2022年存储芯片行业深度报告(附下载).pdfVIP

2022 年存储芯片行业深度报告（附下载） 导语 全球存储芯片市场于波动中保持上升趋势，市场规模从 2005 年的 546 亿美元增至 2020 年的 1229 亿美元，复合增速达 5.6%， ICInsights 预计2021 年全球存储芯片市场规模将同比增长 22%， 2023 年将超过 2000 亿美元。 一、存储芯片：现代信息存储媒介 1.1半导体存储：主流存储媒介， DRAM 和NAND 为其核心构成 早期信息存储以纸张、磁性媒介为主。早期的信息存储主要依靠纸张， 1725 年法国人发明了打孔卡和打孔纸带，这是最早的机械化信息存储形 式。1928 年磁带问世，磁性存储时代开始，随后在 1932 年，硬盘驱动器 前身即磁鼓内存问世，存储容量约 62.5 千字节。1936 年，世界上第一台 电子数字计算机诞生，使用真空二极管处理二进制数据，使用再生电容磁 鼓存储器存储数据，但体积庞大。 1946 年，第一个随机存取数字存储器诞 生，存储容量 4000 字节，因体积过大后来被 1956 年IBM 发明的硬盘驱动 器（HDD）替代。随后，1965 年只读式光盘存储器（光盘， CD-ROM）普 及。 半导体存储技术发展已有半个世纪。 1966 年动态随机存取存储器（DRAM） 问世，存储器进入半导体时代，最早单颗裸片（ Die）容量为 1kb，如今已 达16Gb 及以上。直到 1980 年，东芝发明了闪存（Flash），此后90 年 代，先后出现了 USB、SD 卡等多种Flash 应用。2008 年，3DNAND 技术萌 芽，到2014 年正式商用量产。由此看，半导体存储器发展已有 55 年，其 中DRAM 发展已有 55 年，Flash 发展已有40 年，由于 2DNAND 和3DNAND 技术差别巨大，实际上 3DNAND 发展历史仅仅十余年，技术成熟度远不如 DRAM。 半导体存储器又称存储芯片，是以半导体电路作为存储媒介的存储器，用 于保存二进制数据的记忆设备，是现代数字系统的重要组成部分。半导体 存储器具有体积小、存储速度快等特点，广泛应用服务器、 PC、智能手 机、汽车、物联网、移动存储等领域。根据存储原理的不同，半导体存储 器可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）： （1）随机存储器（RAM）。与CPU 直接交换数据的内部存储器。可随时读 写且速度快，断电后存储数据丢失，是易失性存储器。 RAM 又可进一步细 分为动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。DRAM 用作内存，需求量远高于 SRAM。SRAM 速度很快但成本高，一般用于作 CPU 的高速缓存。 （2）只读存储器（ROM）。只能读取事先存储的信息的存储器。断电后所 存数据不会丢失，根据可编程、可抹除功能， ROM 可分为PROM、EPROM、 OTPROM、EEPROM 和Flash 等。Flash 是当前主流的存储器，具备电子可擦 除可编程的性能，能够快速读取数据而且断电时不会丢失数据，往往与 DRAM 搭配使用。Flash 可进一步细分为 NANDFlash 和NORFlash ： NANDFlash 写入和擦除的速度快，存储密度高，容量大，但不能直接运行 NANDFlash 上的代码，适用于高容量数据的存储。 NORFlash 的优势是芯片 内执行——无需系统 RAM 就可直接运行 NORFlash 里面的代码，容量较 小，一般为 1Mb-2Gb。 DRAM 和NANDFlash 为最重要的两类存储芯片。按照市场规模计算， DRAM 约占存储器市场 53%，NANDFlash 约占45%，二者份额合计达 98%，为存储 器市场主要构成产品。 1.2 发展趋势：DRAM 聚焦制程迭代，NAND 聚焦3D 堆叠 1.2.1DRAM：向高性能和低功耗发展，3D 堆叠、先进工艺、EUV 等是未来 趋势 DRAM 的工作原理是利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特 （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 和手机等。在结构升级方面， DRAM 分为同步和异步两种，两者区别在于读 /写时钟与CPU 时钟不同。传统的 DRAM 为异步DRAM，已经被淘汰，SDRAM （SynchronousDRAM ，同步动态随 机存储器）为 DRAM 的一种升级，读/写时钟与CPU 时钟严格同步，主要包 括DDR、LPDDR、GDDR、HBM 等： （1）DDRSDRAM （DoubleDat