2024年3月22日发(作者:)

中国NANDFlash存储器行业市场现状及发展展

望分析

一、NANDFlash存储器行业市场现状

NANDFlash存储器是Flash存储器的一种,NANDFlash具有容量大,改写速度

快等特点,为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。

从应用形态上看,NANDFlash的具体产品包括USB(U盘)、闪存卡、SSD(固

态硬盘),以及嵌入式存储(eMMC、eMCP、UFS)等。USB属于常见的移动存储设

备,闪存卡则用于常见电子设备的外设存储,如相机、行车记录仪、玩具等。

SSD即常见的固态硬盘,一般应用于个人计算机、服务器等领域。SSD作为新

兴的大容量存储设备,具有磁盘(传统HDD硬盘)所不具备的优点,前些年由于

SSD高昂的价格,只攻占了磁盘的少部分领域。由于近年SSD价格下降,以及数据

中心的迅速扩张,数据存储的需求也在不断上升,因此由SSD驱动的NANDFlash的

需求增速也较为迅速。

嵌入式存储是NANDFlash应用的另一大领域。其特征是将NANDFlash存储芯片

与控制芯片封装在一起,控制芯片采用特定的通讯协议,可提升存储数据通讯的速

度与稳定性。

嵌入式存储主要应用于手机、平板电脑、游戏机、车载电子等新兴领域,该手

机主板采用的是eMMC。与计算机相同,手机同样需要处理器、DRAM和NANDFlash,

区别在于其产品的最终形态不同,计算机内部的形态为CPU+内存条+硬盘,而手机

则采用eMMC或eMCP两种形式:“处理器+eMCP”或“集成了LPDDR的处理器

+eMMC”。

《2020-2026年中国NANDFLASH行业竞争格局分析及投资潜力研究报告》数据

显示:从下游具体的产品看,目前NANDFlash主要是应用在手机和SSD上,其占比

分别为48%和43%,因此该两类产品的出货量则会直接影响NANDFlash的需求。

NANDFlash是市场规模仅次于DRAM的存储芯片,2019年市场规模为460亿美元。

与DRAM相同,NANDFlash的市场空间很大程度上依赖于其价格,但是价格则

依赖于市场的供需关系,因此直接预测其市场规模的趋势较难实现。

一方面,手机、SSD作为NANDFlash的主要下游领域,未来将处于持续上升的

趋势;另一方面,NANDFlash作为大容量数据存储的首选设备,需求量主要依赖于

数据量的大小,预测全球数据圈将从2018年的32ZB增长至2025年的175ZB,增

幅将超过5倍。

NANDFlash的产业链分为NANDFlash原厂颗粒、主控芯片设计、封装工厂与品

牌销售。各产业链环节中,封装企业与半导体封测企业有较大的重合,如日月光、

长电、华天、通富微电等,我国在半导体封测领域处于国际上的第一梯队,因此在

NANDFlash存储的封装领域表现也较为优异。

NANDFlash颗粒原厂中,主要的厂家为三星、铠侠、西数、美光等。与DRAM

市场格局一样,三星同样处于领先地位,市占率为34%,但NANDFlash市场集中度

稍微低于DRAM市场。铠侠与西数的合资工厂产能共用,若将其收入合并计算,其

市占率与三星伯仲相当。国产厂商长江存储处于起步状态,正在市场与技术上奋起

直追。

二、NANDFlash存储器行业发展展望

根据每个存储单元存储的数据数量,NANDFlash可以分为SLC、MLC、TLC、QLC。

SLC(Single-LevelCell)为每个存储单元存储的数据只有1位,即只有0/1两种

状态,而MLC(Multi-LevelCell)、TLC(Triple-LevelCell)、QLC(Quad-

LevelCell)每个存储单元能存储的数据分别为2位、3位与4位,可以有4种、8

种与16种状态,存储空间迅速增加。

四种类型的NANDFlash性能各有不同,SLC的缺点在于由于其存储单元存储的

数据少,其单位容量的成本相对于其他类型NANDFlash成本更高,但其优点在于数

据保留时间更长、读写次数更多、读取速度更快等。目前NANDFlash的主流应用为

SSD等大容量存储领域,使用MLC、TLC2DNAND或3DNAND等。

制程方面,同DRAM一样,NANDFlash同样采取1Xnm/1Ynm/1Znm进行工艺技术

的度量。不同之处在于,由于物理结构上NAND不需要制作电容器,自2015年制程

推进遇到障碍时,制程工艺相对简单的3D堆叠技术成为新的发展方向。全球

3DNANDFlash的产量已于2017年4季度超过2D。目前3D技术正在稳步推进中,未

来的发展方向就是层数的继续堆叠。

目前市场上的主流3DNAND产品为64层,但国际领先的厂商目前都已拥有100

层以上的技术。2019年8月三星电子宣布实现第六代超过100层的3DNAND闪存量

产;随后不久,美光也宣布流片128层的3DNAND,并有望于2020年实现商用化;

SK海力士也于6月宣布已经量产128层NAND。

国产厂商长江存储于2019年9月量产64层NANDFlash,并计划直接跳过96

层研发128层技术,与国外先进厂商的技术差距正在不断缩小。

NANDFlash作为存储器的一种,其价格也呈现一定的周期性。与DRAM价格周

期一致,自2018年初至2019年,NANDFlash价格处于降价周期。经过接近两年的

降价,NANDFlash价格处于较为便宜的状态,下游的需求因此慢慢扩大,现在数据

中心的快速发展快速拉动NANDFlash需求,因此目前价格处于上涨的趋势中。

主要的NANDFlash厂商会在价格周期中,针对需求的变化而调整产能。在上一

轮降价周期中,各厂商纷纷暂缓了扩产计划,在当前价格上升的周期中,各厂家又

重启投资计划。据不完全统计,2020年NANDFlash的扩产计划包括:三星公司在

西安二期一阶段的新工厂,投资规模为9.5万亿韩元,投产后的规模为6.5万片/

月;铠侠和西数在岩首县北上市投资70亿日元,计划2020年上半年开始生产

3DNAND;铠侠计划于2020年底在四日市工厂内建设Fab7工厂,用于投资最新的

3DNAND,计划2022年投产。

由于三星和铠侠、西数的竞争仍较为激烈,技术与产能并无明显的优劣,在各

大厂商迅速扩产的背景下,NANDFlash价格的景气周期可能比DRAM更早结束,进

入2021年后价格将重新进入下行轨道。