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国产nand技术来源存储芯片巨头环伺，中国企业何以破局？

发布时间 : 2025-01-24

作者 : 小编

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存储芯片巨头环伺，中国企业何以破局？

图片来源@视觉中国

文丨芯锂话

12月1日，沉寂许久的A股芯片龙头公司兆易创新股价突然异动，并在接下来两个交易日延续上涨，三日内的涨幅一度超过20%。

对于兆易创新这样市值千亿的巨头公司来说，20%的市值上涨可谓意义重大，究竟是怎样的利好才能撬动如此大的杠杆呢？

就在股价上涨的前一日，兆易创新曾一口气发布了25条公告，抽丝剥茧之后，一则看似不起眼的《兆易创新关于2022年度日常关联交易预计额度的公告》引起了我们的关注。

在这则公告中，除了以往代销长鑫存储产品和向紫光展锐销售产品相关交易外，另有一项巨大的变化：在2022年公司预计从长鑫存储自有品牌采购代工交易额将达到1.35亿美元，逼近代销长鑫DRAM产品的采购金额。

这表明，兆易创新自有品牌的DRAM产品将在2022年大放异彩；同时也意味着，国产DRAM厂商队伍也迎来了一个强有力的队友，在应对国际巨头们的竞争时，也有相对更大的反击力量。

聚焦全球集成电路市场，存储芯片是市场份额最大的品类之一，2020年市场份额接近逻辑芯片。在某些年份内，存储芯片的市场份额更是超过了逻辑芯片，足以说明其是集成电路市场上最有价值的品类之一。

然而，在如此重要的赛道中，我们却鲜有机会在市场中看到国产品牌的身影。

中国是最大的消费电子生产和消费市场，每年对于存储芯片的需求无比庞大。但正如整个集成电路行业一样，国际巨头们近乎垄断了全部的市场份额。

技术封锁之下，国内存储芯片厂商们只能通过不断的技术进步，谋求一条突围之路。

01、国际巨头瓜分核心赛道

存储芯片可谓人类最伟大的发明之一。

在存储芯片技术被发明之前，人类只能使用打孔卡、磁鼓技术、磁芯技术来进行存储，不仅效率低下，而且需要耗费很大的占地空间。直至1966年，晶体管DRAM内存技术的发明，才让人类正式进入了存储芯片时代。

按照产品功能特性，储存芯片共可以分为两大类：一类是易失性存储芯片，断电后存储信息即消失，主要有SRAM和DRAM两种；一类是非易失性存储芯片，断电后存储信息仍留存，主要有ROM、闪存和EEPROM。

纵观整个存储芯片市场，目前主导行业的是DRAM和NAND Flash两大品类。以2020年数据统计，这两大品类合计占比97%，而NOR Flash仅占比1%，其他产品合计占比2%。

DRAM和NAND Flash常见于电子产品中。在电脑中，DRAM就是内存条。在智能手机中，DRAM即是运行内存，现在主流的是8G和12G DRAM产品；NAND Flash即为机身存储，256G、512G、1T即是此类产品。

在DRAM和NAND Flash两个最大子市场上，国际巨头凭借先发优势和技术壁垒处于垄断性地位。

自从英特尔量产DRAM产品以来的51年间，美国、日本、韩国存储芯片企业激烈竞争，目前形成了韩国三星和SK海力士、美国美光半导体寡头垄断的市场格局，三巨头占据了约95%的市场份额。

截止2021年Q1季度，三星、SK海力士、美光半导体分别占据市场约42%、29%和23%的市场份额，留给其他二流、三流厂商的市场空间总共仅有6%。

相对而言，NAND Flash产品在2010年前后才开始大规模商用，起步较晚。

正因此，NAND Flash行业目前市场集中度并没有DRAM那么高，三星、铠侠、SK海力士、西部数据、美光、英特尔六大行业巨头瓜分市场，今年Q3季度，六巨头合计市场份额达96.7%。

不过随着行业的发展，NAND Flash行业或将迎来属于它的“洗牌时代”，目前西部数据正在谋求收购铠侠，如果并购成功，闪存市场格局将重新改写。

显而易见，在DRAM和NAND这两个市场规模最大的存储芯片产品市场中，韩、美、日三国处于垄断性地位，获得了最大头的利润。

对于起步较晚的中国产生而言，想要获得一席之地，必须必备抗衡国际巨头的实力。无论是技术层面，还是产能层面，中国企业都或将面临极其巨大的挑战。

02、来自中国的“挑战者们”

