2019年中國(guó)NAND Flash存儲(chǔ)器行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展展望分析[圖]

    一、NAND Flash存儲(chǔ)器行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

    NAND Flash存儲(chǔ)器是Flash存儲(chǔ)器的一種，NAND Flash具有容量大，改寫(xiě)速度快等特點(diǎn)，為固態(tài)大容量?jī)?nèi)存的實(shí)現(xiàn)提供了廉價(jià)有效的解決方案。

    從應(yīng)用形態(tài)上看，NAND Flash的具體產(chǎn)品包括USB（U盤(pán)）、閃存卡、SSD（固態(tài)硬盤(pán)），以及嵌入式存儲(chǔ)（eMMC、eMCP、UFS）等。USB屬于常見(jiàn)的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，閃存卡則用于常見(jiàn)電子設(shè)備的外設(shè)存儲(chǔ)，如相機(jī)、行車(chē)記錄儀、玩具等。

    SSD即常見(jiàn)的固態(tài)硬盤(pán)，一般應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等領(lǐng)域。SSD作為新興的大容量存儲(chǔ)設(shè)備，具有磁盤(pán)（傳統(tǒng)HDD硬盤(pán)）所不具備的優(yōu)點(diǎn)，前些年由于SSD高昂的價(jià)格，只攻占了磁盤(pán)的少部分領(lǐng)域。由于近年SSD價(jià)格下降，以及數(shù)據(jù)中心的迅速擴(kuò)張，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求也在不斷上升，因此由SSD驅(qū)動(dòng)的NAND Flash的需求增速也較為迅速。

NAND應(yīng)用領(lǐng)域：固態(tài)硬盤(pán)（SSD）

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    嵌入式存儲(chǔ)是NAND Flash應(yīng)用的另一大領(lǐng)域。其特征是將NAND Flash存儲(chǔ)芯片與控制芯片封裝在一起，控制芯片采用特定的通訊協(xié)議，可提升存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通訊的速度與穩(wěn)定性。

    嵌入式存儲(chǔ)主要應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、游戲機(jī)、車(chē)載電子等新興領(lǐng)域，該手機(jī)主板采用的是eMMC。與計(jì)算機(jī)相同，手機(jī)同樣需要處理器、DRAM和NAND Flash，區(qū)別在于其產(chǎn)品的最終形態(tài)不同，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的形態(tài)為CPU+內(nèi)存條+硬盤(pán)，而手機(jī)則采用eMMC或eMCP兩種形式：“處理器+eMCP”或“集成了LPDDR的處理器+eMMC”。

    智研咨詢(xún)發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)NAND FLASH行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及投資潛力研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：從下游具體的產(chǎn)品看，目前NAND Flash主要是應(yīng)用在手機(jī)和SSD上，其占比分別為48%和43%，因此該兩類(lèi)產(chǎn)品的出貨量則會(huì)直接影響NAND Flash的需求。NAND Flash是市場(chǎng)規(guī)模僅次于DRAM的存儲(chǔ)芯片，2019年市場(chǎng)規(guī)模為460億美元。

NAND Flash下游產(chǎn)品占比

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NAND Flash市場(chǎng)規(guī)模

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    與DRAM相同，NAND Flash的市場(chǎng)空間很大程度上依賴(lài)于其價(jià)格，但是價(jià)格則依賴(lài)于市場(chǎng)的供需關(guān)系，因此直接預(yù)測(cè)其市場(chǎng)規(guī)模的趨勢(shì)較難實(shí)現(xiàn)。

    一方面，手機(jī)、SSD作為NAND Flash的主要下游領(lǐng)域，未來(lái)將處于持續(xù)上升的趨勢(shì)；另一方面，NAND Flash作為大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的首選設(shè)備，需求量主要依賴(lài)于數(shù)據(jù)量的大小，預(yù)測(cè)全球數(shù)據(jù)圈將從2018年的32ZB增長(zhǎng)至2025年的175ZB，增幅將超過(guò)5倍。

全球數(shù)據(jù)圈規(guī)模與增長(zhǎng)

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    NAND Flash的產(chǎn)業(yè)鏈分為NAND Flash原廠顆粒、主控芯片設(shè)計(jì)、封裝工廠與品牌銷(xiāo)售。各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，封裝企業(yè)與半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)有較大的重合，如日月光、長(zhǎng)電、華天、通富微電等，我國(guó)在半導(dǎo)體封測(cè)領(lǐng)域處于國(guó)際上的第一梯隊(duì)，因此在NAND Flash存儲(chǔ)的封裝領(lǐng)域表現(xiàn)也較為優(yōu)異。

    NAND Flash顆粒原廠中，主要的廠家為三星、鎧俠、西數(shù)、美光等。與DRAM市場(chǎng)格局一樣，三星同樣處于領(lǐng)先地位，市占率為34%，但NAND Flash市場(chǎng)集中度稍微低于DRAM市場(chǎng)。鎧俠與西數(shù)的合資工廠產(chǎn)能共用，若將其收入合并計(jì)算，其市占率與三星伯仲相當(dāng)。國(guó)產(chǎn)廠商長(zhǎng)江存儲(chǔ)處于起步狀態(tài)，正在市場(chǎng)與技術(shù)上奮起直追。

