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nand rom 内存(RAM或ROM)和FLASH存储的真正区别总结

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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内存(RAM或ROM)和FLASH存储的真正区别总结

1）ROM是Read Only Memory的缩写

是一种半导体内存，其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭而消失。

只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。 英文简称ROM。ROM所存数据，一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变；其结构较简单，读出较方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。除少数品种的只读存储器（如字符发生器）可以通用之外，不同用户所需只读存储器的内容不同。

为便于使用和大批量生产，进一步发展了可编程只读存储器（PROM）、可擦可编程序只读存储器（EPROM）和电可擦可编程只读存储器（EEPROM） 。EPROM需用紫外光长时间照射才能擦除，使用很不方便。20世纪 80 年代制出的 EEPROM ，克服了EPROM的不足，但集成度不高，价格较贵。于是又开发出一种新型的存储单元结构同 EPROM 相似的快闪存储器。其集成度高、功耗低、体积小，又能在线快速擦除， 因而获得飞速发展，并有可能取代现行的硬盘和软盘而成为主要的大容量存储媒体。大部分只读存储器用金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管制成。

2）RAM是Random Access Memory的缩写。

又称为随机存取存储器；存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。

简单地说，在计算机中，RAM 、ROM都是数据存储器。RAM 是随机存取存储器，它的特点是易挥发性，即掉电失忆。ROM 通常指固化存储器(一次写入，反复读取)，它的特点与RAM 相反。ROM又分一次性固化、光擦除和电擦除重写两种类型。

ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。

RAM分为两大类：

1）一种称为静态RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。

2）另一种称为动态RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。

DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。

DDR RAM（Date-Rate RAM）也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准－Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

再不明白的请看例子：

举个例子，手机软件一般放在EEPROM中，我们打电话，有些最后拨打的号码，暂时是存在SRAM中的，不是马上写入通过记录（通话记录保存在EEPROM中），因为当时有很重要工作（通话）要做，如果写入，漫长的等待是让用户忍无可忍的。

FLASH存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据（NVRAM的优势），U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM（EPROM）作为它们的存储设备，然而近年来Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系统中的地位，用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用（U盘）。

目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。

NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。

NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC（Disk On Chip）和我们通常用的'闪盘'，可以在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。

2022年中国半导体存储器产业链上中下游市场分析

中商情报网讯：半导体存储器是用集成电路工艺制成的固态电子器件，它在各类电子系统中发挥着重要的信息存储功能，是现代信息产业应用最为广泛的电子器件之一。近年来，随着5G通信、物联网、可穿戴设备等新兴产业的发展，全球半导体存储器的市场需求整体呈现增长趋势。

一、产业链

半导体存储器产业链上游主要包括半导体材料及设备；中游存储芯片可分为掉电易失和掉电非易失两种，其中易失存储芯片主要包含静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM），非易失性存储器主要包括可编程只读存储器（PROM），闪存存储器（Flash）等；下游主要应用于消费电子、信息通信、汽车电子、服务器、工业电子等领域。

资料来源：中商产业研究院整理

从企业来看，半导体存储器产业链上游参与者为硅片、光刻胶、电子特种气体等原材料供应商和光刻设备、刻蚀设备、检测设备等设备供应商，主要企业有沪硅产业、晶瑞股份、南大光电、芯源微、中微公司、北方华创等；中游主要为半导体存储器的设计及制造企业包括兆易创新、长江存储、长鑫存储、武汉新芯、普冉股份、东芯股份等。

资料来源：中商产业研究院整理

二、上游分析

1.硅片

半导体硅片是生产集成电路、存储器、传感器等半导体产品的关键材料。随着芯片制造产能的持续扩张，中国硅片产业市场规模呈高速增长趋势。2019-2021年，中国半导体硅片市场规模连续超过10亿美元，2021年市场规模达16.56亿美元，同比增长24.04%，预计2022年国内半导体硅片市场规模将增加至19.22亿美元。

数据来源：SEMI、中商产业研究院整理

与国际主要半导体硅片供应商相比，中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱，市场份额占比较小，技术工艺水平以及良品率控制等与国际先进水平相比仍具有显著差距。国内半导体硅片龙头企业包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技等，2020年市场份额分别为12.1%、10.6%、7.7%、1.5%。

数据来源：中商产业研究院整理

2.光刻胶

光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，在半导体工业、PCB、平板显示等领域广泛应用。数据显示，我国光刻胶市场规模由2017年58.7亿元增至2020年84亿元，年均复合增长率为12.7%。中商产业研究院预测，2022年我国光刻胶市场规模可达98.6亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

目前，光刻胶生产制造主要被日本JSR、东京应化、信越化学、住友化学等制造商所垄断，尤其在高分辨率的KrF和ArF光刻胶领域，其核心技术基本由美国和日本制造商所掌握。中国本土企业在光刻胶市场的份额较低，与国外光刻胶制造商仍存在差距。数据显示，东京应化市场占比最大达27%，杜邦、JSR、住友化学市场占比分别为17%、13%、13%。