在巨头强力垄断下，中国主流的储存芯片企业大多规模较小，技术水平较国际巨头仍有较大差距。

由于福建晋华在2018年遭到美光半导体的诉讼，因此陷于停摆状态，这让合肥长鑫成为了国产DRAM“全村的希望”。

长鑫以IDM模式生产DRAM产品，目前可量产19nm DDR4和LPDDR4产品，DDR5和LPDDR5技术正在研发中。虽然这个水平距离国际巨头仍然差距很远，但也是国产DRAM企业最顶尖的水平。

目前三星等DRAM巨头的LPDDR5产品已经大量应用于智能手机市场，并成为现有智能手机的主打卖点之一；DDR5产品已经量产，但目前来说从性价比上尚未能大规模替代DDR4，这也是长鑫和国内DRAM企业为数不多的好消息。

与合肥长鑫存在千丝万缕联系的兆易创新，在年内也宣布，由长鑫代工的19nm 4Gb DDR4产品已经量产。在此之前，兆易创新主要代理销售长鑫DRAM产品，未来自有品牌DRAM产品将成为主导。兆易创新预计，在2022年，代销长鑫DRAM产品采购额为1.7亿美元，稳定增长；而自有品牌采购长鑫代工的关联交易将达到1.35亿美元。

除长鑫和兆易创新，西安紫光国芯也能够量产DDR4产品。此外，刚刚在科创板IPO的东芯半导体能够量产DDR3产品，北京君正在收购北京矽成（即美国芯成半导体母公司）之后，也有DRAM产品业务。

在NAND Flash市场上，国产玩家也并不多。

根据存储原理的不同，NAND Flash存储可以分为SLC、MLC、TLC和QLC四大类，从结构上又可以分为2D、3D两大类。

目前，国产NAND玩家多集中于最原始的SLC NAND市场，处于TLC和QLC的国产厂商仅长江存储一家。

据今年九月消息，长江存储128层TLC 3D NAND已经量产，且良率已做到相当水准；128层QLC 3D NAND也已经准备量产。与三星等国际巨头相比，长江存储技术差距正在逐渐缩小。

从整个NAND市场看，SLC NAND占比仅2%。在SLC NAND市场上，韩国企业爱拓科技、台湾地区企业旺宏电子和华邦电子、美国赛普拉斯和美光、日本东芝占据较大份额。

在大陆地区，目前兆易创新、复旦微电、东芯半导体均有SLC NAND量产产品，其中兆易创新产品技术更为领先，已达到行业主流水平。

除此之外，北京君正旗下ISSI在汽车级NAND市场有量产产品，芯天下则通过购买海外SLC NAND晶圆自行封装策略生产相关产品。

03、国内厂商的另类突围路

虽然在DRAM和NAND市场，中国企业的竞争力暂时薄弱一些，但在NOR Flash和EEPROM两个市场上，国内企业实则表现出不俗的竞争力。

由于下游需求端的迅速放量，全球存储芯片巨头的产能已经不足以满足迅速膨胀的市场需求。在这种情形下，国际巨头往往将产能集中于最大市场上利润最高的板块，从而逐渐退出了SLC NAND、NOR Flash和EEPROM这三个利基市场，国产企业也有了崛起的机会。

具体来看，NOR Flash在2020年占据整个存储芯片市场1%的份额。这种存储芯片的应用，主要集中于手机模组、网络通讯、数字机顶盒、汽车电子、安防监控、行车记录仪、穿戴式设备等消费领域，典型应用场景有智能手机中AMOLED面板和TWS耳机。

NOR Flash已经成为存储芯片国产替代的主要战场。

在2020年，全球NOR Flash市场前两位分别为台湾地区企业华邦电子和旺宏电子，第三名即是近年来迅速崛起的兆易创新。目前，兆易创新已量产55nm工艺NOR Flash产品，处于行业内主流技术水平。

除兆易创新外，复旦微电、东芯半导体、普冉股份均已量产55nm小容量NOR Flash产品，芯天下、珠海博雅、武汉新芯和恒烁半导体亦有相关产品量产。

在另一种非易失性存储芯片EEPROM市场上，国产芯力量也正在崛起。

EEPROM产品市场规模虽然较小，但应用十分广泛。小容量EEPROM代表应用领域包括电脑显示器等领域，中容量EEPROM代表应用领域包括手机摄像头模组CCM等领域，大容量EEPROM代表应用领域包括智能电表等。

复旦微电、聚辰股份、普冉股份、珠海博雅均有EEPROM产品，不同企业各有侧重。

据赛迪顾问数据，2018年聚辰股份EEPROM市场份额排名全球第三，在智能手机摄像头模组这一细分市场，聚辰股份市场份额自2016年以来即一直排名全球第一；普冉股份的产品亦主要应用于摄像头模组，2020年出货量为15.79颗，逊色于聚辰股份的17.13亿颗出货量。

