根據WSTS 2019年11月估計數據，2019年全球半導體行業的整體規模在4000億美元以上，記憶體的市場規模超過1000億美元，是半導體中規模最大的子行業，佔比超過1/4。記憶體是半導體行業市場佔比最高的分支，近幾十年以來市場規模一直在波動中上行。
半導體記憶體的主要市場由海外巨頭公司掌握，中國公司處於相對落後的位置，但已經在各個細分行業展開追趕，兆易創新以fabless的模式持續擴大記憶體IC全品類的佈局，長江存儲則很明顯加大力度在NAND FLASH的市場上殺出血路，合肥長鑫則為中國唯一一家DRAM代工廠，值得期待一下。
NOF NAND國際大廠過去已往車載、醫用、軍工投入，不再重視消費性電子產業。但是這幾年橫空出世的TWS耳機、OLED屏、智能電表、5G、物聯網，讓中國廠商找到低階但是量大的切入點，一舉再度讓NOF NAND起死回生。
半導體記憶體的分類：
(1)DRAM (2)NAND Flash (3)NOF Flash (4)EEPROM
DRAM+NAND Flash 兩種類型市場規模佔比超過95%。
DRAM:
主要廠商：三星、SK海力士、美光、南亞、華邦
中國廠商：北京君正、合肥長鑫、福建晉華、紫光集團、北京矽成
NAND Flash：
主要廠商：三星、鎧俠、西數、美光、SK海力士、英特爾
中國廠商：長江存儲，兆易創新，北京君正
NOF Flash:
主要廠商：華邦、旺宏、兆易創新、Cypress、美光
中國廠商：兆易創新、武漢新芯、普冉半導體
EEPROM：
主要廠商：意法半導體，微芯科技、安森美、聚辰股份
中國廠商：聚辰股份、上海復旦、普冉半導體
競爭格局：
半導體記憶體的主要市場由海外巨頭公司掌握，中國公司處於相對落後的位置，但已經在各個細分行業展開追趕。
(一)NAND Flash
NAND Flash市場份額基本被國外公司所壟斷，主要的廠家為三星 (32%)、鎧俠(19%)、西數(15%)、美光(11%)、海力士(11%)、Intel (10%)，前六家佔了市場98%的份額。中國廠商長江存儲處於起步狀態，正在市場與技術上奮起直追，目前已經成功研發出128層3D NAND。中國國內還有SLC NAND的設計企業，包括北京君正、兆易創新等;
2019年NAND Flash市場規模達到了490億美元。據IDC預測，2023年將產生105ZB數據，其中12ZB將會被存儲下來。中國閃存市場預計2020年NAND Flash市場規模將會出現大幅增長，達570億美元。
目前，全球能夠實現量產3D NAND的公司只有三星、美光、英特爾、海力士、長江存儲等10幾家廠商。 根據TechInsights，截止2019年末，美光、海力士、三星、西部數據等國際大廠均已成功研發100+層 的3D NAND。2020年4月，長江存儲也宣佈成功研發128層3D NAND。
(1) 長江存儲:專注3D NAND
長江存儲成立於2016年7月，總部位於武漢，是一家專注於3D NAND閃存芯片設計、生產和銷售的IDM 存儲企業，是紫光集團旗下重要的存儲芯片廠商。截至目前長江存儲已在武漢、上海、北京等地設有 研發中心，全球共有員工5000余人，其中研發工程師約2000人。公司於2016年底開工建設，並於2018 年底實現32層3D NAND的量產。公司首創了Xtacking技術，並使用該技術順利研發出64層3D NAND，並 於2019年下半年量產256Gb(32GB) TLC 3D NAND。公司宣佈將直接研發128層3D NAND Flash，距離 國外廠商的技術差距逐步縮短。
長江存儲專注3D NAND閃存業務，於2020年4月10日推出第三代產品128層 3D NAND存儲芯片，直接跳 過96層，加速趕超國外廠商先進技術, 128層 3D NAND縮小與海外廠商差距至1年。未來，128層QLC版 本將率先應用於消費級SSD，並逐步進入企業級服務器、數據中心等領域，以滿足未來5G、AI時代多 元化數據存儲需求。
