1、存储器市场基本介绍

1存储器占半导体市场规模的三分之一

全球半导体市场跟随全球宏观经济呈现一定的波动性,下半年至年初处于上行周期,下半年至年行业处于下行周期,但是长期看,全球半导体市场需求呈现增长趋势,并于年突破亿美元。在整个半导体的市场中,存储占据约三分之一的市场规模,是半导体最大的细分市场之一。

DRAM和Flash运用最为广泛的存储器产品。根据工作方原理的不同,存储器主要分为随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。RAM包括DRAM、SRAM等,DRAM由于读写速度快兼具成本优势,是目前计算机结构中内存储器的主流产品。ROM可在断电之后依然保持数据的有效性,包括PROM、EPROM、EEPROM等。Flash是一种非易失性存储器,具有断电不丢失数据同时可以快速读取数据的特点。NANDFlash可以实现大容量存储,是目前外存储器的主流产品。

2存储行业具有一定的周期性

21世纪以来,存储器产业经历四轮行业周期。存储产品高度标准化,用户粘性较弱,各大厂商主要依靠价格竞争占领市场。存储器电路设计差异较小,设计成本较低但制造成本较高,是典型的规模经济,大规模生产能够有效降低生产成本。目前,主要存储厂商的商业模式均为IDM,属于典型的重资产行业。因此与其他半导体行业相比,存储行业的周期性更强。从年至今,存储器行业出现4轮明显的快速增长时期:-年的互联网和功能机的普及、年-年海外智能手机的普及、年-年国内智能手机的普及、年-年服务器市场带动。

年下半年开始的景气上行推动新一轮供给扩张。年下半年开始,存储器需求旺盛,各大厂商供不应求,导致全年存储器价格上涨。根据DRAMexchange数据,年第四季度MHz4GBDDR3DRAM价格达到4.美元,64GBMLCNANDFlash价格达到4.美元。存储市场供给紧俏,价格抬升主要厂商盈利向好,龙头厂商纷纷增加资本开支扩充产能。根据ICinsight统计,年全球主要厂商DRAMcapex达到亿美元,同比增长30%,NANDFlash、DRAM、SRAM之本开支占据全年半导体资本开支的40%。

龙头厂商过度投资叠加终端需求乏力,存储价格持续下滑。年,三星、SK海力士、美光等存储器厂商新增产线纷纷投产,市场供给明显增长。在需求端,年下半年,智能手机创新乏力,换机周期延长导致智能手机需求疲弱,存储器需求不及预期。供给持续放量、需求不及预期导致存储器库存持续提升,拖累全球半导体行业。伴随着三星、SK海力士、美光等存储器龙头厂商扩充产能投产,以及终端需求乏力,存储价格持续下滑。根据Garner数据,从年第一季度开始,全球半导体库存水位处于较高水平。截至年第二季度,MHz4GBDDR3DRAM价格达到本轮低点1.42美元,较最高点降幅超65.5%;64GBMLCNANDFlash价格回落到2.35美元,较最高点回落50.6%。

2、DRAM存储器

1三种主流技术:DDR、LPDDR、GDDR

高读写速度、低功耗是DDRDRAM不断演进方向。当前市场主流的DRAM产品标准为双倍速率产品(DDR)。早期SDRDRAM只能在IO时钟的上升沿或者下降沿读取数据,读取DRAM数据的频率和IO时钟一样,存储器数据访问速度受到较大的限制。DDRDRAM可以在IO时钟上升沿和下降沿读取数据,实现双倍速速的DRAM数据读取。相比于SDRDRAM,DDRDRAM需要在DRAMbank和数据输出电路之间设立一个大小为2n的预取缓冲器。DDR2DRAM则是将预取缓冲区增加到4n,同时使得IO时钟加倍,提高DRAM数据读取速度。DDR3DRAM采用同样的思路,将预期缓冲器提高到8n,IO时钟再次加倍,IO时钟变为DRAM内部时钟的4倍。DDR4DRAM则采用多组bank技术,每一个bank都有自己的8n的预取缓冲器,通过一个多了服用从正确的组中选择输出,IO速度可以再次加倍DDR4DRAM的IO时钟可以达到内部时钟的8倍。DDR5DRAM则是采用LPDDR4的通道拆分技术,将64位总线拆分成2个独立的32位通道,这样使得预取缓冲器可以达到16n,预取缓冲器的增加使得我们可以再次提高IO的时钟频率。总体而言,从DDRDRAM到DDR5DRAM的发展过程中,预期缓冲区从2n增加到16n,IO时钟频率增长超过16倍,最大数据传输速度从1.6GB/s增长到34.1GB/s;在功耗方面,DDRDRAM供电电压为2.5V,而DDR5DRAM降低到1.1V,能够实现更低的能耗。

LPDDRDRAM主要运用智能手机等移动终端市场。LPDDR为低功耗双倍数据速率,目的是降低DRAM芯片的功耗,改善智能手机等移动设备的功耗水平。与DDRDRAM的不同,LPDDRDRAM与处理器连接更加紧密,缩短与处理器之间的导线距离,降低导线电阻,实现能耗的降低。存储器直接处理器上方以package-on-package的形式越来越常见。小米10首次采用12GBLPDDR5内存芯片,将三星12GBLPDDR5产品K3LK4K40BM-BGCN和Qual



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