半导体存储出货量持续大幅增长，另一方面，由于存储晶圆制程基本按照摩尔定律不断取得突破，单位存储成本在长期曲线中呈现单边下降趋势，市场的总体规模在短期供需波动中总体保持长期增长趋势。半导体存储市场中，DRAM和DFlash占据主导地位，根据ICInsights数据，2019年全球半导体存储器市场中DRAM占比达58%，DFlash约占40%，此外NORFlash占据约1%的市场份额。随着电子产品对即时响应速度和数据处理速度的要求不断提高和CPU升级迭代，DRAM器件的主流存储容量亦持续扩大。近年来随着DFlash技术不断发展，单位存储成本的经济效益不断优化，应用场景持续拓展，用户需求不断攀升。在长期增长的总体趋势下，DRAM和DFlash的短期市场规模与产品价格受到晶圆技术迭代与产能投放、下游终端市场需求、渠道市场备货，以及全球贸易环境等多重因素影响，供求平衡较为敏感。根据Omdia（IHSMarkit）数据，2020年全球DFlash市场实现销售额为571．95亿美元，较2019年增长24．17%。2012年至2017年，全球DFlash在数据爆炸中保持持续稳定增长，特别是2016年至2018年初，受4G智能手机等移动终端需求驱动，以及存储原厂的生产工艺从2D向3D升级造成的产能切换，DFlash供不应求，量价齐升，市场快速扩张。2018年初，4G智能手机市场经过数年发展趋于饱和，同时存储原厂基本完成3DDFlash的工艺升级，导致晶圆单位存储密度大幅度提升，DFlash供过于求，价格迎来拐点并持续下跌，而由于存储原厂产能投放充足，存储原厂持续将产能传导至渠道市场，市场规模仍保持增长惯性，直至2019年大幅回落。2020年受新冠疫情影响，居家办公、远程通信需求持续拉动个人电脑、服务器市场增长，同时全球产能受疫情管制措施干扰，DRAM与DFlash价格上涨，2020年市场规模实现增长。根据Omdia（IHSMarkit）数据，2020年全球DRAM市场实现销售额为663．83亿美元，较2019年小幅增长6．75%。DRAM市场由于集中度更高，主要供应商的产能布局和市场需求之间的动态平衡更为脆弱，存储原厂产能规划对市场价格和总体规模影响较大。2018年由于三大存储原厂DRAM制程切换中产能储备不足，与DFlash年初即迎来价格拐点不同，市场缺货行情支撑DRAM价格仍然保持增长至2018第三季度，并助推2018年市场规模实现较高增长，此后DRAM与DFlash同样受疲软需求拖累，2019年DRAM价格及市场规模均大幅跳水，2020年市场需求有所恢复性增长。半导体存储器行业现状及趋势半导体存储器一般指半导体集成存储器，用半导体集成电路工艺制成的存储数据信息的固态电子器件。它由大量相同的存储单元和输入、输出电路等构成。按功能的不同，半导体存储器可分为随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和串行存储器三大类。行业上游分析半导体硅片是生产集成电路、存储器、传感器等半导体产品的关键材料。随着芯片制造产能的持续扩张，中国硅片产业市场规模呈高速增长趋势。2019-2021年，中国半导体硅片市场规模连续超过10亿美元，2021年市场规模达16．56亿美元，同比增长24．04%，预计2022年国内半导体硅片市场规模将增加至19．22亿美元。中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱，市场份额占比较小，技术工艺水平以及良品率控制等与国际先进水平相比仍具有显著差距。国内半导体硅片龙头企业包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技等，2020年市场份额分别为12．1%、10．6%、7．7%、1．5%。光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，在半导体工业、PCB、平板显示等领域广泛应用。数据显示，我国光刻胶市场规模由2017年58．7亿元增至2020年84亿元，年均复合增长率为12．7%。2022年我国光刻胶市场规模可达98．6亿元。随着国家政策的推动、高新技术的发展，以及下游需求的不断增长，特种气体市场规模持续快速增长。数据显示，中国特种气体市场规模由2017年的175亿元增长至2021年的342亿元，复合年均增长率达18．24%。全球半导体设备行业复苏，服务器云计算和5G基础建设的发展，带动相关芯片的需求，2020年光刻机销售额与销量增速稳定提升。2021年全球光刻机销量为450台，随着下游市场需求持续升高，预计2022全球市场仍将持续增长，销量将达510台。行业中游分析随着汽车电子、5G通讯、物联网、可穿戴等新兴领域的崛起，存储芯片在整个产业链中扮演的角色将更加重要。据统计，2020年全球存储芯片市场规模为1227亿美元，同比上涨11．14%，年均复合增长速度为9．48%，2021年市场规模将达到1552亿美元，较2020年大幅增长。从细分市场来看，在半导体存储市场中，DRAM和DFlash占据主导地位。DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM是存储器市场规模最大的芯片，根据TrendForce数据统计，2021年全球DRAM市场规模达到844亿美元，预计2022年将进一步增至1055亿美元。DFlash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据Gartner统计，2017-2021年全球DFlash市场规模从537．4亿美元增长至652．7亿美元，年均复合增长率约为5%，预计2022年全球DFlash市场规模将达到816．4亿美元。近年来随着我国半导体技术的不断发展和政策的不断加码，产生了众多以兆易创新为主的存储芯片重点企业。行业未来发展趋势存储颗粒由于受器件特点等因素影响，可靠性随着使用时间的增加而逐渐降低。存储控制芯片作为存储器产品不可或缺的组成部分，可实现存储颗粒的均衡使用、有效延长存储颗粒的使用寿命、提高存储颗粒的数据存储性能。因此，存储控制芯片公司与存储颗粒厂、存储模组厂的紧密合作可加快新型颗粒及新型存储器产品的上市时间。由于DFLASH工艺制程、堆叠层数和架构快速升级，DFLASH技术难度越来越高，存储密度不断提高，使得存储颗粒中的数据错误或数据丢失的概率显著增加，使用寿命也快速下降。随着云计算、大数据、人工智能的发展以及存储器产品的容量需求不断增加，半导体存储器也衍生了如计算型存储、分布式存储、基于新型存储颗粒和存储接口的持久内存等新型存储器产品形态，其对存储控制芯片的架构、功耗要求、对存储颗粒的多通道并行管理能力、数据安全等方面要求也相应变高，使得存储控制芯片在存储器产品的价值不断提高。从机械硬盘（HDD）到固态硬盘（SSD）的演进与革新是计算机存储设备最重要的历史变革之一。由于机械硬盘系通过旋转盘片搜索数据，当读写速