数据来源：中商产业研究院整理

3.特种气体

随着国家政策的推动、高新技术的发展，以及下游需求的不断增长，特种气体市场规模持续快速增长。数据显示，中国特种气体市场规模由2017年的175亿元增长至2021年的342亿元，复合年均增长率达18.24%。中商产业研究院预测，2022年我国特种气体市场规模将达409亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

中国特种气体市场中，国外公司仍为主流，市场几乎被发达国家的龙头企业垄断，主要龙头有美国空气华工、美国普莱克斯、法国液化空气、日本太阳日酸及德国林德。国产企业产品较为单一，提纯技术不够成熟，在市场竞争度较低。2021年CR5占比约7.7%，前五名包括华特气体、南大光电、金宏气体、雅克科技、和远气体，2021年市场份额占比分别为2.3%、2.1%、1.9%、1.1%和0.2%。第一梯队的国产企业特气业务收入已具备规模性，在细分领域产品优势明显，但和国外龙头企业相比还有差距。

数据来源：中商产业研究院整理

4.光刻机

全球半导体设备行业复苏，受益于下游晶圆巨大需求、服务器云计算和5G基础建设的发展，带动相关芯片的需求，2020年光刻机销售额与销量增速稳定提升。2021年全球集成电路、面板、LED用光刻机出货约650台，较2020年增加70台。其中集成电路制造用光刻机出货约500台；面板、LED用光刻机出货约150台。2021年全球光刻机销量为450台，随着下游市场需求持续升高，预计2022全球市场仍将持续增长，销量将达510台。

数据来源：中商产业研究院整理

上海微电子深耕光刻机产品研发，承担多项专项科研任务。目前公司光刻机产品主要包括IC前道光刻机、IC后道封装光刻机、面板前道光刻机、面板后道封装光刻机。作为国内光刻机设备领域的领航者，上海微电子承担着国产光刻机设备的希望，若能实现光刻机设备的国产化，中国大力发展的半导体产业必将迈上一个新台阶。

资料来源：中商产业研究院整理

三、中游分析

1.半导体存储器市场规模

5G、物联网、数据中心等新一代信息技术的大规模开发及应用催生了国内对半导体存储器的强劲需求，目前我国半导体存储器市场规模约占全球市场规模的30%，但自给率不足 5%，存储器产品主要依赖进口。根据Yole预测，2021年中国存储器市场规模约3383亿元，同比增长11.98%，预计2022年中国半导体存储器市场规模将达到3757亿元。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

2.存储器市场结构

从细分市场来看，在半导体存储市场中，DRAM和NAND Flash占据主导地位。2021年全球半导体存储器市场中DRAM占比达 56%，NAND Flash约占41%，NOR Flash约占2%，包括EEPROM、EPROM、ROM、SRAM等在内的其他存储器约占1%。

数据来源：CINNO、中商产业研究院整理

3.DRAM

DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM是存储器市场规模最大的芯片，根据Trend Force数据统计，2021年全球DRAM市场规模达到844亿美元，预计2022年将进一步增至1055亿美元。

数据来源：数据来源：Trend Force、中商产业研究院整理

目前DRAM存储器市场份额高度集中，主要被三星电子、SK 海力士和美光三者垄断，2020年三大厂商市场占有率合计超过95%，竞争格局稳定。国内DRAM晶元厂商主要有长鑫存储、紫光国微、福建晋华、兆易创新、北京君正、东芯股份等企业，目前正处于起步阶段。

数据来源：Omdia（IHS Markit）、中商产业研究院整理

4.NAND Flash

NAND Flash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据Gartner统计，2017-2021年全球NAND Flash市场规模从537.4亿美元增长至652.7亿美元，年均复合增长率约为5%，预计2022年全球NAND Flash市场规模将达到816.4亿美元。

数据来源：Gartner、中商产业研究院整理

目前全球具备NANDFlash晶圆生产能力的主要有三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等企业，国产厂商长江存储处于起步状态，正在市场份额与技术上奋起直追。根据Omdia的数据统计，2020年六大NANDFlash晶圆厂占据了98%的市场份额，国内厂商长江存储约占1%。

数据来源：Omdia(IHS Markit)、中商产业研究院整理

5.国内存储器行业主要企业

资料来源：中商产业研究院整理

四、下游分析

1.NAND Flash下游应用情况

NAND Flash具有存储容量大、读写速度快、功耗低、单位成本低等特点，主要应用于有大容量存储需求的电子设备。随着人工智能、物联网、大数据、5G等新兴应用场景不断落地，电子设备需要存储的数据也越来越庞大，NAND Flash需求量巨大，其中固态硬盘、智能手机、存储卡应用需求分别占比49%、32%、4%。