2019年NAND Flash原廠顆粒市場(chǎng)格局

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    二、NAND Flash存儲(chǔ)器行業(yè)發(fā)展展望

    根據(jù)每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)數(shù)量，NAND Flash可以分為SLC、MLC、TLC、QLC。SLC（Single-LevelCell）為每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)只有1位，即只有0/1兩種狀態(tài)，而MLC（Multi-LevelCell）、TLC（Triple-LevelCell）、QLC（Quad-LevelCell）每個(gè)存儲(chǔ)單元能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分別為2位、3位與4位，可以有4種、8種與16種狀態(tài)，存儲(chǔ)空間迅速增加。

    四種類(lèi)型的NAND Flash性能各有不同，SLC的缺點(diǎn)在于由于其存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)少，其單位容量的成本相對(duì)于其他類(lèi)型NAND Flash成本更高，但其優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)保留時(shí)間更長(zhǎng)、讀寫(xiě)次數(shù)更多、讀取速度更快等。目前NAND Flash的主流應(yīng)用為SSD等大容量存儲(chǔ)領(lǐng)域，使用MLC、TLC2DNAND或3DNAND等。

SLC/MLC/TCL/QLC示意

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    制程方面，同DRAM一樣，NAND Flash同樣采取1Xnm/1Ynm/1Znm進(jìn)行工藝技術(shù)的度量。不同之處在于，由于物理結(jié)構(gòu)上NAND不需要制作電容器，自2015年制程推進(jìn)遇到障礙時(shí)，制程工藝相對(duì)簡(jiǎn)單的3D堆疊技術(shù)成為新的發(fā)展方向。全球3DNAND Flash的產(chǎn)量已于2017年4季度超過(guò)2D。目前3D技術(shù)正在穩(wěn)步推進(jìn)中，未來(lái)的發(fā)展方向就是層數(shù)的繼續(xù)堆疊。

不同NAND Flash制程的變化與預(yù)測(cè)

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    目前市場(chǎng)上的主流3DNAND產(chǎn)品為64層，但國(guó)際領(lǐng)先的廠商目前都已擁有100層以上的技術(shù)。2019年8月三星電子宣布實(shí)現(xiàn)第六代超過(guò)100層的3DNAND閃存量產(chǎn)；隨后不久，美光也宣布流片128層的3DNAND，并有望于2020年實(shí)現(xiàn)商用化；SK海力士也于6月宣布已經(jīng)量產(chǎn)128層NAND。

    國(guó)產(chǎn)廠商長(zhǎng)江存儲(chǔ)于2019年9月量產(chǎn)64層NAND Flash，并計(jì)劃直接跳過(guò)96層研發(fā)128層技術(shù)，與國(guó)外先進(jìn)廠商的技術(shù)差距正在不斷縮小。

    NAND Flash作為存儲(chǔ)器的一種，其價(jià)格也呈現(xiàn)一定的周期性。與DRAM價(jià)格周期一致，自2018年初至2019年，NAND Flash價(jià)格處于降價(jià)周期。經(jīng)過(guò)接近兩年的降價(jià)，NAND Flash價(jià)格處于較為便宜的狀態(tài)，下游的需求因此慢慢擴(kuò)大，現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展快速拉動(dòng)NAND Flash需求，因此目前價(jià)格處于上漲的趨勢(shì)中。

NAND Flash價(jià)格（美元）：32GbMLC現(xiàn)貨平均價(jià)（美元/顆）

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    主要的NAND Flash廠商會(huì)在價(jià)格周期中，針對(duì)需求的變化而調(diào)整產(chǎn)能。在上一輪降價(jià)周期中，各廠商紛紛暫緩了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，在當(dāng)前價(jià)格上升的周期中，各廠家又重啟投資計(jì)劃。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020年NAND Flash的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃包括：三星公司在西安二期一階段的新工廠，投資規(guī)模為9.5萬(wàn)億韓元，投產(chǎn)后的規(guī)模為6.5萬(wàn)片/月；鎧俠和西數(shù)在巖首縣北上市投資70億日元，計(jì)劃2020年上半年開(kāi)始生產(chǎn)3DNAND；鎧俠計(jì)劃于2020年底在四日市工廠內(nèi)建設(shè)Fab7工廠，用于投資最新的3DNAND，計(jì)劃2022年投產(chǎn)。

    由于三星和鎧俠、西數(shù)的競(jìng)爭(zhēng)仍較為激烈，技術(shù)與產(chǎn)能并無(wú)明顯的優(yōu)劣，在各大廠商迅速擴(kuò)產(chǎn)的背景下，NAND Flash價(jià)格的景氣周期可能比DRAM更早結(jié)束，進(jìn)入2021年后價(jià)格將重新進(jìn)入下行軌道。