复旦微电则在电脑显示器这一细分市场，2020年市场占有率在30%以上。

可以看到，在巨头逐渐退出的存储芯片利基市场上，国产存储芯片厂商们已经通过研发投入和技术进步赢得了更广阔的市场空间。

这些小赛道的意义并不仅仅体现在营收上，更是给起步薄弱的中国存储芯片企业提供了迭代的机会。放眼未来，这些持续迭代的“小公司”中，或许可以诞生出引领行业发展的领先企业，这也是中国存储芯片的一条另类突围之路。

焦点分析｜为什么英特尔要出售NAND闪存业务？

半导体领域又有一笔近百亿美元级的收购交易产生。

10月20日，SK海力士官方公布新闻称，将以90亿美元的价格收购英特尔的NAND闪存及存储业务，包括英特尔NAND SSD业务、NAND部件及晶圆业务，以及其在中国大连的NAND闪存制造工厂。英特尔将保留其特有的英特尔®傲腾TM业务，收购预计于2025年3月份全部完成。

SK海力士官方新闻

在此之前，就有消息称，英特尔计划以约100亿美元的价格将其存储芯片部门出售给SK海力士(SK Hynix Inc.)。受此消息影响，截至19日美股收盘，英特尔股价上涨0.78%，报54.58美元，盘中一度涨幅上涨2%至56.23美元；海力士股价下跌0.29%，收报13.93美元，盘中也曾上涨2%，报14.25美元。

近年来，英特尔“瘦身”也非首次，2019年，英特尔以10亿美元的价格将手机调制解调器业务卖给了苹果，今年2月又传出英特尔计划将家庭连接芯片部门卖给MaxLinear。SK海力士计划收购英特尔NAND资产的消息也在去年就曾传出。

作为世界半导体行业的领先大佬，此次英特尔为何要出售存储这一“老本”业务呢？

NAND业务连续亏损

据DRAMeXchange的数据显示，截止到2020年第二季度，英特尔以11%的市场占有率位列全球第六，而SK海力士的市场份额为12%是全球第五大NAND供应商。

NAND 又称NAND Flash，是一种非易失性存储颗粒，简单来说，这类存储器在断电后仍可稳定保留数据，通常用来制造硬盘等产品。

这一市场长期以来，几乎被三星、KIOXIA(铠侠，原东芝存储)、美光、西部数据、SK海力士、英特尔六家存储大厂垄断。这一交易一旦完成，如果仅是简单将英特尔和SK海力士的市场份额相加，根据2020Q2的数据，SK海力士的市场份额将超过20%直逼三星，成为NAND的第二大供应商，整个NAND的市场格局都将改写。

来源：TrendForce

对英特尔来说，NAND业务并非主业。据其2019年年报显示，NAND所在的非易失性存储器解决方案事业部(NSG)全年收入仅占总收入的6%

数据显示，截止2020年6月27日，英特尔的NAND业务在今年上半年为NSG带来了约28亿美元的营收，以及约6亿美元的营业利润。而在整个上半年，英特尔实现总收入395亿美元，占比仅7%左右。

而事实上，英特尔旗下的NSG事业部已经连续多年出现亏损，直到2020年第二季度才获得盈利。据财报显示，该业务2016、2017、2018年分别亏损5.4亿美元、2.6亿美元、500万美元，2019年营业利润亏损达12亿美元，直到今年才盈利。

NSG营收情况来源：intel 2019年报

众所周知，存储是集成电路占比最大的品类，约占1/3。而其中DRAM和NAND是最重要的细分产品，合计占比约95%。根据DRAMeXchange的统计数据，2019NAND Flash的市场规模达460亿美元，占整个存储市场的42%。

而存储器行业具有周期波动特性。从历史表现上看，存储器行业总是处于交替出现的涨跌循环之中，其产业周期强于电子元器件市场整体的周期性，这主要受供给量和需求量的增减交替，供需错位的关系。2015年以来，PC、智能手机等移动终端需求剧增，刺激了NAND的市场需求，加上2017年NAND制程开始从2D转进3D，但不如预期顺利，影响产量，价格大幅上涨，同时也刺激了供给端厂商扩产。

英特尔于2015年宣布大连工厂建设二期工程，主要用于生产NAND闪存。2018年，三星电子发布消息，计划在未来三年内斥资70亿美元，扩大西安工厂约67%的NAND闪存产能，东芝和美光等闪存厂商也在同步扩充产能，长江存储的国产NAND闪存也在2018年开始量产。

