今日头条-媒体 国产存储芯片供需格局重塑,究竟是怎么一回事？
2017和2018年，全球存储芯片市场出现了史无前例的缺货潮，使得相关产品的生产无法跟上市场需求，这给存储芯片三巨头三星、美光、SK海力士提供了绝佳的商机，也就是在那两年，三星超越英特尔，跻身全球半导
正文摘要:
2017和2018年，全球存储芯片市场出现了史无前例的缺货潮，使得相关产品的生产无法跟上市场需求，这给存储芯片三巨头三星、美光、SK海力士提供了绝佳的商机，也就是在那两年，三星超越英特尔，跻身全球半导体厂商营收榜单之首。之后的2019年，供需趋于平衡，然而，2020年席卷全球的疫情再次打破了全球芯片市场的宁静，不仅存储器，几乎所有类型的芯片都出现了全球性缺货的局面，一直持续到2022年初。近几个月，消费类芯片供过于求的市况愈加凸显，而作为半导体业“大宗商品”的存储芯片，价格也出现了下滑，且波动明显。整个存储业的复合年均增长率预计为8%。
媒体：国产存储芯片供需格局重塑究竟是怎么一回事，跟随小编一起看看吧。
2017和2018年，全球存储芯片市场出现了史无前例的缺货潮，使得相关产品的生产无法跟上市场需求，这给存储芯片三巨头三星、美光、SK海力士提供了绝佳的商机，也就是在那两年，三星超越英特尔，跻身全球半导体厂商营收榜单之首。之后的2019年，供需趋于平衡，然而，2020年席卷全球的疫情再次打破了全球芯片市场的宁静，不仅存储器，几乎所有类型的芯片都出现了全球性缺货的局面，一直持续到2022年初。
近几个月，消费类芯片供过于求的市况愈加凸显，而作为半导体业“大宗商品”的存储芯片，价格也出现了下滑，且波动明显。然而，在各种应用设备和系统中几乎无所不在的存储芯片（以DRAM和NAND Flash为主），不会像多数纯消费类芯片那样，对单一或少数类别应用有特别高的依赖性，在消费类、高性能计算、汽车、工业等领域，存储芯片都是不可或缺的，因此其发展前景依然乐观，这也是近些年存储芯片三巨头始终稳居全球半导体厂商营收榜单前五的原因。
据Yole Développement预测，从2021到2027年， DRAM将以9%的年均增长率增长，2027年，市场规模将达到1585亿美元，NAND Flash将以6%的复合增长率增长，市场规模将达到960亿美元。整个存储业的复合年均增长率预计为8%。
在中美贸易战期间，存储芯片市场在2020年同比增长15%，2021年同比增长32%，预计2022年将继续保持强劲增长，DRAM同比增长25%，达到1180亿美元，NAND Flash同比增长24%，达到830亿美元，均创历史新高。除了DRAM和NAND Flash，存储芯片还包括NOR Flash、非易失性SRAM/FRAM、EEPROM和新型非易失性存储器，但这些市场规模都很小。
由此可见，存储芯片的市场规模和发展态势还是相当稳健的。之所以如此，是因为在过去60多年的时间里，处理器和存储器一直都是半导体业基础性的大宗商品，市场需求量巨大。而随着技术和应用的发展，处理器在这半个多世纪里发生了巨大变化，各种新架构、产品层出不穷，从最初的CPU，发展出后来的MCU、DSP、GPU、FPGA，以及当下的AI专用处理器等，而相对于处理器来说，存储器在这几十年当中的变化相对很小，主要是存储密度和容量上的演进，而存储器的基本架构变化不大，特别是DRAM，一直沿用至今，依然经久不衰。
当然，随着应用的发展，以及对数据容量增长需求的渴望，在上世纪90年代出现的、比DRAM要“年轻”很多的NAND Flash闪存技术，发展和变化的速度就快多了，从最初的2D，演化到了现今的3D，存储密度增加了不少。而随着AI等应用的发展，各种新型的存储技术（MRAM和ReRAM等）正在实验室里摩拳擦掌，准备替代当下的闪存。
闪存的堆叠，长江存储的执着
