2022年存储芯片行业深度报告(附下载)

2022200520232000546202012295.6%，ICInsights202122%20232000、：现代信息媒介半体：主流媒介DRAMNAND早期信息以纸张、磁性媒介为主早期信息主要依靠纸张，1725法国人发明了打孔卡和打孔纸带这是最早机械化信息形式1928磁带问世磁性时代开始1932硬盘驱器前身即磁鼓内问世62.51936世界第台字机容磁鼓器体1946第随机字器诞4000体后1956IBM硬盘驱动器HDD代随后1965式光盘器光盘CD-ROM普及。1966DRAM）Die1kb16Gb1980Flash90年USB、SDFlash20083DNAND萌芽2014正式商用产由看55其DRAM55Flash402DNAND3DNAND差别巨大实际3DNAND历史仅仅十余成熟度远不如DRAM。又称芯是电路作媒介的用于保二制数据的记忆设备是数字系统的重要组成部分具积小、速度快等特点广泛应用、PC、、、、等据的不分RAM和ROM：RAMCPU数据的部读速度快电数据是性RAM又一步细分DRAM和静SRAMDRAM用作远SRAMSRAM快成用于作CPU高速缓ROMROMPROMEPROM、OTPROMEEPROMFlashFlashDRAMFlashNANDFlashNORFlash：NANDFlashNANDFlashNORFlashRAMNORFlash较小般1Mb-2Gb。DRAMNANDFlash最重要两类按照市场规模计算DRAM约占53%NANDFlash45%98%市场要构成产品。DRAMNAND3DDRAM3D、先进工艺、EUVDRAM表一个二进比特（bit）具备运算速度快、掉电后数据丢失的特点常应用于系统硬件的运行内存主要应用于服务器、PC手机等。在结构升级方面DRAM分为同步异步两种两者区别在于读/CPUDRAMDRAM已经被淘汰SDRAM（SynchronousDRAM同步动态随机存储器）DRAM读/CPUDDR、LPDDR、GDDR、HBM：DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM双信道同步动态随机存取内存）可以在一个时钟读写两次数据使得传数据已一升级随传速度的升以工作电的。据Yole随DDR5的快速进行升级2025年DDR5的近 80%。LPDDR（LowPowerDDR双信道同步动态随机存取内存）通过与理器（在主机以在理器方）、道度以一分应时的方来体LPDDR、笔记本、新DDR多服务器、台式、普通笔记本上。GDDR（GraphicsDDR，绘图双信道同步动态随取）为专门适配高端绘图显卡而特别设计的高性DDR器GDDRDDR能共，时钟频率更高，发热量更小，一般电竞终端工作站。高性低是性升级的两大主要趋势一般来说，绘图DRAM据传输速度高计算DRAM，计算DRAM高DRAM近年DRAM低是两大主要趋势，目前DDR、LPDDR、GDDR5~6功大幅度降低DRAMLDDR5；计算DRAMDDR5；绘图DRAMGDDR6用数年。从 2D架构转向 3D架构演变可能是未来 DRAM的技术趋势之一。2DDRAM内存单元数组与内存逻辑电路分占两侧，3DDRAM则是将内存单元数组堆栈在内存逻辑电路的上方，因此裸晶尺寸会变得比较小，每片晶圆的裸晶产出量会更多，意味着 3DDRAM在成本上具备优势。DRAM从 2D架构转向 3D架构演变的典型产品为 HBM。HBM（HighBandwidthMemory，高带宽储存器）是 AMD和 SK海力士推出的一种基于 3D堆栈工艺的高性能 DRAM，适用于高储存器带宽需求的应用场合，如图形处理器、网络交换及转发设备（交换机、路由器）等。HBM与 GDDR都与 GPU紧密整合，但 HBM的位置不在 GPU旁，而是在连接 GPU与逻辑电路的中上。DRAM片具量的（TSV），连接 HBM内的片，及的逻辑片。因此，DRAM可堆，得片在上能小和高量。DRAM工艺演10+nm，将向 10nm。DRAM的接近10nm，都处于 10nm+。DRAM10nm+分为1X（16-19nm）、1Y（14-16nm）、1Z（12-14nm）。电、SK海力士和在 2016~20171Xnm，2018~20191Ynm，20201Znm。的 1αnm仍处于 10+nm，于 20203月率先完成技术开发，和海力士紧随，将向 10nm。DUVEUVDRAM193nmDUVEUV13.5nm14nmEUV的DUVSAQPDRAMDUV10+nmDRAMDRAMEUV、SK别20202021EUVDRAM美预计2024生基EUVDRAMEUV效益DUVEUV带简化的流且会随着完善不断降NAND：3DNAND时间短密存储、3D趋势20802DNAND诞并业化闪存行业获得速发展。1967DawonhngSimonSMOSFET这所有闪存、EEPROMEPROM1984FujioMasuokaIEEE19841986SSD1987Masuoka2DNAND、三星先2DNAND产品90初市场迅速扩张19911.7199518增速达80%2001与迪宣布1GBMLCNAND2004于同等密度NANDDRAM下本效应将带入计算领域。