来源：公开资料整理

根据DRAMeXchange提出的展望，NAND Flash供给将在2018年增加42.9%，需求端将成长37.7%，逐步转为平衡。但事实证明，供过于求的情况出现，2018年NAND的价格开始下降，根据Yole 预测，2018年NAND价格下降了15%。直到2019年，各厂商调整策略，到第三季度NAND的价格开始逐步企稳上升。2020年，受疫情等公共事件的影响，居家办公需求的激增，供应商产能恢复较慢，NAND的价格上涨，也让包括英特尔、SK海力士在内的厂商获利。

较大的价格波动也影响了英特尔在NAND业务中的盈利能力，早前就有外媒报道，受到闪存芯片价格显著下降影响，加之闪存的研发生产也需要大量资金，很难保障利润，英特尔考虑退出这一市场已经有一段时间。

大象转身不易，英特尔要聚焦重点业务

在官宣的新闻稿中还提及，英特尔计划将本次交易获得的资金用于开发业界领先的产品和加强其具有长期成长潜力的业务重点，包括人工智能（AI）、5G网络与智能、自动驾驶相关边缘设备。

值得注意的是，此次收购并不包括基于3D Xpoint技术的「傲腾（Optane）业务」。从公开信息来看，英特尔所生产的NAND闪存产品主要用于硬盘、U盘和相机等设备。

而傲腾业务目标正是云计算、人工智能、大数据等新型应用的数据中心市场。2019年4月，英特尔推出了SCM产品（Storage Class Memory存储级内存）——傲腾数据中心级持久内存SCM。

该产品发布后得到了许多大厂的应用，也有相应存储厂商开发与之相光的解决方案，诸如阿里巴巴、腾讯云、浪潮、中国电信、戴尔（EMC）等巨头都有使用该方案。此外，包括VMware vSAN、青云NeonSAN、SMATX、开源的Ceph等多种分布式存储也基于傲腾设计出多种有代表性的方案。

来源网络

数据中心无疑是英特尔的核心业务之一。2019年2月，英特尔的新CEO罗伯特·斯旺就在公开信中提到英特尔的转型——从以PC为中心转型成为以数据为中心。

如今，在数据中心（IDC）市场上，英特尔面对竞争也将越来越激烈。本月早些时候，AMD欲收购赛灵思的消息也被解读为进一步加强其在IDC市场竞争力的重要一步。并且AMD已经抢先英特尔一步发布7nm制程的数据中心处理器，而英特尔则在今年二季度，宣布7nm制程的处理器比其目标发布时间推迟6个月，这让市场对其充满担忧。

尽管此次出售并不涉及处理器，但AMD来势汹汹，英特尔以其他产品类型与处理器形成更好配合服务IDC市场也可能是更佳的选择。另一方面，傲腾也并非无敌手。英腾尔在存储行业的传统对手三星、东芝、美光、SK海力士也已推出或将要推出同类型产品。如何在这一市场保持优势，并取得更大市场份额也是英特尔必须考虑的问题。

对于SK海力士来说，这也将是一笔划算的买卖。SK海力士年报显示，在2020年二季度的公司收入达到8.6万亿韩元，同比增长33%，环比增长20%；本季度营业利润达到1.95万亿韩元，同比增长205%，环比增长143%；净利润1.26万亿韩元，同比增长135%，环比增长95%。其财报显示，截止到2020年3月31日，SK海力士的现金及现金等价物为3.92万亿韩元（折合340亿美元），拥有足够的现金储备完成此次收购。

从SK海士力的业务结构来看，二季度DRAM业务收入占比达73%，而NAND闪存业务收入占比仅为24%，注入英特尔的力量后，SK海士力有望迎来更均衡的业务结构。

另一方面，收购英特尔的NAND业务也能满足SK海力士在提高高附加值产品的商业价值以及产能提升的需求。位于中国大连的工厂，是英特尔2006年投资25亿美元建设，又于2015年投资55亿升级扩产，主要生产96层3D NAND闪存。

2019年，各大原厂纷纷扩张9X层3D NAND产能，但SK海力士动作迟缓。而收购英特尔大连工厂却能弥补其在这一块的产能缺失。此前有消息称，在2019年7月，SK海力士在遭遇日本对韩国的断供危机时，欲与Intel谈判收购大连工厂及3D NAND业务。

但也有分析指出，英特尔、SK海力士NAND Flash的融合问题SK海力士未来需要关注的焦点。因为在技术路线两者有所不同，在产品结构设计以及工艺参数需要进行调整，恐怕仍需经历较为痛苦的磨合期。