半導體存儲上游存儲晶圓市場由少數廠商主導及行業發展趨勢
1、半導體存儲器簡介
存儲器是指利用磁性材料或半導體等材料作為介質進行信息存儲的器件，半導體存儲器利用半導體介質貯存電荷以實現信息存儲，存儲與讀取過程體現為電荷的貯存或釋放，半導體存儲是集成電路的重要分支。半導體存儲器按照是否需要持續通電以維持數據分為易失性存儲（VM）和非易失性存儲（NVM）。
2、全球半導體存儲產業在波動中呈現總體增長趨勢
半導體存儲器作為電子系統的基本組成部分，是現代信息產業應用最為廣泛的電子器件之一。隨著現代電子信息系統的數據存儲需求指數級增長，半導體存儲出貨量持續大幅增長，另一方面，由于存儲晶圓制程基本按照摩爾定律不斷取得突破，單位存儲成本在長期曲線中呈現單邊下降趨勢，市場的總體規模在短期供需波動中總體保持長期增長趨勢。
資料來源：WSTS、普華有策
相關報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2027年半導體存儲行業細分市場調研及投資可行性分析報告》
3、半導體存儲產業鏈特征
半導體存儲產業鏈形態與邏輯芯片產業有所不同。第一，在晶圓領域，邏輯芯片產業從1990年代起，受降低成本和提升效率等要素驅動，原來主流的IDM（設計-制造垂直整合）模式向產業鏈分工模式切換，Fabless（設計）、Foundry（制造）、Test（測試）各環節開始獨立，產業鏈縱向分化；而半導體存儲器由于布圖設計與晶圓制造的技術結合更為緊密，半導體存儲兩大主流市場（DRAM與NAND Flash）中，主要晶圓廠均仍采用IDM模式經營。
第二，在晶圓到產品的應用過程中，邏輯芯片由于目標功能多樣，需要聚焦IC設計環節實現目標功能需求，SoC芯片設計與SiP封裝設計并舉；而半導體存儲器核心功能即為數據存儲，存儲晶圓標準化程度高，核心功能通過IC設計和晶圓制造實現，應用場景產生的客制化功能實現則移向產業鏈后端，主要在NAND Flash主控芯片設計、固件開發以及SiP封裝等環節實現。因此，邏輯芯片通過“Fabless設計+Foundry代工”已經完成產品開發的核心周期；但對于存儲芯片，存儲IDM廠完成晶圓制造后，仍需開發大量應用技術以實現從標準化存儲晶圓到具體存儲產品的轉化。部分存儲IDM廠憑借晶圓優勢向下游存儲產品領域滲透，同時獨立的模組/產品供應商（含品牌商）應運而生，組織存儲晶圓制成以后的產業鏈協作，整合技術、資源和渠道，確保標準化存儲晶圓在不同應用場景的適用性。
4、DRAM與NAND Flash是半導體存儲的主流市場
半導體存儲市場中，DRAM和NAND Flash占據主導地位。DRAM作為一種高密度的易失性存儲器，能夠在存儲密度與讀寫速度之間取得良好平衡，主要用作CPU處理數據的臨時存儲裝置，廣泛應用于智能手機、個人電腦、服務器等主流應用市場，隨著電子產品對即時響應速度和數據處理速度的要求不斷提高，隨著CPU升級迭代，DRAM器件的主流存儲容量亦持續擴大。NAND Flash為大容量固態存儲提供了低功耗、高性能的解決方案，近年來隨著NAND Flash技術不斷發展，單位存儲成本的經濟效益不斷優化，應用場景持續拓展，用戶需求不斷攀升，極為廣泛地應用于各類電子信息系統。
DRAM與NAND Flash是半導體存儲的核心市場，兩者共同決定了全球半導體存儲市場的波動曲線。在長期增長的總體趨勢下，DRAM和NAND Flash的短期市場規模與產品價格受到晶圓技術迭代與產能投放、下游終端市場需求、渠道市場備貨，以及全球貿易環境等多重因素影響，供求平衡較為敏感。
5、半導體存儲產業鏈上游存儲晶圓市場由少數廠商主導
存儲器產業鏈上游主要由存儲晶圓原廠、主控芯片廠等存儲產品零部件廠商構成。存儲晶圓（顆粒）是存儲器的基礎硬件，NAND Flash存儲器還需要主控芯片調度存儲顆粒與主系統的數據交換，確保存儲顆粒的性能發揮和系統兼容性。存儲晶圓的設計與制造產業要求較高的技術和資本，早期進入存儲器領域的全球領先企業通過巨額資本投入不斷積累市場競爭優勢，逐漸發展形成垂直整合經營模式（IDM）。全球存儲晶圓市場被韓國、美國和日本的少數企業主導。國際領先的存儲原廠憑借多年技術積累，不斷提升晶圓制程以提高單位面積的存儲密度和降低存儲芯片功耗，隨著制程工藝不斷逼近極限，芯片設計與晶圓制造的研發門檻不斷提高，研發資本投入不斷增加。同時，主要存儲原廠還需通過持續大額資本支出來投放成熟制程產能，維持規模優勢和市場份額。
技術路線方面，NAND Flash技術發展的核心議題是提升存儲密度。主要存儲原廠在激烈競爭中不斷提升NAND Flash存儲密度。目前，存儲密度提升的主要技術路徑包括提高存儲單元的可存儲數位（bit）量和提升3D NAND Flash的堆疊層數。