3DNAND2014开始商业化量产主流厂商本实现产品转换2007最早BiCS3DNAND2013三星第一V-NAND类型3DNAND2014SanDisk宣布3DNAND三星率先32MLC3DV-NAND至3DNAND市场开始快速扩张。3DNANDTLC、QLC储演进NANDFlash储单SLC、MLC、TLC、QLC1储单元分别可放1、2、34bit数据储单元密度越寿命越短、速度越慢但容量越、本越低NANDFlashTLCQLC逐步提高。3D2D。3DNAND是一项革性的新技术首先重新建了存储的并将存储起来。3DNAND（1）总体；（2）位面积容高。对于特定的芯片3DNAND2DNAND（更线宽）因而可以有效抑制干扰保存更多的电稳定性增强例如TLC3DNAND2DNAND。工艺制程演进对缓慢3D层数增20142020各3DNAND321283而2DNAND19nm3DNAND20-40nm而后又逐步往更高制程演进制程演进对逻辑芯片慢。从各厂商的技术蓝图来看NANDFlash20222XX，而工艺制程则可能停留在20-19nmSK3DNAND6002002DNAND3DNAND1-220143DNAND2018NAND2D3D2018NANDFlash、东芝/西部数据、美光、英特尔等原3DNAND比重己80%美光甚至达到90%各家家已128（铠侠和西部112）176正为2XX以研和正推进其中研进度最为比其他1-2新兴：应用限尚无法构质性替代DRAMNANDFlashNORFlash。NORFlash代重55/40nm推进1988IntelNORFlash用1.5um2005Intel65nm然NORFlash进可穿戴设备、AMOLED/TDDI和汽车等需求增NORFlash行业自 2016以恢复增高密度NORFlash工艺65nm55nm/40nm推进密度NORFlash以65nm及以造。SPINORFlash、功耗低、成本低和速率高等优点。NORFlash要两种传输：SPI（串行外设）I2C（并行存取）I2CSPI6个信号便可实现控制器和存储器之间的通信减少了设计复杂性缩了电路板面降低了功耗和系统总成本。SPIMbpsI2CsSPINORFlashSPINORFlash而使用I2CParallelNORFlashNORFlash两种NORFlash研发生产。新兴存储技术应用限预计市场份额将长期处于低水平。根据Yole目DRAM、NANDFlash、NORFlash其他存储技术的市场份额合计仅2%2026年新兴的存储技术PCM、MRAM、RERAM份额仍3%。SRAM、EPROM、EEPROM局限的场景。SRAMCPUDRAMSRAMSRAMSRAMCPUDRAMcacheEPROMEPROMEPROM在FlashEEPROMEEPROMEPROMFlashEEPROMEEPROM、液晶板配置文件、蓝牙块控制、。DRAMFlash起DRAMNANDFlashPCM、FRAM、MRAM、ReRAM：PCRAM具工艺尺寸、、、、拓优点PCM必须逐层建Intel、、。FRAM、快速，有望在消费类小型设备中得到应用，如手机、率表、智能卡以及安全系统FRAM密度，且因晶体的固有缺点，访问次数有限，出了限度，FRAMFRAMFlashFujitsu、德仪、Cypress。MRAM非挥发性的磁性随机SRAMDRAM以无限次重复写入，价格昂贵，工艺复杂，设计难度高布局的厂商有三星子、IBM、NXP。ReRAM阻式随机与闪相比，其优势是读取延迟低且写入速度ReRAM在非难，且性能靠性不具备力目前在厂商、、等。、高成与存高成，数中、AI、成长是高成的有数就不，型应用的及发，数不复，出应用的成90PC，2000代能机的iPod出，2010代智能机的及计的发，5G、AI以及汽车智能化的驱动下步入下一轮成长周期。芯片市场规模维持长期增长，半导体市场的占比波动上行。全球存芯片市场于波动中保持上升趋势，市场规模从2005546202012295.6%，ICInsights2021球芯片市场规模22%，20232000芯片200210%出头，到上一轮景气度高点201833.1%，整体处于波动上行的状态。20192020于WSTS，202027%。DRAMNANDFlashIDCDRAMNANDFlash200575%202096%。5GPC2020DRAM45.9%36.5%9.6%4.5%NANDFlash54.8%34.1%6.1%2.6%IDC“”包含PC“”包含智能）智能5G级带智能单容量提云AI推不断行另外2020今新冠疫情带作生活方式转变远程诸多应用持续带平板笔记本电远程办量发展带DRAM和NANDFlash发展。应用变智能10的1）智能2010智能发发DRAM应用智能DRAM2005212020239速17.8%NAND20057020201896.8%2）PC）定增DRAM销售持续销售2005233至20203001.7%PC2010NANDFlash20058420203048.9%。IDC2016-2020、AI、企业数字化转型、物联网等推动全球95612246.4%。