2019年中国NAND Flash存储器行业市场现状及发展展望分析[图]

    一、NAND Flash存储器行业市场现状

    NAND Flash存储器是Flash存储器的一种，NAND Flash具有容量大，改写速度快等特点，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。

    从应用形态上看，NAND Flash的具体产品包括USB（U盘）、闪存卡、SSD（固态硬盘），以及嵌入式存储（eMMC、eMCP、UFS）等。USB属于常见的移动存储设备，闪存卡则用于常见电子设备的外设存储，如相机、行车记录仪、玩具等。

    SSD即常见的固态硬盘，一般应用于个人计算机、服务器等领域。SSD作为新兴的大容量存储设备，具有磁盘（传统HDD硬盘）所不具备的优点，前些年由于SSD高昂的价格，只攻占了磁盘的少部分领域。由于近年SSD价格下降，以及数据中心的迅速扩张，数据存储的需求也在不断上升，因此由SSD驱动的NAND Flash的需求增速也较为迅速。

NAND应用领域：固态硬盘（SSD）

数据来源：公开资料整理

    嵌入式存储是NAND Flash应用的另一大领域。其特征是将NAND Flash存储芯片与控制芯片封装在一起，控制芯片采用特定的通讯协议，可提升存储数据通讯的速度与稳定性。

    嵌入式存储主要应用于手机、平板电脑、游戏机、车载电子等新兴领域，该手机主板采用的是eMMC。与计算机相同，手机同样需要处理器、DRAM和NAND Flash，区别在于其产品的最终形态不同，计算机内部的形态为CPU+内存条+硬盘，而手机则采用eMMC或eMCP两种形式：“处理器+eMCP”或“集成了LPDDR的处理器+eMMC”。

    智研咨询发布的《2020-2026年中国NAND FLASH行业竞争格局分析及投资潜力研究报告》数据显示：从下游具体的产品看，目前NAND Flash主要是应用在手机和SSD上，其占比分别为48%和43%，因此该两类产品的出货量则会直接影响NAND Flash的需求。NAND Flash是市场规模仅次于DRAM的存储芯片，2019年市场规模为460亿美元。

NAND Flash下游产品占比

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NAND Flash市场规模

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    与DRAM相同，NAND Flash的市场空间很大程度上依赖于其价格，但是价格则依赖于市场的供需关系，因此直接预测其市场规模的趋势较难实现。

    一方面，手机、SSD作为NAND Flash的主要下游领域，未来将处于持续上升的趋势；另一方面，NAND Flash作为大容量数据存储的首选设备，需求量主要依赖于数据量的大小，预测全球数据圈将从2018年的32ZB增长至2025年的175ZB，增幅将超过5倍。

全球数据圈规模与增长

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    NAND Flash的产业链分为NAND Flash原厂颗粒、主控芯片设计、封装工厂与品牌销售。各产业链环节中，封装企业与半导体封测企业有较大的重合，如日月光、长电、华天、通富微电等，我国在半导体封测领域处于国际上的第一梯队，因此在NAND Flash存储的封装领域表现也较为优异。

    NAND Flash颗粒原厂中，主要的厂家为三星、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NAND Flash市场集中度稍微低于DRAM市场。铠侠与西数的合资工厂产能共用，若将其收入合并计算，其市占率与三星伯仲相当。国产厂商长江存储处于起步状态，正在市场与技术上奋起直追。

2019年NAND Flash原厂颗粒市场格局

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    二、NAND Flash存储器行业发展展望

    根据每个存储单元存储的数据数量，NAND Flash可以分为SLC、MLC、TLC、QLC。SLC（Single-LevelCell）为每个存储单元存储的数据只有1位，即只有0/1两种状态，而MLC（Multi-LevelCell）、TLC（Triple-LevelCell）、QLC（Quad-LevelCell）每个存储单元能存储的数据分别为2位、3位与4位，可以有4种、8种与16种状态，存储空间迅速增加。

    四种类型的NAND Flash性能各有不同，SLC的缺点在于由于其存储单元存储的数据少，其单位容量的成本相对于其他类型NAND Flash成本更高，但其优点在于数据保留时间更长、读写次数更多、读取速度更快等。目前NAND Flash的主流应用为SSD等大容量存储领域，使用MLC、TLC2DNAND或3DNAND等。

SLC/MLC/TCL/QLC示意

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    制程方面，同DRAM一样，NAND Flash同样采取1Xnm/1Ynm/1Znm进行工艺技术的度量。不同之处在于，由于物理结构上NAND不需要制作电容器，自2015年制程推进遇到障碍时，制程工艺相对简单的3D堆叠技术成为新的发展方向。全球3DNAND Flash的产量已于2017年4季度超过2D。目前3D技术正在稳步推进中，未来的发展方向就是层数的继续堆叠。

不同NAND Flash制程的变化与预测

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    目前市场上的主流3DNAND产品为64层，但国际领先的厂商目前都已拥有100层以上的技术。2019年8月三星电子宣布实现第六代超过100层的3DNAND闪存量产；随后不久，美光也宣布流片128层的3DNAND，并有望于2020年实现商用化；SK海力士也于6月宣布已经量产128层NAND。

    国产厂商长江存储于2019年9月量产64层NAND Flash，并计划直接跳过96层研发128层技术，与国外先进厂商的技术差距正在不断缩小。

    NAND Flash作为存储器的一种，其价格也呈现一定的周期性。与DRAM价格周期一致，自2018年初至2019年，NAND Flash价格处于降价周期。经过接近两年的降价，NAND Flash价格处于较为便宜的状态，下游的需求因此慢慢扩大，现在数据中心的快速发展快速拉动NAND Flash需求，因此目前价格处于上涨的趋势中。

NAND Flash价格（美元）：32GbMLC现货平均价（美元/颗）

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    主要的NAND Flash厂商会在价格周期中，针对需求的变化而调整产能。在上一轮降价周期中，各厂商纷纷暂缓了扩产计划，在当前价格上升的周期中，各厂家又重启投资计划。据不完全统计，2020年NAND Flash的扩产计划包括：三星公司在西安二期一阶段的新工厂，投资规模为9.5万亿韩元，投产后的规模为6.5万片/月；铠侠和西数在岩首县北上市投资70亿日元，计划2020年上半年开始生产3DNAND；铠侠计划于2020年底在四日市工厂内建设Fab7工厂，用于投资最新的3DNAND，计划2022年投产。

    由于三星和铠侠、西数的竞争仍较为激烈，技术与产能并无明显的优劣，在各大厂商迅速扩产的背景下，NAND Flash价格的景气周期可能比DRAM更早结束，进入2021年后价格将重新进入下行轨道。