根據每個存儲單元存儲的可存儲數位量，NAND Flash分為SLC、MLC、TLC、QLC。SLC（Single-level Cell）為每個存儲單元存儲的數據只有1位，即只有0/1兩種狀態，而MLC（Multi-level Cell）、TLC（Triple-level Cell）和QLC（Quad-LevelCell）每個存儲單元存儲的數據分別為2位、3位與4位。SLC單位容量的成本相對于其他類型NAND Flash成本更高，但其數據保留時間更長、讀取速度更快；QLC擁有最大的容量和更低的成本，但由于其可靠性相對較低、壽命相對較短等缺點，目前主流的解決方案仍為MLC與TLC。
傳統NAND Flash為平面閃存（2D NAND），3D NAND使用多層垂直堆疊技術，擁有更大容量、更低功耗、更優耐用性以及更低成本的優勢。三星電子2013年率先開發出可以商業化應用的3D結構（24-Layer MLC VNAND），此后主要原廠在3D NAND領域持續競爭，不斷增加堆疊層數以提升存儲密度。2020年3D NAND高端先進制程進入176層階段。
6、產業鏈中游存儲產品企業與存儲品牌企業推動實現存儲晶圓的產品化
半導體存儲產業鏈中游為存儲產品供應商和品牌商，中游存儲產品企業與存儲品牌企業推動實現存儲晶圓的產品化，是半導體存儲產業鏈承上啟下的重要環節。由于半導體存儲應用場景極為豐富，不同應用場景對存儲器的參數需求豐富多樣，而存儲晶圓是高度標準化的電子元器件。獨立的存儲產品供應商和品牌商立足下游細分市場，通過在應用技術、市場渠道、品牌信譽等方面打造獨特優勢，面向行業用戶、個人消費市場的應用需求提供具有針對性的存儲產品與解決方案。存儲原廠依托在晶圓資源方面的優勢亦向產業鏈下游滲透，推出自有品牌的終端產品。但是存儲原廠的競爭核心與重心在于創新晶圓IC設計與提升晶圓制程，在產品應用領域，囿于產品化成本等要素限制，原廠僅能聚焦具有大宗數據存儲需求的行業和客戶（如智能手機、個人電腦及服務器行業的頭部客戶）。
存儲原廠的目標市場之外，仍存在極為廣泛的應用場景和市場需求，包括細分行業存儲需求（如工業控制、商用設備、汽車電子、網絡通信設備、家用電器、影像監控、物聯網硬件等）以及主流應用市場中小客戶的需求。存儲產品企業聚焦存儲行業主流應用市場，增強客制化存儲器的可獲得性，推動半導體存儲器市場覆蓋范圍的下沉和市場規模的增長。中小需求盡管每單貨量小于大宗需求，但是客戶群體數量極多，應用范圍極廣。存儲產品企業面向下游細分行業客戶的客制化參數需求，自主篩選和匹配晶圓、開發固件算法、設計硬件架構、自主設計集成封裝方案并委托封測企業進行封裝測試、提供后端的本土技術支持。存儲產品企業通過研發前述環節涉及的應用技術并組織產業鏈資源將標準化存儲晶圓轉化為客制化存儲產品，擴展了半導體存儲器的應用場景，提升了半導體存儲器在各類應用場景的適用性。
成功的存儲產品企業亦在存儲晶圓產品化的過程中形成品牌聲譽，推動存儲產品企業塑造自身的品牌形象，進而鞏固其市場地位并改善利潤空間，推動其增加研發投入，形成良性循環。
7、行業未來發展趨勢
（1）數據量幾何增長驅動半導體存儲產業長期持續增長
近年來，消費電子產業、互聯網經濟、網絡通信等工業市場、IoT產業應用成為存儲行業下游的重要應用市場，智能手機、平板電腦、智能盒子等消費電子的升級換代，將維持存儲芯片的旺盛需求；傳統產業的轉型升級，大型復雜工業控制系統的自動化、智能化升級下，工控設備開發將加速對存儲芯片需求的提升；5G通訊、智能零售、汽車電子、智能安防、人工智能等應用場景的持續拓展，進一步豐富了存儲芯片的應用領域，同時也對數據存儲提出了更嚴格的要求，而高性能、低成本的存儲器正是滿足此新興市場需求的關鍵。下游終端市場的存量升級與新興應用市場的涌現將會對存儲器形成旺盛的增量需求，助力存儲行業保持穩定增長。
（2）國內行業市場開放帶來的新機會
國家發布《促進大數據發展行動綱要》和部署的經濟工作重點任務中，“要強化國家戰略科技力量，發揮新型舉國體制優勢”居于首位。堅持需求牽引、創新驅動、軟硬結合、重點突破、開放發展的原則，發揮政府主導作用，將行業市場主動開放給中國企業，引導中國企業把握中國市場商業機會，投入技術研發，推動中國信息產業重點突破和整體提升。
政府推動的信創產業是針對中國企業的信息產業鏈。從最上游的半導體材料到核心芯片、元器件、基礎軟件，再到整機、應用軟件，最后到系統集成和最終客戶。政務辦公、事業單位，金融、電信、能源、電力、醫療、教育、交通、公共事業等關鍵行業，開放產業從個人電腦整機提升到數據中心服務器，帶來的存儲（嵌入式存儲、固態硬盤及內存條等）商業機會眾多，市場空間廣闊。