長江存儲國家存儲器項目於2016 年底開工，總投資240 億美元，分兩期建設3D NAND 閃存晶圓廠。一期主要實現技術 突破，並建成10 萬片月產能，計劃於2020 年底滿產，考慮到國外廠商擴產情況，屆時長江存儲市全球佔率將達5%左 右。二期項目追加產能20 萬片，建成後長江存儲總產能將達30 萬片，預計到2023年，長江存儲在全球3D NAND Flash 產能中的佔比將提高到10.8%，屆時將實現「趕英超美」，即實現對於英特爾(6.6%)和美光(10.3%)的趕超。根據規劃2030 年長江存儲計劃實現100萬片月產能，進一步提升自身全球市佔率。
(2)北京君正:顯著成本優勢的 SLC NAND Flash
為打造「處理器+存儲」雙平台，北京君正於2019年9月擬發行股份收購北京矽成，目前收購方案已經 獲得證監會審核通過，收購北京矽成為北京君正帶來存儲業務，其中包括了NAND Flash業務。
北京矽成的NAND Flash存儲芯片主攻1G-4G的大容量規格，廣泛應用於工業、消費、通訊和汽車領域。 此項業務來自2019年。在FLASH產品上，北京矽成的未來研發計劃包括提供更高質量的、完整系列 的串行NOF Flash芯片，開發OctalFLASH芯片、具有顯著成本優勢的SLC NAND Flash芯片和低容量 的eMMC芯片產品。
(3)兆易創新:專注低容量2D NAND市場
公司 NAND Flash 產品屬於 SLC NAND (2D)，廣泛應用於網絡通訊、語音存儲、智能電視、工業 控制、機頂盒、打印機、穿戴式設備等。目前 SLC Nand 主流工藝結點在 19nm-38nm，公司成熟工 藝節點為 38nm(已量產)，產品容量從 1Gb 至 8Gb 覆蓋主流容量類型，電壓涵蓋 1.8V 和 3.3V， 提供傳統並行接口和新型 SPI 接口兩個產品系列，提供完備的高性能、高可靠性嵌入式應用 NAND Flash 產品線。公司將持續投入力量研發 24nm NAND Flash 工藝節點，推進基於 24nm 工藝節點的 NAND Flash產品研發，不斷提升產品競爭力。
(二)DRAM
DRAM的市場格局是由三星、SK海力士和美光統治，三大巨頭市場佔有率合計已超過95%，而三星一家公司市佔率就已經逼近50%。寡頭壟斷的格局使得中國企業對DRAM議價能力很低，也使得DRAM 成為中國受外部制約最嚴重的基礎產品之一。
DRAM是記憶體市場規模最大的芯片，2018年DRAM市場規模已超過1000億美元，2019年由於價格大幅下 降以及服務器、手機等下游均出現同比下滑，市場空間出現下降，根據Trend Force數據統計，2019 年DRAM市場空間約621億美元。
中國 DRAM的先進廠商為合肥長鑫，公司存儲內存芯片自主製造項目宣佈投產，一期設計產能每月12萬片晶圓。
目前市場上DRAM的應用較為廣泛的制程是2Xnm和1Xnm，三星、美光、海力士等巨頭廠商均已開發 出1Znm制程的DRAM。國產DRAM廠商合肥長鑫現已量產的DRAM為19nm制程，預計2021年可投產 17nm DRAM，技術與國際先進的廠商還有較大的差距。
DRR5:更高的帶寬，更快的速率，更低的功耗
2018年至2020年，海力士、美光、三星先後宣佈完成DDR5研發，國內產商方面，瀾起科技表示將在 2020年內完成DDR5研發。相比於DDR4，DDR5具有更高的帶寬，更快的速率，更低的功耗。據固態 技術協會(JEDEC) ，DDR5突發長度增加到BL16，存儲區計數增加至32，為DDR4的兩倍;最高速 率可達4.8Gbps，是DDR4的150%;輸入緩衝和核心邏輯的供電電壓降低至1.1V。
