編者按：自1956年中國將半導體作為國家重要的發展領域后，今年是第66個年頭。回望66年的發展，從無到有、從小到大，半導體產業經歷了風雨坎坷同時又迸發出無限的生機。在中國“十四五”提出數字經濟發展規劃，瞄準集成電路等戰略性領域之際，半導體產業縱橫推出“國產化進程”系列專題，講述當今中國半導體各領域發展進程，解析國產化最新態勢，本期為“國產化進程”專題集成電路篇第五篇文章：存儲。

半導體產業縱橫編輯部

WSTS數據顯示，2021年全球存儲市場規模為1582億美元，同比上升34．6％。2022年全球半導體市場規模將增長8．8％，達到6014．9億美元，其中，存儲類別的增長為8．55％，規模達到1716．82億美元，占整個半導體市場的28．5％。

在眾多的存儲類別中，市場規模最大的是DRAM和NAND Flash。2021年全球 DRAM 市場規模約占整個存儲市場的56％（約869億美元）， NAND Flash 市場規模約占整個存儲市場的41％（約636億美元）， NOR Flash 市場規模約占整個存儲市場的2％（約31億美元），其他存儲（EEPROM、EPROMROM 、SRAM等）合計占比為1％（約16億美元）。2022 年，DRAM、NAND 閃存市場將分別增長 25％、24％ 到 1180 億美元、830 億美元，均創歷史新高。

國內存儲市場的大蛋糕

從市場需求來看，中國已成為全球存儲最重要的需求市場之一。CFM閃存市場數據顯示，在中國的DRAM和NAND Flash銷售規模占據全球30％以上市場份額。

另外，隨著國民經濟結構轉型與消費升級，對電子產品和服務的需求也與日俱增，存儲作為電子產品的關鍵部件，受益于整個社會信息化進程。未來，隨著人工智能、云計算、物聯網、大數據等產業的快速發展帶來存儲的需求持續提升，將為存儲提供更加廣闊的發展空間。

存儲需求擴張的周期，為國內企業帶來了機遇。畢竟，在一個增量市場，才有更多試錯的機會，而在一個飽和的市場里，機會則微乎其微。這對于當下的中國企業至關重要。

隨著擴產、增資、IPO的消息傳出，國產存儲正在發出屬于自己的光芒。

國內存儲龍頭長江存儲正籌備產能的擴張。據此前的消息指出，長江存儲早在2020年中就已籌建存儲基地項目二期，目前正在加速推進，預計未來兩年就能投產，其二期項目的月產能為20萬片，一期項目為10萬片，如此兩年多之后NAND flash芯片產能將增加兩倍。

產能方面，長鑫也不甘落后。公開資料顯示，長鑫在2020年、2021年分別實現了4．5萬片晶圓／月、6萬片晶圓／月的目標，2022年的產能目標是12萬片晶圓／月，未來的產能目標是30萬片晶圓／月。截止2021年，全球DRAM總產能大約是150萬片／月，預測到2022年底，會提升至160萬片／月左右，屆時長鑫存儲的12萬片產能將獲得全球市場份額的8％左右。

以存儲為主要業務的芯天下提交了創業板IPO申請。4月28日，深交所正式受理了芯天下IPO上市申請。芯天下表示，公司本次發行募集資金將緊密圍繞公司主營業務，主要投向NOR Flash產品研發升級和產業化項目、NANDFlash產品研發升級和產業化項目、存儲研發中心建設項目及補充流動資金。其中，NOR Flash產品研發升級和產業化項目擬在公司現有NOR Flash產品線的基礎上，進一步研發55nm／50nm／4xnm工藝制程的NOR Flash產品，完成產品工藝技術的迭代升級。NAND Flash產品研發升級和產業化項目擬在公司現有SLC NAND Flash產品線的基礎上，研發2xnm工藝制程的單芯片SPI NAND產品及超低功耗SLC NAND Flash產品，形成更豐富的SLC NAND Flash產品系列。

