近期，中國網信網發文稱，為保障關鍵信息基礎設施供應鏈安全，防范產品問題隱患造成網絡安全風險，維護國家安全，依據《中華人民共和國國家安全法》《中華人民共和國網絡安全法》，網絡安全審查辦公室按照《網絡安全審查辦法》，對美光公司（Micron）在華銷售的產品實施網絡安全審查。 目前，美光在全球DRAM/NANDFlash市場分別占據25%和12%的份額，在車用存儲市場占比超40%份額。 值得注意的是，此前國內存儲龍頭廠商長江存儲和長鑫存儲都已經被列入美國的 " 實體清單 "，去年美國的出口管制中還特別提及了存儲芯片，對相關 DRAM 存儲芯片、NAND 閃存芯片進行管控。 此次美光被安全審查，有望極大利好國產存儲芯片公司。

存儲芯片行業概覽

? 存儲芯片為半導體核心元器件，按性質可劃分為RAM（隨機存儲器，包括DRAM、SRAM、新型RAM等）、ROM（只讀存儲器）、Flash（閃存，包括NAND Flash、NOR Flash等）。 存儲芯片分類及主要市場格局：

儲芯片按照斷電后數據是否丟失，可分為易失性存儲芯片和非易失性存儲芯片。 易失性存儲芯片常見的是DRAM，非易失性存儲芯片常見的是NAND閃存芯片和NOR閃存芯片。 DRAM和NAND Flash為存儲器行業的主流產品。 根據IC Insights的數據，2021年DRAM在整個存儲市場的占比約為56%，閃存NAND的占比約為43%，其中NAND閃存為41%，NOR閃存為2%，其他存儲芯片（EEPROM、EPROM、ROM、SRAM）將會緩慢成長，但大幅搶占市場的可能性較小。

資料來源：方正證券 ? DRAM廠商擴產和新建計劃延后：

資料來源：集邦咨詢 ? NAND Flash各供應商技術路線：

資料來源：TrendForce ? 存儲芯片企業競爭格局：

存儲芯片行業專題報告：從算力到存力

（報告出品方/作者：浙商證券，陳杭、安子超）

存力概況

我國數據量爆發驅動存儲需求增長

得益于人工智能、物聯網、云計算、邊緣計算等 新興技術在中國的快速發展，中國數據正在迎來 爆發式增長。據此前IDC預測，預計到2025年， 中國數據圈將增長至48.6ZB，占全球數據圈的 27.8%，成為全球最大的數據圈。

隨著數據量的大規模增長，存儲設備在數據中心采購的BOM中占比進一步提升，美光曾提及，目前存儲芯片在數據中 心采購中比例約為40%，未來預計將提升至50%。數據中心將成為引領存儲市場增長的重要引擎。

全球存儲市場：國外廠商壟斷，行業高度集中

全球存儲市場絕大部分份額由國外廠商占有，呈現寡頭壟斷格局，行業集中度較高。根據statista數據，截至2022Q3，全球DRAM市場幾乎由三星、SK海力士和美光所壟斷，CR3 超過 95%，三星、海力士和美光分別占比 41%、 29%和 26%。全球NAND flash市場由前三大廠商分別為三星、鎧俠和海力士，2022Q3 市場份額分別為 31.4%、20.6%和 13.0%，目前 CR3 市場份額達 65%， CR6 市場份額接近 95%。

存算一體

芯片的發展速度和人工智能的算力需求之間的矛盾加劇

芯片的發展速度和人工智能的算力需求之間的矛盾加劇：21世紀以來，信息爆炸式增長，算力需求大規模上升，提升算力成為 芯片行業的共同目標。隨著半導體發展放緩，摩爾定理逼近物理極限，依靠器件尺寸微縮來提高芯片性能的技術路徑在功耗和 可靠性方面都面臨巨大挑戰，芯片的發展速度無法滿足人工智能需求。

傳統計算架構面臨發展挑戰

馮·諾依曼架構：該架構以計算為中心，計算與內存是兩個分離單元。計算單元根據指令從內存中讀取數據，在計算單元中完 成計算和處理，完成后再將數據存回內存。先進制程的優勢有限：隨著摩爾定理發展放緩，基于傳統架構的芯片計算性能發展速度明顯放緩?；趥鹘y架構的先進制程工 藝雖一定程度能夠提升芯片的性能表現，但從投入產出比、芯片性能可靠性及應用場景的適配度角度考慮都面臨較大挑戰。

存算一體是先進算力的代表技術

存算一體是先進算力的代表技術：傳統構架下性能提升達到極限，馮·諾依曼架構已成為發展芯片算力的桎梏，存算一體是 一種新型計算架構，它是在存儲器中嵌入計算能力，將存儲單元和計算單元合為一體，省去了計算過程中數據搬運環節， 消除了由于數據搬運帶來的功耗和延遲，提升計算能效。