根據IDC預測，DDR5的需求將逐步增長，在DRAM市場的佔有率將於2021年達到25%，在2022年進一步上升至44%。
(1)合肥長鑫:中國領先DRAM製造廠商
中國目前僅有一家DRAM製造商，合肥長鑫。合肥長鑫由合肥產投在2016年牽頭成立，主攻DRAM方 向。2017年，兆易創新與合肥產投簽署協議，預算180億在合肥開展19nm 12英吋DRAM項目，兆易 創新初始投資36億，並約定公司在未來收購合肥產投在該項目中的權益，同時約定，合肥長鑫優先為兆易創新代工利基產品(由兆易設計)項目依託的是合肥長鑫旗下睿力集成。
長鑫通過合作與協議的方式獲取專利避免福建晉華的悲劇。2019年5月，合肥長鑫對外公佈，其 DRAM技術來源於奇夢達，通過合作獲得了一千多萬份與DRAM相關的技術文件(約2.8TB數據)， 以及16000份專利。此後合肥長鑫又與Polaris Innovations Ltd.、藍鉑世簽訂協議，獲得DRAM芯片技 術文件和專利許可。
目前，合肥長鑫已成功量產10G1工藝(19nm)的DDR4/LPDDR4，預計在未來2–3年時間推進 LPDDR5 DRAM產品開發，工藝升級到17nm以下。其發佈產品演進規劃顯示，未來幾年將採用10G3、 10G5工藝生產DDR、LPDDR與GDDR系列產品。10G3、10G5具體代表工藝的水平尚未公佈，但相 應制程大概率與1y,1z對應。研發成功後，將大大改善中國企業面臨的國外市場壟斷高端芯片的窘境。
2019年末合肥長鑫產能為2萬片/月。合肥長鑫總共有三期產能規劃，在三期結束後，其產能將會達到 36萬片/月。第一期廠房滿載產能為12萬片/月，分為3個階段完成，合肥長鑫將根據研發進程、產品良 率、市場需求來決定投產速度。2020年，合肥長鑫著手第二個廠房規劃。
(2)兆易創新:自主研發利基型DRAM
DRAM新晉設計產商，兆易創新與合肥產投合作開發合肥長鑫DRAM項目、並購思立微切入人機交互生物識別傳感市場。
2020年6月，兆易創新公告成功募集資金43.24億元，資金來自新加坡政府、葛衛東等投資方。其中 33.24億元將投入研發1Xnm級(19nm、17nm)工藝制程下的DRAM芯片研發及產業化項目，設計 和開發DDR3、LPDDR3、DDR4、LPDDR4系列DRAM，瞄准汽車、家電、工業控制等利基型DRAM 市場領域。
自2017年收購北京矽成失敗後，兆易創新投資合肥長鑫，邁進DRAM市場。此次募集資金助力兆易創 新在DRAM領域繼續深耕，支持公司自主研發利基型DRAM。兆易創新表示，服務器、電腦、手機等 產品大概佔據90%的市場份額，剩餘10%市場有汽車、家電、工業控制等領域涉及行業多、應用散、 產品沒有主流應用的高端要求，屬於利基型市場，是公司的研究方向。產品研發成功後，由合肥長鑫 代為生產。
(3)北京君正:收購矽成開拓DRAM設計業務
2019年，北京君正公告擬以發行股份、支付現金的方式合計支付72億元收購北京矽成100%股權結構， 並通過證監會審核。
北京矽成的主營業務為集成電路存儲芯片、模擬芯片的研發和銷售。產品包括DRAM、SRAM、FLASH 及ANALOG。2018年，DRAM與SRAM收入佔北京矽成收入分別為58.41%與19.60%。代工廠包括南亞 科、台積電、中芯國際等。
利基型DRAM市場品種較多、穩定性要求較高，需要長期供貨，是具有較高技術壁壘的專業級應用領域， 三大行業龍頭企業對專用領域市場投入有限，為北京矽成提供了合適的發展空間。矽成產品涵蓋16M、 64M、128M到1G、2G等多種容量規格，能夠滿足工業等級和車規等級產品的要求，具備在極端環境下 穩定工作以及節能降耗等特點。
