一、存储芯片：大数据下的关键技术

存储芯片，也被称为半导体存储器，是半导体元器件的关键组成部分之一。广泛应用于内存、消费电子、智能终端等多个领域。在整个芯片产业中，存储芯片在全球集成电路产业中市场销售额占比最高。随着大数据、云计算和物联网等领域的发展，存储芯片在整个产业链中扮演的角色将变得更加重要。

(相关资料图)

按数据是否易失存储芯片可以分为非易失性存储芯片和易失性存储芯片。易失性存储芯片包括动态随机访问存储器（DRAM）和静态随机访问存储器（SRAM）；非易失性存储芯片包括只读存储器（ROM）和闪存芯片（FLASH），而闪存芯片又可以进一步细分为NOR闪存和NAND闪存。目前，全球半导体存储市场主要由DRAM和NAND闪存两种存储芯片主导。

按产业链的角度来看，存储芯片行业的上游参与者包括硅片、光刻胶、CMP抛光液等原材料供应商，以及光刻机、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、刻蚀设备、清洗设备和检测与测试设备等设备供应商。行业中游是存储芯片制造商，他们主要负责存储芯片的设计、制造和销售。行业产业链的下游参与者则是消费电子、信息通信、汽车电子、物联网以及高新科技等应用领域内的企业。由于存储行业具有高技术壁垒和资本密集的特点，市场集中度较高，长期以来一直由国外厂商主导。

二、国产存储芯片成功案例

虽然国际存储芯片巨头具有先发优势，但近年来，国内存储芯片制造商也取得了不断的突破，并逐步缩小与国外大厂的差距。一些龙头企业如长鑫存储、北京君正、兆易创新、长江存储等崭露头角。

1、长鑫存储：国内DRAM头部企业

长鑫存储成立于2016年，是国DRAM领域头部企业，同时也是中国大陆首家DRAM IDM厂商，集设计、研发、生产和销售于一体。据悉，今年以来长鑫存储计划在科创板IPO，估值不低于1000亿元人民币。目前公司还在正在挑选承销商，IPO融资规模尚未最终确定。

2018年，长鑫成功研发出中国首个国产8Gb DDR4内存。2019年长鑫存储成功实现国产19nm的DDR4、LPDDR4存储芯片量产，成为全球第四家掌握20nm以下的DRAM生产制造商。2020年长鑫存储同美国一家半导体企业签订了协议，拿下了海量专利授权。2021年，长鑫存储采用主流内存芯片工艺为19nm，并于2022年完成了17nm DDR5内存的试产。如今，长鑫存储已成为中国大陆规模最大且唯一能够制造DDR4/LPDDR4存储芯片的厂商。

2、北京君正：全球车用 DRAM 龙头

北京君正成立于2005年，2011年在深圳创业板上市。专注于集成电路设计、开发和产业化，其主要领域包括处理器芯片和平台式解决方案的研发。作为少数几家成功市场化嵌入式CPU核心技术的本土企业之一，君正在集成电路领域掌握着重要的地位。

尤其是车用DRAM芯片领域。2020年，君正完成了对美国ISSI及其下属子品牌Lumissil的收购。ISSI致力于为汽车、工业和医疗等领域提供高品质、高可靠性的存储器产品，包括SRAM、DRAM、Nor Flash、2D NAND Flash和eMMC等。ISSI的客户遍布全球。

君正整合了自身积累了十几年的技术，以及ISSI三十余年的存储、模拟和互联技术，形成了三大品牌：Ingenic（微处理器和智能视频芯片）、ISSI（存储芯片）和Lumissil（模拟与互联芯片）。使君正一跃成为车载存储领域的领军厂商，其车用存储份额达到15%，仅次于美光，在全球市场上具备了强大的竞争力。

3、兆易创新：全球第一Fabless Flash供应商

兆易创新成立于2005年4月，2016年在上海交易所成功上市。其核心产品线包括存储器（Flash和利基型DRAM）、32位通用型MCU、智能人机交互传感器、模拟产品及整体解决方案。发展至今，兆易创新已成为全球排名第一的Fabless无晶圆厂Flash供应商。在NOR Flash领域，兆易创新市场占有率全球排名第三，中国市场位居第一，累计出货量近212亿颗。

2013年，兆易创新推出了业界第一颗SPI NAND Flash，并在多年的发展中实现了对消费电子、工业、汽车电子等领域的全品类产品覆盖。此外，兆易创新也是率先研发并成功推出SPI NOR Flash的公司之一。作为全球顶尖的NOR Flash供应商，兆易创新始终保持着技术和市场的领先地位。有着丰富的产品线，涵盖了7款温度规格、16种产品容量、27大产品系列以及29种封装方式，能够满足不同市场应用对高性能、低功耗、高可靠性、小封装等需求。