为了提高NAND Flash闪存的存储密度，全球存储芯片三巨头都在不遗余力地发展3D堆叠技术，特别是美光，该公司于2020年11月成为全球首家量产176层3D NAND Flash的厂商。与上一代128层3D NAND Flash技术相比，将读取延迟和写入延迟改善了35%以上。
不久后的2020年12月，SK海力士宣布开发出176层512Gb TLC 4D NAND Flash，后来还推出了176层的1Tb容量4D NAND Flash。SK海力士4D NAND结合了3D CTF(电荷捕获闪存)设计、PUC(Peri. Under Cell)技术，2019年送样第一代96层4D NAND，同年次月又推出了第二代128层4D NAND，当时研发出的176层NAND Flash是第三代4D NAND产品。
三星则在2021年量产了第七代V-NAND，使用“双堆栈”技术，该公司在128层工艺节点，采用的是“单堆栈”技术生产3D NAND Flash。三星也强调，采用“双堆栈”技术，不仅更具技术竞争力，3D NAND Flash堆叠层数也有望达到256，但并不一定意味着三星第七代NAND将具有这种配置。
除了三巨头，铠侠和西部数据，以及英特尔都在开发高堆叠层数的闪存。不过，英特尔已于去年放弃了NAND Flash业务。
目前，冲在高堆叠层数最前沿的依然是美光，就在今年5月，该公司宣布推出业界首款232层3D NAND Flash。该公司计划在2022年底开始增加此类芯片的产量。据悉，该公司的232 层3D NAND Flash采用3D TLC架构，原始容量为1Tb。该芯片基于美光的CuA架构，CuA设计加上232层NAND Flash可大大减小1Tb 3D TLC NAND Flash的芯片尺寸，有望降低生产成本。
国际大厂纷纷争夺高堆叠层数的3D NAND Flash市场，作为中国本土NAND Flash的旗帜，长江存储这些年一直在加紧追赶国际大厂的步伐。
2018年，长江存储的32层3D NAND Flash实现量产，当时，有业界人士透露，长江存储Xtacking架构的64层NAND样品已经送至合作伙伴进行测试，读写质量大致稳定，预计最快将在2019年第3季投产，长江存储计划在2020年跳过96层3D NAND，直接进入128层堆叠。
而实际情况与上述预测基本吻合，2019年9月，长江存储宣布量产基于Xtacking架构的64层256 Gb TLC 3D NAND Flash，这是中国本土首款64层3D NAND Flash。2020上半年，该公司发布了128层QLC 3D NAND Flash（型号X2-6070），以及128层512Gb TLC 3D NAND Flash（型号X2-9060），以满足不同应用场景的需求。
2021年初，有媒体报道称，长江存储将于2021下半年试产第一批192层3D NAND Flash芯片，成为首个试产该堆叠层数产品的中国本土厂商。
近期，又有消息传出，长江存储计划跳过192层，直接切入232层3D NAND Flash。到目前为止，这一消息还没有得到官方证实。
不过，从过去几年长江存储的“跳跃式”发展轨迹来看，直接上232层堆叠的3D NAND Flash，可能性很大，毕竟经过这些年的潜心研发，该公司的Xtacking堆叠技术越来越成熟，在国产替代的大背景下，加快国产存储芯片的前进脚步，是受到国内各方期许的。2021年，长江存储已取得大约4％的市场份额，业界预期它今年有望将市占率提升至7％，超过英特尔，成为全球第六大NAND Flash芯片企业。
内存，中国缩小差距
在DRAM（内存）方面，国际三巨头依然强势，特别是在先进制程工艺方面，三家的竞争愈加激烈。
近些年，DRAM与CPU一样，面临制程节点微缩的挑战，使用EUV光刻技术，可减少多重曝光过程，提供更细微的制程精度与良率。为此，DRAM三巨头都在争夺ASML的EUV光刻机，用于10nm级DRAM的生产。