本次收購完成後，北京君正將形成「處理器+存儲器」的技術和產品格局，並運用公司雄厚的資金實力 和研發能力，助推原矽成DRAM產品在汽車電子、工業控制和物聯網領域的應用。
(4)紫光集團:組建DRAM綜合事業群
國內存儲龍頭企業紫光集團大手筆投入DRAM研發，並進軍DRAM製造領域。
目前紫光集團內DRAM設計與銷售的經營主體是西安紫光國芯，其最初為奇夢達西安子公司，於2015 年被紫光收購。在2019年集邦科技舉辦的2020存儲產業趨勢峰會上，西安國芯展出從顆粒到模組全 系列的內存產品，包括DDR、LPDDR系列，SO-DIMM、U-DIMM、R-DIMM、NVDIMM等模組產品 以及世界首款商用內嵌自糾錯DRAM，ECC DRAM產品。其設計的DRAM產品主要應用於服務器、個人計算機、機頂盒、電視機等領域。
(三)EEPROM
隨著智能手機攝像頭模組升級和物聯網的發展，EEPROM在智能手機攝像頭、汽車電子、智能電表、智能家居、可穿戴設備等新興領域迅速擴張，據賽迪咨詢預測，EEPROM的市場規模在2023年將會達到9.05億 美元。
全球市場上的 EEPROM 供應商主要來自歐洲、美國、日本，主要為意法半導體(37%)、MicroChip(23.03%)、On Semiconductor(6.17%)、ABLIC(5.80%)、輝芒微電子(5.20%)、上海復旦(3.49%)等，中國的聚辰股份作為全球智能手機攝像頭EEPROM的龍頭，佔據了市場約8.17%的份額。
(1)聚辰股份：EEPROM市佔率最高的國內企業
聚辰股份目前擁有EEPROM、音圈馬達驅動芯片和智能卡芯片三條產品線，2019年EEPROM收入佔比為 88.14%，為公司核心業務。聚辰股份在EEPROM芯片領域市佔率全球第三，是手機攝像頭EEPROM領域佔 比超過4成，客戶範圍基本涵蓋國內一線手機廠商，在此細分領域內是毫無爭議的龍頭企業。公司在 2018年公司基於1.01um2 EEPROM存儲單元的容量128KBit的產品實現量產，此外，公司將不斷加碼研發 投入，開發新型EEPROM產品，提升公司的份額和競爭力。
(2)普冉半導體:EEPROM中國的後起之秀
公司目前的EEPROM產品覆蓋了2Kbit-1Mbit的容量需求，在EEPROM產品上，普冉半導體自成立以來一 直採用130nm工藝平台進行EEPROM研發設計，目前正在進行新一代95nm及以下EEPROM產品研發。同時 支持SOP/TSSOP/DFN等傳統封裝，隨著攝像頭模組對EEPROM產品的小型化封裝和高可靠性需求，公司 面向攝像頭模組應用推出了全系列WLCSP封裝的產品。目前公司已經遞交上市申請，扣除發行費用後， 本次募集資金將投資於閃存芯片升級研發及產業化項目、EEPROM芯片升級研發及產業化項目、以及總 部基地及前沿技術研發項目。
(四)NOF Flash
NOF Flash市場上我國企業已不落人後，兆易創新的市佔率已位居全球前三，僅次於華邦和旺宏。武 漢新芯擁有自主的NOF Flash產能，此外，國內設計企業還包括普冉半導體、芯天下等。
由於NOF Flash的下游應用廣泛，且在各大應用場景內都有較為樂觀的前景。NOF Flash已經告別過去數十年的市場空間下行歷史，在新興應用的推動下，市場規模將重回增長。未來NOF Flash在新興應用的推動下，每年市場規模將保持10%左右的增速。
在市佔方面旺宏(26.2%)、華邦(24.5%)、兆易創新(18.8%)位列前三甲，合計佔據了市場約70%的份額，在NOF Flash市場空間逐步開始增大的情況下，美光由於專注大容量NAND Flash和DRAM的生產而不再關注消費領域的NOF Flash產品，Cypress (11.5%) 則致力專注於車載領域而並未計劃重返消費品市場，國產廠商如兆易創新迎來 市場空間增大和市場份額擴張的雙重機遇，未來發展可期。
