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新兴市场存储需求旺盛,本土企业聚焦“国产替代”

新兴市场存储需求旺盛,本土企业聚焦“国产替代”

“存储器是半导体的重要分类,它约占据了半导体1/3的市场份额。据WSTS预测,到2022年,全球半导体存储器市场份额将达到1554.58亿美元,占全球半导体市场规模比例为25.34%。”在中国政府发布的一系列优惠政策下,国产存储产业有了更新的发展,国产替代在存储行业也广受关注。

2022年8月17日,在由AspenCore主办的“2022中国IC领袖峰会”上,东芯半导体股份有限公司副总经理陈磊以《开启芯时代,本土存储“芯”使命》为题,围绕国产存储的现状与未来做了分析。czmesmc

全球存储市场近况分析

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在半导体市场需求旺盛的引领下, 2021年全球半导体市场高速增长。根据WSTS统计, 2021年全球半导体销售额高达5559亿美元,同比增长26.2%。其中,中国仍是最大的半导体市场,销售总额为1925亿美元,同比增长27.1%。czmesmc

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再看国内半导体进出口情况:2021年中国集成电路进口6354.8亿块,同比增长16.9%,进口金额突破4000亿美金,同比增长23.6%;2021年中国集成电路出口3107亿块,同比增长19.6%,出口金额1537.9亿美元,同比增长32%。这组数据反映了,去年我国半导体进出口产销两旺,不过整体上仍然是进口额大于出口额,国产替代需求强劲。czmesmc

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根据中国半导体行业协会(CSIA)数据显示:2021年中国集成电路产业销售额突破1万亿人民币,其中半导体设计公司的销售规模占比超过40%,达到4519亿人民币,同比增长19.6%。这意味着,中国IC设计产业正在引领半导体产业链发展。czmesmc

政策推动国产替代潮的兴起

国家正在积极引导半导体产业,并对此颁发了一系列优惠政策。czmesmc

从2014年的《国家集成电路产业发展推进纲要》,并于同年设立了国家集成电路产业投资基金一期,力图激发企业活力和创造力,突破集成电路关键装备和材料瓶颈,带动产业链协同可持续发展,实现集成电路产业跨越式发展。czmesmc

2015年,《中国制造2025》将集成电路产业列为10大战略发展产业的首位,要求着力提升集成电路设计水平,突破关系国家信息与网络安全及电子整机产业发展的核心通用芯片,提升国产芯片的应用适配能力。czmesmc

2017年,国家集成电路产业投资基金二期成立,重点布局国家战略和新兴行业,进一步推动投融资与产业发展形成合力。czmesmc

2020年,《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》,制定出台财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八方面财政措施。czmesmc

在以上重点政策的支持下,国产替代被推到了显眼的位置。czmesmc

新兴领域存储需求旺盛

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存储器是半导体的重要分类,前者占据了后者约1/3的市场份额。据WSTS预测,到2022年,全球半导体存储器市场份额将达到1554.58亿美元,占全球半导体市场规模比例为25.34%。另据IDC预测,全球数据存储需求总量将从2019年的41ZB增长至2025年的175ZB,期间的增幅将超过4倍。czmesmc

存储器在3C(计算机、通讯、消费电子产品)产品中应用最多,可细分为五个市场。czmesmc

  • 第一,5G基站。5G可归类在通讯领域,它的工作环境恶劣,且需全天候工作。比如,5G基站的BBU(基带处理单元)和AAU(有源天线单元))上,都有导入高性能、高可靠性SLC NAND Flash。
  • 第二,汽车电子。汽车的仪表盘、ADAS、充电桩、V2X等系统或部件,都需要小容量的存储器件来存储数据,目前一些存储供应商的NOR Flash和NAND Flash已经应用到车规市场。
  • 第三,物联网。近几年来,物联网对小容量存储器需求大,除了物联网MCU之外,随着穿戴市场的兴起,蓝牙耳机、智能手环/手表均有存储数据的需求,推动了NOR Flash和NAND Flash的发展。
  • 第四,大数据中心。大数据中心会使用大容量的存储器来存储海量的数据。
  • 第五,人工智能。人工智能一般也会使用大容量存储器,该技术对先进存储器的发展有推进作用。

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再观察国内存储器供应商信息。对比国外存储器供应商,比如三星、SK海力士、美光等大厂,它们都采用IDM模式,这与它们的公司演进有关,可能部分封测环节可选择代工,但主要的生产制造掌握在自己手里。由于国内存储行业的发展时间较短,有许多存储企业还处于Fabless阶段,包括了兆易创新、东芯半导体等。czmesmc

聚焦NOR、NAND和DRAM

东芯半导体是拥有自主知识产权的中小容量存储芯片研发设计公司,品涵盖了NAND Flash、NOR Flash、DRAM、MCP。目前,公司聚焦的产品线主要有NOR Flash、NAND Flash、DRAM,是国内少数可同时提供NOR、NAND、DRAM设计工艺和产品方案的本土Fabless企业。czmesmc

东芯半导体主要有两个晶圆合作伙伴——中芯国际和力晶积成电子。随着中芯国际工艺制程的演进,东芯半导体不仅能提供封装交付、晶圆交付,还能为客户提供存储器定制化服务,平均每年为客户提供2-3个定制化产品交付。这两家晶圆代工厂支撑东芯半导体的NOR、NAND、DRAM产品的供货。czmesmc

从2015年的第一颗65nm NOR Flash之后,2017年东芯半导体设计出国内第一颗50nm宽电压NOR Flash(武汉XMC代工),2018年设计出48nm NOR Flash(力晶积成电子代工),到今年由力晶积成电子代工的48nm 大容量NOR Flash已经到了为客户提供样品的阶段。czmesmc

NAND是东芯半导体最大的业务。2015年,东芯半导体基于中芯国际38nm工艺,设计了国内首颗SPI NAND Flash(1GB),2017年推出了容量达2GB的SPI NAND Flash, 2018年正式设计24nm PPI NAND Flash(2GB/4GB/8GB),2021年10月设计出国内第一颗19nm SLC NAND Flash。陈磊表示,19nm基本上追赶上了国际先进水平。czmesmc

东芯半导体的DRAM产品主要由力晶积成电子代工,不仅有基于38nm工艺的DDR2(2GB)产品,也有基于38nm/25nm工艺的LPDDR3,容量分别为1GB、2GB,主要针对基带客户与物联网模块客户。2021年还设计了25nm LPDDR4X产品,主要针对基带和汽车领域的客户。czmesmc

东芯半导体未来的规划

2021年,东芯半导体实现营收11.34亿元,归母净利润2.62亿元。据介绍,该公司早2021年也扩大了研发团队,2021年底的研发与技术人员数量达87人,占全公司总人数的47.28%,同比增加了29.85%。同时,还全面升级了研发平台和培训体系,深入研究用户需求,加大差异化定制产品比重,持续优化产品结构,高附加值产品得到了提升。czmesmc

关于今后的研发方向,陈磊介绍说:“首先是19nm NAND实现对国际先进工艺的追赶,还会积极开发车规类产品及存算一体产品。公司的SoC NAND、1G/2G NAND和PPI NAND Flash在汽车后装市场已经有突破, “我们也在打造团队积极进入车规市场,包括产品设计、QA和客户服务团队。我们在24nm和19nm SPI NAND Flash中可内置8比特ECC技术,此外在PPI NAND上面也具有了部分专利,通过步近式和多次擦写可实现强壮的可靠性。”czmesmc

责编:Clover.li
李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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