1.全球存储市场格局概览
根据Yole Group调查机构的数据显示,在2021年独立记忆体(Stand-alone Memory)整体市场达到了1665亿美元。其中DRAM占比56.3%,NAND占比40%。剩下的NOR、(NV)SRAM/FRAM、EEPROM、新型非易失存储(PCM, ReRAM and STT-MRAM)等占比3.7%。
虽然受到疫情的影响,存储市场的需求依然没有停止的脚步,不过2022预测的增幅可能会比2021增幅有所下降。整体存储市场将达到2000亿美元。
特别在预测2027存储市场中,整体市场将会有8%的增长,市场达到2630亿美元。看到DRAM和NAND的比例依然是占据绝对的地位,预计在2027年DRAM达到60%,NAND市场会稍微有所下降到36%,剩下的存储器瓜分4%的市场份额。
2.NAND市场格局剖析
根据全球地域划分,2021年NAND市场主要在中国,占比37%,第二位是美国,占比32%,第三位欧洲和第四位日本均占比4%,其他地区占比22%。就是说,中国市场和北美市场依然是存储领域的绝对领导者。
同时,在2021年全球NAND市场中,三星依然占绝对的领导地位,达到第二名Kioxia的两倍。单独从中国市场来看,三星和海力士是第一梯队,Kioxia/WDC/Micron是第二梯队,Intel/Solidigm和YTMC是第三梯队。海力士在中国市场的出货量超过了在海外其他地区,特别是YMTC长江存储,目前主要还是在中国市场,还未走出国门,尚需努力。
从NAND的应用角度来看,主要应用在SSD固态存储和手机存储,占比分别是46%和35%。其他应用市场占比19%。
从各个NAND厂商的角度看应用市场的分布,SSD固态存储和手机存储市场中主要是三星;可移动和消费级存储中,Kioxia/WD/Micron占据绝对的优势。国产存储企业长江存储YTMC的NAND应用市场目前主要在少量的SSD固态存储和手机市场,主要还是在可移动和消费级存储市场。今年苹果iphone14采用长江存储颗粒,将会扩大在手机存储端的市场份额。随着国产化的大潮推进,相信YMTC NAND颗粒在SSD市场也会有更多的突破,让我们对国产存储芯片拭目以待。
3.新兴非易失性存储eNVM格局展望
在未来的5-10年存储市场格局中,DRAM和NAND依然会保持绝对的领导地位,占比超过95%。新兴的非易失存储eNVM(Emerging Non-Volatile Memory)的市场份额,到2027年依然会不到1%。
新兴的非易失存储eNVM主要集中在相变存储器(PCM, Phase-Change Memory), 可变电阻式存储器(ReRAM,Resistive Random Access Memory)、自旋转移矩磁性存储器(STT-MRAM,Spin Transfer Torque Maganetic RAM). 对应主要的研究厂商如下图:
- 相变存储器PCM:Intel的3D Xpoint其实也是一种相变存储器(晶圆级深度解密Intel 3D XPoint黑科技)。PCM具有性能较高且非易失的特性,通过采用特殊的材料在晶态、非晶态等相变导致的电阻差异来完成数据存储,可以几乎支持无限次的写入,这是相比NAND介质最大的优势。主要的研究厂商有Intel,三星,海力士,镁光,IBM等。
- 可变电阻式存储器ReRAM:主要通过对金属氧化物薄膜施加电压,产生不同的电阻差异来完成数据存储,主要优势是低功耗等特点。目前主要研究的厂商有联电、富士通、台积电、中芯国际等。
- 自旋转移矩磁性存储器STT-MRAM:以磁性方式完成数据存储,具有SRAM的高速读写能力和DRAM的高集成度等优势,寿命方面也可以几乎无限次重复写入。目前研究STT-MRAM的公司主要有格罗方德、联电、松下、三星、台积电等。
从价格、容量、速度、耐久性等不同纬度,对比NAND、PCM、DRAM、NOR、STT-MRAM、RRAM、FRAM的表现,各有千秋。NAND在存储容量和价格方面,目前都是占据最大的优势,其次是PCM相变存储器。
新兴非易失性存储器eNVM的存储市场主要分类Stand-Alone独立记忆体和Embedded嵌入式存储。对应的应用场景也非常的广泛。其中,我们之前的文章刚刚提到的NVDIMM将会在数据中心发挥更大的价值。
随着Optane的终结(“后Optane时代”的替代存储方案有哪些?),在2027年,预计相变存储存储的份额只有3%。SCM存储市场会达到40%,这里主要是低延迟的存储需求。
参考数据来源:1. “Emerging Non-Volatile Memory 2022” report by Yole Group 2.“NAND Market Monitor Q2-2022” and “Status of the Memory Industry 2022” report by Yole Group