市場高端玩家美光與cypress目前均已採用最先進的45nm制程，中低端市場主要產商兆易創新與旺宏 於2019年推出55nm制程，華邦預計於2021年量產45nm制程產品。
(1)兆易創新:國產NOF Flash龍頭廠商
兆易創新是一家致力於各類存儲器、控制器及周邊產品的設計研發的全球化芯片設計公司。公司立足 於最初的NOF Flash不斷研發，陸續推出NAND Flash和MCU。其中NOF Flash收入佔比超過70%。
2008 年 10 月，兆易創新推出國內首款串行閃存(SPI NOF Flash)產品，並於12月開始量產。此後， 公司SPI NOF Flash 產品不斷更新迭代。2019年4月，兆易創新推出八通道XSPI接口技術，大幅增加 了閃存數據吞吐量。2020年7月，兆易創新的GD25/55 B/T/X系列1.8V產品(即GD25/55 LB/LT/LX) 全面量產，其數據吞吐量分別為90Mbps，200Mbps和400Mbps。
兆易創新的SPI NOF Flash在中國市場上佔有率為第一，同時也是全球排名前三的供應商之一，
2020Q1兆易創新NOF Flash市場份額已達18.8%，累計出貨量超130億顆，年出貨量超28億顆。NOF Flash 根據容量可分為高容量(1Gb及以上)、中(128Mb-1Gb)容量和低容量(128Mb以下)，兆 易創新主要供應中低容量NOF Flash 產品，其市佔率仍在伴隨著美光和Cypress在低端NOF Flash市 場的退出、公司技術能力的進步而持續提升。隨著市場空間與市場份額的同步提升，公司的NOF Flash銷量未來仍有較大的提升空間。
(2)武漢新芯:從代工到自主品牌
武漢新芯集成電路製造有限公司(「XMC」)，成立於2006年，紫光集團旗下核心企業，專注於NOF Flash與晶圓級XtackingTM技術。
在NOF Flash領域，武漢新芯有深耕多年的代工業務，自2008年開始向客戶提供專業的300MM晶圓代 工服務，一直是飛索半導體和兆易創新的核心代工商，目前已推出自有品牌的產品，發展前景可期; 公司近年來還著力打造自有品牌的NOF Flash，2017年，武漢新芯正式宣佈進軍自有品牌NOF Flash， 致力於開發高性價比的SPI NOF Flash產品。
武漢新芯的NOF Flash產品主要應用領域為消費電子、通信、筆記本電腦、TWS耳機、智慧電網。其 中，NOF Flash在筆記本電腦市場佔15%，且筆記本用NOF Flash將由128M在明年轉入256M的容量需 求;在智慧電網市場，也同樣存在對128M和256M的NOF Flash的需求;在國內安防市場領域，武漢新 芯NOF Flash佔據3成市場份額。此外，武漢新芯正在加速研發5G基站所需的512M-1GbNOF Flash， 有望為國內5G基站客戶批量供貨。
(3)普冉半導體:國產NOF Flash新星
普冉半導體2016年於上海成立，公司的主營業務是非易失性存儲器芯片的設計與銷售，主要產品包括 NOF Flash 和EEPROM 兩大類非易失性存儲器芯片，其中NOF Flash營業收入佔比高達70%。
目前普冉半導NOF Flash產品採用電荷俘獲工藝結構，工藝制程為55nm，較於行業主流的浮柵65nm 工藝制程，具備更優的功耗和芯片尺寸，且正在積極推進40nm的NOF Flash產品研發。提供512Kbit 到128Mbit容量的系列產品，覆蓋1.65V-3.6V 的操作電壓區間，主要針對消費電子領域推出了低功耗、 高可靠性、快速擦除和快速讀取的NOF Flash 產品，應用領域集中在藍牙耳機、TDDI、AMOLED 等 相關市場，終端用戶主要包括三星、華為、OPPO、vivo、小米、聯想、惠普等國內外知名企業。