5月22日晚間，韋爾股份宣布，擬以不超過40億元增持北京君正股票。增持后累計持有北京君正股份數量不超過5000萬股，不超過北京君正總股本的10．38％。本次交易構成關聯交易，不構成重大資產重組。據韋爾股份在公告中介紹，北京君正的存儲芯片在汽車市場有著較好的客戶基礎，而公司是全球車載CIS的領軍企業，未來公司與北京君正存在較大業務戰略合作機會。

擴產、增資、IPO，國產存儲正當時。

國產存儲與國外差距幾何？

NAND

NAND閃存長期被幾家大廠“霸屏”。據CMF數據，2021年Q4，占據NAND閃存市場份額Top6的廠商依次為：三星（34％）、鎧俠（19％）、SK海力士（14％）、西部數據（14％）、美光（10％）、英特爾（5％），而留給其他廠商的市場份額僅剩下3％。

從NAND閃存的技術路線來看，從2D到3D，各大廠商都朝著堆疊層數更高的方向不斷發展。目前，業內比較先進且投入量產的NAND閃存為176層閃存，美光、SK海力士、三星也都實現了176層NAND閃存的量產。另外，美光已經隆重宣布了業內首創的232層3D NAND存儲解決方案，高調引領NAND閃存闖入200層大戰。國內在NAND閃存方面掌握最先進技術的是長江存儲，128層NAND閃存已經量產，而近期據業內人士透露，長江存儲已向少數客戶交付了其內部開發的192層3D NAND閃存樣品。

DRAM

再來看DRAM。DDRM的全球市場呈現出明顯的三足鼎立的局面，在市占率方面，據IC Insights，2021年占據DRAM市場營收榜單Top3的分別為三星（44％）、SK 海力士（27．7％）、美光（22．8％），三大供應商占據 2021 年 DRAM 市場份額的 94％。

DRAM制程工藝進入20nm以后，制造難度越來越高。全球前三大廠商—三星、SK海力士、美光于2016－2017年進入1Xnm（16nm－19nm）階段，2018－2019年進入1Ynm（14nm－16nm）階段，2020年進于1Znm（12nm－14nm）時代。目前，內存芯片進入第四階段1anm（10nm）的研發。目前，國內的長鑫存儲還處于1Xnm（16nm－19nm）階段，與龍頭大廠還是有一定的差距。

總的來說，國內的存儲產業發展起步比較晚，長江存儲和長鑫存儲2016年成立，分別補上了中國在NAND Flash和DRAM市場核心供應環節的空白。雖然并未達到像龍頭一樣的市占率，但是已經縮小了與業內先進水平的差距。要注意的是，技術仍是半導體產業的第一生產力。半導體產品更新換代及技術升級速度較快，持續研發新技術、推出新產品是各家廠商在市場中保持優勢的重要手段。

困住國產存儲發展的兩大難題

當下國產存儲發展還應解決兩大難題：第一，Fabless模式較多，很難應對供應鏈產能短缺問題；第二，成本尚不具備優勢。

從存儲生產的形式來看，IDM無疑是一個較好的形式。國外存儲的龍頭廠商都是IDM模式，都有自己的晶圓廠，可根據自己的生產需求來及時調整自己的產能，有更多的自主性。但是，由于集成電路行業的特殊性，建立晶圓代工廠的成本相當高，所以對于國內非存儲龍頭大廠來說，Fabless其實是他們權衡利弊之后最好的選擇。但是，一旦產能短缺，或者代工廠調整價格，都有可能導致公司供貨緊張、產能受限對公司的日常經營和盈利能力造成不利影響。

再一個是存儲芯片行業具有資本及技術密集型特點。由于產品標準化程度高，行業集中度高，規模效應較為明顯，存儲行業巨頭及行業先進入者，在規模、工藝成熟度等方面領先于后來者，在成本方面具備較為明顯的優勢。大部分Fabless廠商，因為對代工廠下單的規模較小，所以沒有很強的議價能力，導致公司的成本會比較高。

