科普小课堂 | 存储芯片那些事儿~

2023-06-25 17:05:47 - 媒体滚动

你是否有过忘记点击保存,丢失了辛苦编辑半天ppt的惨痛经历?

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这里涉及到的保存环节,离不开本期为大家介绍的“存储芯片”应用。

什么是存储芯片呢?

在信息时代,大家对数据存储量的需求日益增加,电子设备的数据不管是临时还是长期保存,都离不开存储芯片。存储芯片又称存储器,是用电能的方式来存储信息,可以支持多种协议、多种硬件和不同应用,例如:可应用在内存、U盘、电脑、移动设备以及物联网等领域。存储芯片作为存储行业的重要应用,是目前全球芯片市场比重最大的产品之一。

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存储芯片有哪些分类呢?

存储芯片的种类很多,按断电后数据是否会丢失,可将其分为易失性存储芯片(RAM)和非易失性存储芯片(NVM)。

易失存储芯片RAM(RandomAccessMemory)即随机存储内存,它的一个重要分支是动态随机访问存储器(DRAM),特点是使用的电容容量极小,只能储存几毫秒。但由于具有读写速度快的优势,主要用于计算机和手机的内存,以及服务器等。

非易失性存储芯片NVM(Non-VolatileMemory)即只读内存,特点是只能读出事先存储的数据,且断电不丢失数据,主要应用于存储卡、U盘、SSD固态硬盘、移动终端的内部嵌入式存储器等。包括只读存储器ROM(Read-OnlyMemory)和闪存(FLASH)。ROM有很多种:其中PROM是可编程一次性(无法修改)的ROM;EPROM是紫外线可擦除可编程的ROM;EEPROM是电可擦除可编程的ROM,按字节进行删除和重写。而FLASH可以理解为EEPROM的升级版,升级优化的地方为在擦除数据时不再以字节为单位,而是以块为单位,使电路更精简,数据密度更高,成本更低。由于现在数据存储单元都很大,按字节擦除数据已无法满足实际应用需求,且成本还高,所以目前FLASH已取代原来按字节擦除的EEPROM技术版本,成为主流。

举个通俗易懂的例子,当我们在课堂听老师讲课时,我们的大脑记忆就像易失存储芯片RAM,飞速运转但记下的知识点是短暂的。这时还需要我们记录随堂笔记,笔记就好比非易失性存储芯片(NVM),可以长久保存我们记录下的知识点,但记笔记的速度肯定不能和大脑运转速度相比啦~

存储芯片的市场竞争格局

目前存储行业的主流产品为DRAM(动态随机访问存储器)和NANDFLASH(FLASH闪存存储器的一种),根据Digitimes统计,DRAM和NANDFLASH两种芯片占据全球超过97%的市场份额。此外,存储行业产品还有NORFLASH(FLASH闪存存储器的一种)和SRAM(静态随机存取存储器)等。

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DRAM全球DRAM产业由韩国三星、韩国海力士及美国美光等前三大厂商形成寡头市场,合计占据95%的市场份额。这三家企业均拥有自己的工艺和DRAM内存芯片工厂,保证DRAM产品的良率和性价比。

NANDFLASHNANDFLASH主要的厂家有三星、铠侠、西数、美光等。与DRAM市场格局一样,三星同样处于领先地位,市占率为34%,但NANDFLASH市场集中度稍微低于DRAM市场。铠侠与西数的合资工厂是以产能共用的模式运营,其市占率总和与三星伯仲相当。值得一提的是,国内厂商长江存储在去年发布了232层3DNAND闪存芯片X3-9070,领先三星、美光、SK海力士等存储巨头,发布了全球首个进入零售市场的200+L3DNAND闪存解决方案,未来发展前景势不可挡。

存储芯片的行业规模是怎样的呢?

据WSTS统计,2022年全球存储芯片市场规模约1334亿美元,约占整个集成电路市场份额的23%。2022年下半年以来,存储芯片市场持续下滑。原因是智能手机、PC等消费电子行业是存储芯片的重要需求行业,它们受市场饱和,换机周期加长等因素影响,销量大幅下降,导致存储芯片的需求量随之下滑,价格也持续处于低位。据Wind数据显示,截至今年2月17日,DRAM16GBDDR4现货均价月环比下跌10.87%,8GBDDR4现货均价月环比下跌6.86%;中小容量NANDFLASH产品受益于利基市场下跌幅度较小,如64GBNANDFLASH产品现货均价月环比微下跌0.82%。32GBNANDFLASH现货均价月环比微幅下跌0.23%。

好消息是今年下半年存储芯片市场跌幅有望减缓。原因一是服务器作为存储芯片的重要需求行业继续保持增长,对存储芯片市场起到带动作用。二是随着智能汽车行业的发展,车规级存储将为存储芯片市场带来新的机遇。三是以ChatGPT为代表的新兴领域,对储存市场也带来积极影响。

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