半导体行业：存储芯片 不能输掉的战争

　　导读：2024 年9 月30 日，上交所官网显示武汉新芯集成电路科创板IPO 申请获上交所受理。这是“科八条”后第二家获得受理的科创板IPO 项目，也是沪市今年以来第二家获得受理的IPO 项目。武汉新芯此前被紫光集团收购，后成为长江存储子公司，此次拆分上市意义重大。国内存储芯片突围战到了什么阶段？相关产业链公司投融市场表现如何？本文尝试分析和探讨。

    　　综述

    　　存储芯片也称存储器，是一种常见的集成电路，用于在电子设备中存储和检索数据根据其工作原理和用途的不同，可以分为几种类型：随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、闪存（Flash Memory）等。

    　　我们通常讲的内存，其实包含存储芯片不同的规格，以普通手机为例，16GB+256GB 的内存规格中蕴含了两种不同的存储芯片，其中16GB 指RAM，主要用于传输和读取信息；而256GB 则指Flash，主要用于存储信息。当然，手机里也包括ROM，一般用于存储固定系统代码，一旦写入不可更改。电子产品通常会使用多种存储芯片，以满足消费者不同的场景需求。

    　　日常使用的存储芯片主要包括DRAM、NAND Flash、NOR Flash，三者市场份额约为57%、40%、2%，由于存储原理与成本不同，不同存储芯片的使用范围亦存在差别。从产业进度看，DRAM 技术更新最快，制程最为领先，主要是向传输高速、低功耗演进；NAND Flash 技术进步方向主要是高密度存储和3D 堆叠；NOR Flash 制程进步不大，主要朝着大容量进步。

    　　存储芯片的发展对于提高电子设备的性能和存储容量至关重要。随着技术的进步，存储芯片的容量和速度不断提高，同时成本也在降低，这使得它们在个人电脑、服务器、移动设备和其他电子设备中得到了广泛应用。以中国为例，智能手机在存储芯片下游应用占比约44.8%，PC 占比约13.1%，服务器占比约12.4%，其他行业占比约29.8%。

    　　存储芯片市场空间巨大，目前市场规模占据整个半导体市场的27%，目前整体市场规模超1500 亿美元，预计未来将持续增长至整个半导体市场的50%。存储芯片在半导体行业内具有独特地位，众所周知，半导体下游细分市场广阔，经常需要针对下游来配置不同需求的芯片，但存储芯片规格变化不大，功能又不可或缺，通常被视为半导体行业的大宗商品，一定程度上能够预示电子行业的景气程度。

    　　由于存储芯片的特性，行业自动向资本密集型、技术密集型发展，IDM 模式成为行业主流。又由于资本开支巨大，通常出现以国别为形式的垄断公司，例如美国美光、韩国三星、SK 海力士、以及日本东芝等。

    　　存储的产业转移通常代表了电子工业的发展水平，因此存储的竞争通常也被称为“国运之战”。2023 年DRAM 市场上，三星和SK 海力士合计共占据约67%的市场份额，美光占比28.5%，剩下不到10%的市场份额由南亚、华邦等厂商占据。在2023 年的NAND Flash 市场中，三星和SK 海力士共占据49.5%的市场份额，铠侠占比21.6%，美光占比10.3%。

    　　在存储芯片领域，中国厂商今年来也迅速崛起，在全球竞争格局中占据一席之地。长江存储（YMTC）、合肥长鑫（CXMT）等企业正奋起直追，通过巨额投资和技术创新，正逐步缩小与国际巨头的差距。来觅研究院预计，2024 年长江存储全球市场占比约8%，合肥长鑫全球市场占比约10%，与海外龙头仍然存在差距。国内企业正加大对技术研发的投入，特别是在高密度存储技术、低功耗技术以及存算一体融合上，取得了重要进展。

    　　从技术水平上来讲，国内厂商与海外厂商有何区别？长江存储技术实力领先。NAND Flash 制程极限为10-12nm，主要技术为3D 堆叠，堆叠层数是衡量技术标准。长江存储采用独特的Xstacking 技术，已实现最高232 层堆叠，与海外龙头技术实力相当，并在小米、传音等国产供应链中得到了大批量的验证使用。不过，存储市场技术迭代飞速，目前SK 海力士已完成128 层4D NAND 芯片验证，准备投入商业化生产中。

    　　DRAM 的技术进步体现在制程进步，目前美光已率先量产1α工艺（12-10nm），SK 海力士、三星均处于同步水平。而合肥长鑫目前工艺大致在17nm，较海外龙头厂商落后两个技术节点。目前AI 带来新兴的存储芯片HBM（高带宽内存）亦是以DRAM 通过先进封装技术与GPU 整合，也是技术进步的一大方向。根据公开资料，合肥长鑫目前已能量产HBM2e，与海外主流产品HBM3e 同样落后两个技术节点。

    　　2023 年11 月，合肥长鑫发布LPDDR5 系列产品，但主流产品仍为DDR4，落后海外龙头厂商一到两个技术节点。

    　　除了存储芯片厂商外，产业内同样也存在部分配套供应链如半导体设备、存储主控芯片、存储模组等。

    　　DRAM 和NAND Flash 往更高制程突破需要用到先进的EUV 光刻机，而该类设备确为国内短板，此外前道量测设备、DRAM晶圆缺陷测试机等设备国产化率同样不高，是产业链急需突破的环节。

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