— —
新型存儲有望突破內存、外存間 「存儲牆」
DRAM和NAND Flash受限於本身物理特性，難以突破「存儲牆」。新型存儲的特殊材料和結構使 其同時具備DRAM的讀寫速率與壽命以及NAND Flash的非易失特性，理論上可以簡化存儲架構將 當前的內存和外存合併為持久內存，從而有望消除或縮小內存與外存間的「存儲牆」。
目前較為流行的新型存儲有4種:PCM、FRAM、MRAM、ReRAM。
(1)PCM
相變位存儲器(PCM: Phase-change memory)，是一種非易失性存儲器設備。其材料為硫族化物的玻璃。 硫屬玻璃經加熱可以改變狀態，成為晶體或非晶體，這些不同狀態具有不同的電阻特性和光學特性， PCM借此存儲不同的數值。PCM具有工藝尺寸小、存儲密度高、讀寫速度快、功耗低、可拓展性強等優 點。
由於PCM必須逐層構建，且每一層都必須採用關鍵的光刻和蝕刻步驟，導致成本與層數等比例增加， 因此其不具備垂直3D NAND的製造技術所能達到的規模效益。
2015年，Intel與Micron推出3D Xpoint存儲器，旨在作為計算系統中DRAM與NAND閃存SSD之間的新增 存儲器層。3D Xpoint存儲器使用相變材料，其存儲量接近NAND，速度與DRAM相近，成本介於NAND和 DRAM之間。
在3D Xpoint基礎上，Intel與美光分別推出自己的產品。Intel傲騰系列產品都是基於3D Xpoint，包 括傲騰固態盤系列與傲騰內存系列，其中，傲騰固態盤用於標準 NAND 封裝模型中的快速存儲，內存 產品則在DRAM總線上運行;美光在2019年推出X100 SSD，其每秒讀寫次數最高為250萬，連續傳輸的 性能約為10GB/s，兩項性能均創造了單塊SSD的新記錄。
(2)FERAM
鐵電存儲器(FERAM)，是一種隨機存取存儲器,與DRAM類似，但其使用鐵電層而非介電層來實現它的非 易失性。FRAM的電壓、電流關係具有可用於存儲位的特徵滯後迴路。正電流使位單元處於具有正偏置的 狀態，而負電流將該位單元的狀態改變為負偏置。
電鐵存取器的缺點是，它的讀取是破壞性的，每次讀取後必須通過後續寫入來抵消，以將該位的內容恢 復到其原始狀態。它的優點是具有獨特的低寫入耗電性能以及寫入耐久性，FeRAM在+85°C下的數據保留 時間超過10年(在較低溫度下長達數十年)。富士通正在開發FRAM並竭力推廣商業化進程。
(3)MRAM
磁性存儲器 (MRAM)是一種非易失性存儲。共有三層，上下兩層是磁性隧道結，中間為晶體管。當最 上層磁性方向與最下層方向一致時，MTJ具有低電阻;當最上層磁性方向與最下層方向相反時，MTJ具 有高電阻。寫入數據時，通過嚴格控制電流，改變最上面一層磁場方向進而改變晶體管電阻值。
所有新型存儲介質中，MRAM是唯一一個速度可與DRAM媲美的存儲器。此外，MRAM具有較長的壽命，其 組成的固件就無需像基於閃存的SSD固件做磨損均衡。
目前Everspin已經有產品應用於航空航天等特定領域，並於2019年開始與格芯合作，試生產28nm制程 的1Gb STT-MRAM產品。
(4)ReRAM
阻變存儲器 (ReRAM)是一種非易失性存儲器。採用兩端加了電壓，電阻會發生變化的材料，目前主要 是過渡金屬氧化物。過渡金屬氧化物的薄膜是絕緣體，其電阻值在電場作用下會發生可逆變化。即， 當電場超過臨界值時介電層會發生崩潰現象，使介電層從高阻值轉為低阻值阻變存儲器。依據電阻器 處於高電阻或低電阻狀態以表示「1」或「0」。
與PCM相比，ReRAM的運行時間更快，與MRAM相比，ReRAM具有更簡單，更小的單元結構。
Crossbar正致力於其產業化進程，富士通和松下正在聯合加大投入開發第二代 ReRAM 器件。
資料來源：