國內存儲產業還面臨著投入不足的困境，半導體產業的技術和產能擴充，都需要數額較大的投資，這對于國內初露矛頭的廠商來說還是有一定難度的，他們并不能像龍頭一樣進行自如的投資。

國內存儲廠商的破局之刃

隨著國內半導體產業不斷發展，以長江存儲和合肥長鑫為代表的存儲廠商也逐漸展露頭角。

長江存儲

長江存儲可謂是3D NAND的國產之光，不斷縮短和世界領先水平的距離，將有望引領國產 NAND 產業崛起。長江存儲用短短3年時間實現了從32層到64層再到128層的跨越，而近期據業內人士透露，長江存儲已向少數客戶交付了其內部開發的192層3D NAND閃存樣品。

2019 年 9 月，公司還創新使用Xtacking?1．0 架構閃存技術，成功量產64 層 TLC 3D NAND 閃存。不同于傳統 3D NAND 架構，Xtacking?技術屬于自主創新。在傳統 NAND 架構中，I／O 及記憶單元操作的外圍電路和存儲單元在同一片晶圓上制造。在長江存儲 Xtacking?架構中，I／O 及記憶單元操作的外圍電路被生產在一片晶圓上，而存儲單元在另一片晶圓上被獨立加工，當兩片晶圓各自加工完成后，Xtacking?技術只需一個處理步驟即可通過數十億根金屬垂直互聯通道將二者鍵合接通電路，并封裝到同一個芯片中。

除此之外，長江存儲跳脫的技術路線也在現在成為了一段”佳話“，長江存儲決定跳過業界常見的96層，直接研發128層3D NAND。

長鑫存儲

長鑫存儲成立于2016年5月，公司自成立以來就致力于DRAM的研發與量產，并已成功推出面向主流市場的DDR4、LPDDR4和LPDDR4X等。良率在70－75％，未來2－3年內將推進低功耗、高速率LPDDR5DRAM產品開發。

從技術來看，長鑫存儲的核心技術來源于奇夢達遺留的DRAM專利，后來為了規避可能存在的專利風險，長鑫存儲投入25 億美元的研發費用對原有芯片架構進行重新設計。基于這一專利技術，長鑫存儲又成功量產出19nm工藝的DDR4和LPDDR4，成為全球第四家DRAM產品采用20nm以下工藝的廠商，是目前中國大陸唯一能夠自主生產DRAM的廠商。

福建晉華

曾經，長江存儲、長鑫存儲、福建晉華，被稱為“中國存儲三雄”。2016年，福建晉華與聯電簽署技術合作協定，福建晉華委托聯電開發DRAM相關技術，開發出的技術成果由雙方共同所有。福建晉華也正因為這個項目，2017年卷入了和美光的專利之戰中，美光指控聯電和福建晉華盜用了自己的內存芯片技術。2019年1月底，聯電退出福建晉華DRAM項目。一直到2021年11月，聯電和美光達成世紀大和解，而目前福建晉華方面審查還沒有最終結果。

雖被百般打壓，但福建晉華仍百折不撓。2021年初，福建工信廳發布一則消息稱，泉州晉華成功研制出具備自主產權的25nm內存芯片并小批量試產。

武漢新芯

武漢新芯于2006年在武漢成立，是一家先進的集成電路研發與制造企業。武漢新芯擁有2座12英寸晶圓廠，每座晶圓廠產能可達3萬片＋／月。在NOR Flash領域，武漢新芯已經積累了十多年的制造經驗，提供從65nm到45nm的高性能NOR Flash技術服務，是中國先進的NORFlash晶圓制造商之一。

