“網信中國”5月21日宣布，美光公司未能通過網絡安全審查，按照《網絡安全法》等法律法規，我國內關鍵信息基礎設施的運營者應停止采購美光公司產品。
此消息一出，5月22日，國產存儲芯片概念股集體高開。中信證券表示，美光接受審查有望加速存儲芯片本土化趨勢。
那么，目前存儲芯片的國產化程度怎么樣了？能補上美光的空缺嗎？
01
存儲芯片分類
存儲芯片種類繁多，在了解各個領域國產存儲芯片的發展情況前，有必要先認識一下存儲芯片的門類。
首先，根據數據是否會在斷電時消失，半導體存儲器被分為易失性存儲器（Volatile memory）和非易失性存儲器（non-volatile memory）兩大類。
由于讀寫速度更快，易失性存儲器通常被用以輔助CPU工作，因此也被稱為“內存”；非易失性存儲器則被稱為“外存”，主要用于存儲大量的數據文件。
在內存這個類別中，最重要的是DRAM（動態隨機存取存儲器），因為其常年占據全球存儲類芯片市場半壁江山。
綜合來看，DRAM結構簡單，能夠擁有非常高的密度，單位體積的容量較高，成本較低。再往下，領導標準機構JEDEC（固態技術協會）將DRAM定義為標準DDR、移動DDR、圖形DDR三個類別，分別對應電腦內存、手機運存、顯卡顯存。
與DRAM相對的是SRAM（靜態隨機存取存儲器），兩者的存儲原理、結構不同，特性則完全相反。除了能夠應用在緩存中，SRAM一般還會用在FPGA內，不過SRAM價格昂貴，全球市場規模占比也始終較小。
值得注意的是，易失性存儲器在過去幾十年內沒有特別大的變化，DRAM和SRAM各有專長，可以適用不同應用場景。
說完了內存，我們繼續說外存。在非易失性存儲器領域，持續涌現新技術，目前技術成熟且擁有一定規模市場的外存共有三種：EEPROM、NOR Flash、NAND Flash。
其中，市場規模最大的是NAND Flash，據Yole統計，2021年全球存儲類芯片市場中NAND Flash占比40%。
NAND Flash屬于數據型閃存芯片，可以實現大容量存儲、高寫入和擦除速度，多應用于大容量數據存儲。擁有SLC、MLC、TLC、QLC四種不同存儲技術，依次代表每個存儲單元存儲的數據分別為1位、2位、3位與4位。
其中SLC和MLC/TLC/QLC形成了截然不同兩個賽道，因為SLC技術較老但壽命、可靠性最優的。
從SLC到QLC，存儲密度逐步提升，單位比特（Bit）成本隨之降低。但相對的，性能、功耗、可靠性與P/E循環（擦寫循環次數，即壽命）會下降。
目前提升NAND Flash性能的技術路徑有兩個：其一，提升制程節點；其二，通過縱向疊加NAND Flash層數獲取高密度和大容量，即3D NAND Flash。一般來說，SSD固態硬盤、U盤、手機閃存、SD卡均屬大容量3D NAND Flash范疇。
上文曾提到，DRAM占據了全球存儲市場超50%的份額。因此，NAND Flash和DRAM就占據了全球存儲市場的超九成，是最具代表性的存儲產品，其行情變動具有風向標意義。
另外，EEPROM是一種支持電可擦除和即插即用的非易失性存儲器，具有體積小、接口簡單、數據保存可靠、可在線改寫、功耗低等特點。
NOR Flash屬于代碼型閃存芯片，用來存儲代碼及部分數據，是終端電子產品種不可或缺的重要元器件，具備隨機存儲、可靠性高、讀取速度快、可執行代碼等特性，在中低容量應用時具備性能和成本上的優勢。
不過，從市場規模上來看，兩者都比較小，據Yole數據，2021年占比分別約1%和2%。
02
細分賽道的國產化程度
在各個細分市場，國產存儲有哪些代表性企業？產品技術水平如何？又面臨怎么樣的全球競爭格局呢？我們依次來分析。
DRAM
據 IC Insights數據，2021年，全球DRAM市場實現營收961億美元。
其中，三星仍是全球最大的DRAM 供應商，銷售額達到近419億美元，占全球市場份額的44%；SK海力士位列第二，DRAM 銷售額為266 億美元，占據全球28%市場份額；美光是2021年全球第三大DRAM供應商，銷售額為219億美元，全球占比23%。
也就是說，DRAM賽道的頭三位玩家吃掉了全球DRAM市場近95%的份額。
DRAM賽道之所以呈現寡頭壟斷的態勢是因為入門門檻極高，需要持續投入龐大的資金支持研發，此外，國際巨頭可以通過不斷在專利上“埋雷”以及價格狙擊戰，限制競爭對手發展。而我國DRAM芯片起步較晚，發展上也處處受到專利保護的掣肘。
在國產存儲芯片的細分領域中，DRAM是最需要攻堅的一環。目前，在DRAM賽道上，有相應產品的國產芯企包括長鑫存儲、紫光國芯、福建晉華、東芯半導體、北京君正。
據21世紀經濟報道，中國DRAM技術與國外企業相比，大致落后5-6年，且技術差距還在擴大之中。
目前國產存儲廠商的DRAM產品尚處于DDR4時代（ DDR是一種DRAM標準，主要應用于服務器和客戶端，目前已經發展至第五代），而三星、SK海力士、美光在去年底、今年初都相繼宣布DDR5 DRAM開發成功。
SRAM