HBM/DRAM

HBM是什么：屬于DRAM的一種新技術

HBM（High Bandwidth Memory，高帶寬內存）是一款新型的CPU/GPU 內 存芯片，其實就是將很多個DDR芯片堆疊在一起后和GPU封裝在一起，實現 大容量，高位寬的DDR組合陣列。

高速、高帶寬HBM堆棧沒有以外部互連線的方式與信號處理器芯片連接，而 是通過中間介質層緊湊而快速地連接，同時HBM內部的不同DRAM采用TSV 實現信號縱向連接，HBM具備的特性幾乎與片內集成的RAM存儲器一樣。

HBM與DDR、GDDR、LPDDR等DRAM分支的參數對比

GDDR5內存每通道位寬32bit，16通道總共512bit; 目前主流的第二代HBM2每個堆?？梢远阎炼?層DRAM die，在容量和速度 方面有了提升。HBM2的每個堆棧支持最多1024個數據pin，每pin的傳輸速率可以達到2000Mbit/s，那么總帶寬是256Gbyte/s; 在2400Mbit/s的每pin傳輸速率之下，一個HBM2堆棧封裝的帶寬為307Gbyte/s。

全球HBM廠商：傳統DRAM巨頭升級競賽

全球HBM芯片市場目前以SK海力士與三星為主。SK海力士HBM技術起步早，2014年在業界首次成功研發HBM1，確立領先地位，2022年HBM3芯片供貨英偉達，持續鞏固其市場領先地位。三 星緊隨其后，2022年HBM3技術已經量產。從HBM1到HBM3，SK海力士和三星一直是HBM行業的領軍企業。目前，HBM4的相關預測數據已經出爐，預計新一代產品將能夠更廣泛地應 用于高性能數據中心、超級計算機和人工智能等領域。

NAND

NAND：主流閃存芯片

閃存芯片是最主要的存儲芯片，主要為 NOR Flash 和 NAND Flash 兩種。NOR Flash 主要用來存儲代碼及部分數據，是手機、PC、DVD、TV、 USB Key、 機頂盒、物聯網設備等代碼閃存應用領域的首選。NAND Flash 可以實現大容量存儲、高寫入和擦除速度、相當擦寫次數，多應用于大 容量數據存儲，例如智能手機、平板電腦、U 盤、固態硬盤等領域。

3D NAND：高樓大廈平地起

3D NAND, 即立體堆疊技術，如果把2D NAND看成平房，那么3D NAND就是高樓大廈，建筑面積成倍擴增，理論上可以無限堆疊，可以擺脫對先 進制程工藝的束縛，同時也不依賴于極紫外光刻（EUV）技術，而閃存的容量/性能/可靠性也有了保障。

日前三星宣布，已開始批量生產采用第8代V-NAND技術的產品，為1Tb （128GB）TLC 3D NAND閃存芯片，達到了236層，相比第7代V-NAND 技術的176層有了大幅度的提高。三星稱，新的閃存芯片提供了迄今為止業 界內最高的位密度，可在下一代企業服務器系統中實現更大的存儲空間。

3D NAND是低成本/大容量非易失存儲的主流技術方案

NAND Flash 為大容量數據存儲的實現提供了廉價有效的解決方案，是目前全球市 場大容量非易失存儲的主流技術方案。NAND Flash 是使用電可擦技術的高密度非 易失性存儲，NAND Flash 每位只使用一個晶體管，存儲密度， Flash 所存的電荷 （數據）可長期保存；同時， NAND Flash 能夠實現快速讀寫和擦除。

3D NAND持續追求高堆棧層數，多種工藝架構并存

與2D NAND縮小Cell提高存儲密度不同的是，3D NAND只需要提高堆棧層數，目前多種工藝架構并存。從2013年三星推出了第 一款24層SLC/MLC 3D V-NAND，到現在層數已經邁進200+層，并即將進入300+層階段。目前，三星/西部數據/海力士/美光/鎧 俠等幾乎壟斷了所有市場份額，并且都具有自己的特殊工藝架構，韓系三星/海力士的CTF，美系鎂光/英特爾的FG，國內長江存 儲的X-tacking。

高堆棧層數的3D NAND面臨的工藝難度越來越高

隨著堆棧層數的增加，工藝也面臨越來越多的挑戰，對制造設備和材料也提出了更多的要求。主要包括以下幾個方面：（1）ONON薄膜應力：隨著器件層數增加，薄膜應力問題越發凸顯，會影響后續光刻對準精度；（2）高深寬比通孔刻蝕：隨著深寬比增加，刻蝕難度會顯著增加，容易出現刻蝕不完全、通孔結構扭曲等問題；（3）WL臺階的設計與刻蝕：垂直管狀環柵結構的器件需要刻蝕出精確的臺階結構，保障CT能打到對應位置，而隨著層數增加， 工藝難度加大，需要重新設計WL臺階結構。

報告節選：

編輯：黃飛

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