此外，武漢新芯也推出了自有品牌SPINOR Flash產品。

兆易創新

從存儲芯片三大主流產品布局來看，兆易創新形成了NOR、NAND和DRAM三大存儲芯片的全平臺布局，其NOR Flash產品涵蓋了市場絕大部分的容量類型。其NAND Flash產品屬于SLC NAND。2016年，兆易創新推出了首顆DRAM產品GDQ2BFAA系列，標志著正式入局DRAM這一主流存儲市場。值得一提的是，在中國市場，兆易創新的NOR FLASH市場占有率排名第一，2021年，出貨量為32．88 億顆。

此外，兆易創新還通過增資長鑫存儲的母公司睿力集成加碼DRAM業務，公司于2020年12月、2021年9月兩次向睿力集成增資共計8億元人民幣。

紫光國芯

作為紫光國微的子公司，紫光國芯主要從事存儲設計開發、自有品牌存儲芯片產品銷售，以及集成電路設計開發、測試服務，是“國家規劃布局內集成電路設計企業”和“國家火炬計劃重點高新技術企業”，建設了完整先進的DRAM存儲測試分析工程中心，同時擁有世界主流動態隨機存儲和閃存存儲設計開發技術和經驗。

芯天下

芯天下是業內最早提供SPI NANDFlash的廠商之一，公司現有主要產品包括NORFlash和SLC NAND Flash，廣泛應用于消費電子、網絡通訊、物聯網、工業與醫療等領域。

北京君正

北京君正的存儲業務主要有SRAM、DRAM和Flash三大類別。公司DRAM產品開發主要針對具有較高技術壁壘的專業級應用領域，能夠滿足工業、醫療、主干通訊和車規等級產品的要求，具備在極端環境下穩定工作、節能降耗等特點。公司也進行了包括了從DDR2、LPDDR2、DDR3到DDR4、LPDDR4等不同種類不同容量的產品研發，根據不同產品的進度情況，部分新產品仍在研發階段，部分新產品完成了投片并正在進行工程樣品的生產，部分新產品已完成工程樣品的生產并根據測試結果展開了量產方面的工作。

北京君正的Flash產品線包括了目前全球主流的NOR Flash和NAND Flash。

東芯半導體

東芯半導體的主要產品為非易失性存儲芯片NAND Flash、NOR Flash以及DRAM。

東芯半導體NAND Flash產品核心技術優勢明顯，尤其是SPI NAND Flash，公司的NANDFlash憑借產品品類豐富、功耗低、可靠性高等特點，被廣泛應用于通訊設備、安防監控、可穿戴設備及移動終端等領域。SPI NOR Flash存儲容量覆蓋2Mb至256Mb，并支持多種數據傳輸模式，目前公司已經為三星電子、LG、傳音控股、歌爾股份等終端客戶提供產品。

DDR3系列產品在通訊設備、移動終端等領域應用廣泛；LPDDR系列產品適合在智能終端、可穿戴設備等產品中使用。

聚辰半導體

聚辰半導體絕大部分的收入來自EEPROM 產品，該類產品相較于 NOR Flash 的容量更小、擦寫次數高，因此適用于各類電子設備的小容量數據存儲和反復擦寫的需求，廣泛應用于智能手機攝像頭、液晶面板、藍牙模塊、通訊、計算機及周邊、醫療儀器、白色家電、汽車電子、工業控制等領域。
此外，公司還積極開拓NOR Flash業務。

恒爍半導體

恒爍半導體的主營產品為 NOR Flash，2016年，公司便已成功量產多款65nm串行NORFlash產品；2018年底，公司完成了不同電壓下NOR Flash的全產線布局；2020年，恒爍半導體推出了50nm串行128 Mb NOR Flash。

結語

國內存儲產業發展迅速，各有側重，也正在一步步縮短與國際廠商的差距，但與此同時，我們也要清晰的認識到，與國外技術相比，我國相關產業的整體水平仍然不夠，短時間內想要扭轉國際巨頭主導的產業格局依然很難。若想要與國際對手勢均力敵，仍需時間與技術的沉淀。