4、长江存储：全球首个量产超200层3D NAND厂商

长江存储成立于2016年，是一家专注于3D NAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业，同时也提供完整的存储器解决方案。3D NAND是一种创新的闪存技术，通过将存储单元垂直堆叠起来，解决了传统2D NAND闪存的限制。相比于平面结构的2D NAND，3D NAND具有更高的存储密度和容量，同时还改善了性能和耐用性。这使得它成为现代电子设备中广泛应用的存储解决方案。

长江存储在NAND技术发展路线上，仅用了短短3年时间就实现了从32层到64层再到128层的突破，直接跳过了96层堆栈闪存的研发。其自主创新的晶栈Xtacking架构技术为3D NAND带来了更快的数据传输速度和更高的存储密度，提高了研发效率并缩短了生产周期。2022年，长江存储发布了基于晶栈3.0架构的第四代3D TLC NAND闪存芯片，命名为X3-9070，层数高达232层。这使得长江存储成为全球首个量产超过200层的3D NAND芯片制造商。尽管最初计划生产232层闪存的是美光科技、三星和东芝等国际巨头，但长江存储仍成功反压。

长江存储X2-6070 128L QLC 1.33Tb 3D NAND

今年4月，长江存储获得了大基金二期的增资，其注册资本从562.7亿元人民币增加至约1052.7亿元，新增了近500亿元的资金。长江存储二期项目也已启动，规划的产能将达到每月30万片，进一步缩小了与国际存储巨头之间的差距。市场调研机构Counterpoint预测，到2023年，长江存储有望在全球存储市场占据约6%的份额。

三、全球存储芯片竞争态势

自2021年以来，受消费电子市场需求疲软等因素的影响，存储芯片需求增长有所放缓。据中商产业研究院的数据显示，2022年全球存储芯片市场规模超过1500亿美元，较2021年略有增长。随着海外大厂相继减产以及市场需求逐步恢复，行业预计将迎来回暖。据预测，到2023年，全球存储芯片市场规模将达到1658亿美元。

2022年DRAM市场规模达到790.61亿美元，占据56.8%的市场份额。NAND Flash市场规模为601.26亿美元，占据43.2%的市场份额。在存储器产品中，DRAM是最大的产品类别。三星、SK海力士和美光是主要的DRAM供应商。根据2021年的数据，三星占据了市场份额的43%，SK海力士占据了28%，美光占据了23%。在NAND Flash领域，市场集中度较高。2021年，前六大NAND Flash供应商合计占据了超过95%的市场份额。三星、铠侠和西部数据是其中最主要的供应商，分别占据了市场份额的34%、19%和14%。

国内市场，随着我国在电子制造领域水平的提升，国内对存储芯片产品的需求不断增长。根据世界半导体贸易统计协会的数据预测，预计到2023年，国内存储芯片市场规模将达到6492亿元。然而，目前国内的存储芯片自给率仅为15.70%，存在较大的提升空间。从2016年到2021年，我国存储芯片市场规模从1514亿元增长至3383亿元，平均年复合增长率约为20.57%。

四、国产存储芯片发展历程

回顾我国存储芯片发展历程，2016年以前我国在该领域几乎没有自主生产能力，完全依赖进口。直到2016年3月，国家存储器基地项目在武汉新芯揭牌，标志着我国存储芯片行业的起步。同年，长江存储和合肥长鑫相继成立，为我国存储芯片领域带来了新的活力。在2018年至2020年期间，长江存储实现了64层3D NAND闪存的大规模量产，这是一个重要的里程碑。与此同时，兆易创新公司克服了中低端容量NOR Flash技术方面的障碍，取得了突破。

来源：中商产业研究院

2020年至2022年期间，长江存储推出了128层QLC 3D NAND闪存，进一步提高了存储芯片的性能和容量。2021年6月，兆易创新宣布首款自有品牌4Gb DDR4产品GDQ2BFAA系列量产，标志着其在该领域取得了重要进展。2022年至今，长江存储成功研发了232层Xtacking 3.0技术，标志着我国存储芯片领域取得重要突破。然而，2022年12月长江存储被美国列入实体清单。紧接着，2023年5月，美光公司在中国的产品未能通过网络安全审查。意味着我国对芯片供应链安全日益重视，国内存储器企业有望加快上游半导体设备和材料的国产化替代趋势。当然，这对国内存储芯片行业来说是机遇也是挑战。