與DRAM相比，SRAM市場規模極小。據新思界產業研究中心發布的《2022-2027年中國SRAM（靜態隨機存取存儲器）行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，2021年，全球SRAM市場規模約為4億美元。
2022年，北京君正的SRAM產品收入在全球市場中位居第二位。據悉，北京君正擁有的SRAM 產品品類豐富，從傳統的 Synch SRAM、Asynch SRAM 產品到行業前沿的高速 QDR SRAM 產品均擁有自主研發的知識產權。
NAND Flash
據集邦咨詢數據，2022年第四季度，全球NAND Flash市場實現營收約103億美元。
其中，排名前三的三星、鎧俠、SK海力士分別占據全球NaND Flash市場33.8%、19.1%和17.1%的份額。另外，美光占據10.7%的市場份額，位列第五。
相較DRAM，NAND Flash的市場集中度沒那么高，前三的存儲廠商占據71%市場份額，前五的存儲廠商占據95%的市場份額。
圖源：集邦咨詢
技術路線方面，主要存儲原廠在激烈競爭中不斷提升NAND Flash存儲密度。三星電子 2013 年率先開發出可商業應用的24層3D NAND，去年，各大NAND Flash廠商競相將3D堆疊的層數推到200層以上。
其中，SK海力士在去年8月宣布成功研發了238層NAND閃存；去年11月，三星宣布已經開始大規模生產其236層3D NAND 閃存芯片，也就是第8V-NAND。去年12月，美光宣布232層NAND客戶端SSD正式出貨。
在NAND Flash賽道，長江存儲是國內鮮有的可與國際廠商同臺競技的企業。據悉，長江存儲于 2018 年發布其研發的 3D NAND 獨家技術 Xtacking，隨后分別于 2018 年和 2019 年第三季度分別實現 32 層和 64 層 3D NAND 量產，并在2020年推出128層QLC 3D NAND 閃存。
截至 2020年末長江存儲取得全球接近 1%市場份額，成為五大國際原廠以外市場份額最大的NAND Flash晶圓原廠。不過，由于眾所周知的原因，目前長江存儲的發展充滿挑戰。
EEPROM/NOR Flash/SLC NAND Flash
目前，占據全球存儲市場九成以上份額的DRAM和NaND Flash賽道，都呈現高度壟斷且相對穩定的局面，早已入局的巨頭豎起重重高墻，后發者難以取得突破。
不過，在大廠基本退出的中小容量EEPROM、NOR Flash、SLC NAND Flash領域，國內存儲廠商呈現出“做大做強”之勢。
在EEPROM領域，賽迪顧問數據統計顯示，2019年，國內存儲企業聚辰股份拿下EEPROM全球市場的9.9%份額，占比排名第三，僅次于意法半導體（31%）和微芯科技（22.1%）。
聚辰股份在2022年年報中表示，在工業級EEPROM領域，目前公司已在智能手機攝像頭、液晶面板、計算機及周邊等細分領域奠定了領先優勢；在汽車級EEPROM領域，公司整體規模和市場份額目前與國際競爭對手尚存在一定差距。
在NOR Flash領域，兆易創新是全球排名第三的NOR Flash公司，全球市場份額超過20%，產品覆蓋消費、工業、汽車等領域。
此外，兆易創新表示，致力于成為具有全系列 NOR Flash 產品的領導廠商，2023年，公司NOR Flash產品將繼續推進新工藝制程迭代，助力大容量產品競爭力進一步提升。
在SLC NAND Flash領域，Gartner數據表示，2021年SLC NAND 全球市場規模為21.37億美元。目前，鎧俠、華邦電子、旺宏電子等企業在該領域占據較高的市場份額。國內在該領域發力的存儲企業包括東芯半導體、兆易創新、復旦微電等。
03
總結
從上文的分析來看，目前，在存儲市場的各個細分領域，都可見國產芯企的身影。
不過，在最主要、利潤最豐厚的DRAM和NAND Flash領域，國產存儲廠商被國際存儲巨頭遠遠甩在身后。這種差距的形成，不僅是因為先發者已經牢牢占據了市場和技術，而且還因為疊加了諸多地緣政治的影響。因此，在這兩個細分領域，國產存儲廠商的突圍之路注定艱苦卓絕。
其他存儲賽道上，國產存儲廠商的影響力在擴大，其中在SRAM、EEPROM、NOR Flash領域，國產存儲企業都上榜前三。
未來，隨著物聯網、智能汽車、智能制造等的發展，中小容量存儲芯片的市場有望進一步拓展，而這也將成為國產存儲廠商進一步拓展市場份額、擴大競爭優勢的機會窗口。
至于此次美光受限，國產存儲廠商能多大程度補上空缺？綜上，在寡頭壟斷、競爭激烈的DRAM和NAND Flash領域，國產存儲廠商的機會不多。
不過，在SLC NAND和NOR Flash領域，若美光在華業務受限，東芯半導體、兆易創新、復旦微電等布局了相關產品線的國產存儲企業有望加速產品升級以及高端應用導入。
參考資料：
《國產存儲等待一場革命》，果核硬科技
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