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从电子产品诞生的那一刻，就需要用到储存芯片作为数据的载体进行数据保存。

因此，存储芯片自然成为了应用面最广，市场比例最高的集成电路基础性产品之一。

据了解，目前在集成电路市场上，独立存储芯片占集成电路总数量的约1/4。而在芯片面积上，仅嵌入式存储芯片就占了SoC芯片面积的约80%以上，占了逻辑芯片面积的约70%以上。

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存储芯片，是嵌入式系统芯片在存储行业的具体应用，通过在单一芯片中嵌入软件，实现多功能和高性能，以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。

根据断电后所储存的数据是否会丢失，存储芯片分为易失性存储芯片（RAM）和非易失性存储芯片（NVM）。

其中，易失性存储芯片又称随机存取记忆体，即它在任何时候都可以读写。不过，当电源关闭后，易失性存储芯片不能保留数据，如果需要保存数据，就必须把它们写入到一个长期的存储器中，如硬盘。

目前，易失性存储芯片分为动态随机存储器（DRAM）和静态随机存储器（SRAM）。他们之间的不同在于生产工艺的不同。SRAM保存数据是靠晶体管锁存的，而DRAM保存数据靠电容充电来维持。SRAM读写速度快，生产成本高，多用于容量较小的高速缓冲存储器，而DRAM读写速度较慢，集成度高，生产成本低，多用于容量较大的主存储器。

与易失性存储芯片相对应的是非易失性存储芯片。这类储存芯片当电流关掉后，所存储的数据不会消失的存储器。在非易失性存储器中，依照存储器内的数据是否能在使用电脑时随时改写为标准，有只读存储器（ROM）和闪存（Flash memory）二大类产品。

其中，只读存储器可分为MASK ROM、OTPROM、EPROM以及EEPROM。具体为：

MASK ROM是掩膜ROM，由于这种ROM是一旦厂家生产出来，使用者无法再更改里面的数据，因此目前已经比较少使用。

OTPROM是一次可变成存储器的意思，出厂后用户只能写一次数据，然后再也不能修改，一般用做存储密钥。

EPROM这种存储器可以进行多次擦除然后多次写入，但是要需要在特定紫外线下擦除。

EEPROM通过电场即可擦除数据，并写入数据。

易失性存储芯片另一大类产品是闪存。

闪存是最主要的非易失性存储芯片，有NOR Flash和NAND Flash两种。

Nor Flash根据容量划分，有高容量（1Gb及以上）、中（128Mb-1Gb）容量和低容量（128Mb以下）闪存。高容量制程达到46nm，主要用于汽车和工控领域，中低容量集制程集中55/65nm，可用于汽车、工控、消费、通讯等领域。根据华经情报网数据，2018年全球Nor Flash市场中约41%来自于消费电子，22%用于汽车与工控领域。

NAND Flash根据储存原理有SLC 、MLC、TLC等，结构有2D、3D NAND两大类技术。在SLC 闪存中，每个存储单元仅存储1bit信息：逻辑0或逻辑1，而MLC闪存每个单元存储两位信息，有2的2次方个电平状态，TLC和QLC则分布存储3、4位bit信息。

然而，由于NAND Flash每Cell单元存储数据越多，单位面积容量就越高，因此同时会导致不同电压状态越多，越难控制，最终造成颗粒稳定性越差，寿命低。

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由于存储芯片具有高度标准化的特性，并且品种单一，因此较难实现产品的差异化。这导致各厂商需要集中在工艺技术和生产规模上比拼竞争力。

在工艺上，虽然存储芯片的制程路线与逻辑电路的路线不太一样，但是同样面临着摩尔定律趋近极限的瓶颈，甚至比逻辑电路来的更早一些。

目前，存储芯片制程发展到1x，1y，1z（20nm-10nm之间），阶段很难再进一步缩小，因为随着制程工艺的提高，在到达一定水平之后，存储芯片的稳定性会下降，而业界一般认为10nm是临界点。