厂商维持动能强劲在短期驱动力（宅经济）和期驱动力（AI、）作全球厂商加采购20Q1-21Q2采购经历了先补库存后去库存21Q3以需求恢短期看需求企全球厂商维40%我们判断需求强撑期来看5G、、AI、企业数字化转型、物联网等发展将促使企业购IDC2021-2025维持定2021达1299202516766.5%。带存储芯片容提和规格更新换代带来DRAMNANDFlash提DRAMeXchangeDRAM均单机容2019304GB2020397GB涨幅达30%ChinaFlashMarketNANDFlash均单机容20192300GB20202700GB17%PurelyWhitleyEagleStream2022DRAMNANDFlash68DRAMDDR4DDR5。5G2008-201620165GDRAM20100.5GB20204.3GB24%NANDFlash平201421GB2020108GB31%。20255G70%5G5G、各品牌陆续5G5GIDC20215G40%202569%5G20211281%5G、像、5G4G5G舰DRAM6GB+8GB+NAND128/256GB256/512GB。PC级稳定2021PC接近历史峰值水平未来出货维稳定。在疫情远程办公和教育的推动下2020PC同比增长13.5%。疫情并非长期性事件PC高速增长在较大不确定性。IDC2021PC3.4513.5%接近2011预计出货20253.5进平板电脑2021PC+平板出货5.22025下降5.1出货看PC+平板为市场其需求主要来自的。PCDRAMNANDFlash保高速增长。随着数据需求的不断增长PC逐年级PCMaticResearchPCDRAM容2000增长202010GBNANDFlash变化趋势与之类似。根据Yole2020PCDRAM10GB，2026PCDRAM18GB102020PCNANDFlash450GB2026PCNANDFlash1000GB15%。汽车：自动驾驶高速渗透车需求高增2020L150%L27%L2L4L5IVI、多摄像头视觉处理、5G引入，内外流超算处理成品相应地缓DRAM、SRAM、NAND和其他NORFlash、EEPROM幅智能化驱市场有望速2020球46在整市场5%成速高2016-2020速11.4%智能化市场速DRAM其能的LPDDR、NAND高速2021市场56.6元2025119.42021-2025速21.0%结市场DRAMNAND5723%其他NORFlash、SRAMEPROM/EEPROM在内有应。智能手机相当当于ADAS和IVI其中 ADAS超过 10%IVI约80%根中国闪市场高端型多搭12GBDRAM和256GBNAND当旗舰2~4GBDRAM32~64GBNANDFlashDRAMNANDFlash1~2GB8~32GB。DRAMNANDFlash、毫米波雷达、激光雷达OTA（下载技术）、V2X（vehicle-to-everything）网络通信功也产生英特尔估计汽每天产生4000GB即使也要载存储因IVI尺寸、高分辨率屏幕根国存L4、L5汽40GBDRAM3TBNANDFlash高产存储（bit）增长两方面（1）带片晶圆增长（2）晶圆产。GBDRAMSKDRAM1Znm1αnm单片晶圆可切出晶粒数量25%在晶圆产能不情况下仍驱动DRAM供给目前三星电子、美光、SKDRAMEUV正在1Znm1αnmDRAM位NAND3D持续演进1763DNAND流目前部2XX3DNAND研发和量产显著提升单片晶圆产出量。产能扩张：2021-2022DRAMNANDFlashDRAM和NANDFlashDRAM、美光、SK海力士、南亚科技、5NANDFlash、美光、SKFlashAlliance（东芝+西部数据）、英特尔、旺宏、长7整体来看2020、2021、2022DRAM分别同比4.5%、9.9%、7.0%531、584、625/NANDFlash分别同比1.7%、6.7%、5.9%688、734、777/加上部分无法DRAMNANDFlashNORFlash、SRAM2020、2021、2022存储芯片整体分别同比0.0%、7.6%、5.61258、1354、1429/存储新投放集中在2021-2022分看西安二期扩NANDFlash2021中投P2P3新（DRAM、NANDFlash晶圆代工）2021中2022投铠侠/西部数据K2Fab7（NANDFlash）2022春投SK力士美光DRAM2021Q1中投而国内鑫存储江存储近两未来两持续有开出但爬坡需一时间实际相较于全球影响有限整体来看存储大新释放2021-20222021投放较多2022仍有投放但速放缓。2023。2023年三星电子扩计划；美光计划在日本广岛投资约70DRAM工厂2024年开始投入运营；SK1060亿美元用于扩DRAM21Q42025之启动量。从各厂商扩规划2023存储芯片较少。工艺迭代难完全满足位元长需求2023存储长达5~10SUMCO2021-2025DRAM速达20%10%DRAM10%速仍需凭借扩张（DRAM复合10%