就主要存储芯片产业而言，DRAM目前还在1x、1y水平，且有望在2020年进入1z阶段。NAND Flash制程已经达到极限，目前，厂商们另辟蹊径从2D转向3D发展，目的是通过增加芯片的堆叠层数来获得更大的存储容量，而堆叠层数增加意味着光刻次数也随之增加。

从个别厂商来看，全球DRAM市场领军企业，三星、美光、SK海力士已进入10nm制程领域，实现1Xnm级工艺，尤其美光已率先量产了1Znm级产品。而目前我国兆易创新正在研发1Xnm级工艺制程下的DRAM技术。

NAND Flash在国际上的通用主流为64层的3D NAND Flash。

近年来，三星、东芝、西部数据、美光以及Intel均从64层跳过72层达到了96层，其中三星、东芝/西部数据预计制程技术在2020年将达到128层或以上。而SK海力士则从48层跳过了64层达到72层，预计2020年将达到96层。

对于我国来讲，在NAND Flash领域与全球巨头们的制程技术相比还有不小差距。但长江存储已经在2019年第三季度推出了64层的闪存芯片，并实现了量产，赶上国际通用主流。并且在后续，长江存储本已计划跳过72层、92/96层，直接开发128层的闪存产品，也在今年4月份宣告成功。

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存储芯片种类众多，其中NOR Flash、DRAM和NAND Flash是当前存储芯片的三大核心产品。但从产值构成来看，随着存储技术和应用领域的演进，仅有NAND Flash和DRAM构成了当前的主要存储芯片产业。

据统计，2018年全球存储器芯片市场规模大约1500亿美元。具体来看，NOR、DRAM和NAND市场规模分别为26、830和610亿美元。其中DRAM和NAND Flash存储器垄断了全球超过80%的市场份额。

在这里，日韩和美国是NAND Flash和DRAM储存芯片领域的头号玩家，他们的储存器产品几乎垄断了全球的主流市场，小到电子产品，大到工控设备。

在NAND Flash领域，2016年之前，日本东芝一直在全球拥有NAND Flash 15%以上的市场份额。然而，当时东芝为了弥补旗下核电子公司西屋电器造成的数十亿美元亏损，在2017年出售旗下NAND Flash业务给西部数据以避免公司破产。因此使得如今全球NAND Flash市场竞争格局目前由三星、铠侠、西部数据、美光、Intel和SK海力士主导。2019年，六大厂商的全球市占率依次为35.1%、18.9%、14.8%、11.5%、9.8%、9.5%，合计垄断了全球99.6%的市场份额。

在DRAM领域，韩国厂商是全球DRAM芯片的核心供应商。2019年，三星和SK海力士的DRAM芯片市占率约为74%。此外，2019年美光DRAM芯片也有21%的市占率。

对于我国而言，目前我国半导体企业在主流存储器领域的布局比较薄弱，在主流存储器DRAM和NAND Flash市场的全球市场占有率几乎不超过1%。

不过，就技术攻关领域，目前主攻NAND的长江存储在2020年4月宣布其128层QLC 3D NAND Flash芯片已研发成功，并已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证，已追平行业主流技术，届时有望实现量产，步入快车道，与日韩厂商展开竞争。在DRAM储存芯片领域，主攻DRAM的有合肥长鑫和福建晋华。其中合肥长鑫在2019年9月宣布了19nm DRAM芯片量产，与国际主流DRAM产品实现同步。

总的来说，未来几年，我国主流存储器的国产化布局将能够做到完全实现。

此外，近年来被日韩厂商逐步抛弃掉的NOR Flash市场，我国厂商抓住机遇不断抢占市场份额，竞争优势逐步明显。

现在NOR Flash产能主要由中国台湾、美国和中国大陆垄断。2017-2019年，旺宏、华邦电两家企业一直占据前二位置，不断争夺第一的宝座，而兆易创新的市占率在稳步提升。就在2019第三季度，兆易创新营收环比增长36.2%达1.04亿美元，一举超越Cypress首次成为全球前三大NOR Flash供应商。此外，继Cypress之后的是美光。

目前这五大供应商合计占据了全球NOR Flash 90%以上的产能。

（文章来源于：解析投资）