虽然NOR和NAND都同属于Flash产品,但是相较于NANDFlash,NORFlash具有随机访问、可靠性强、读取时间快和可执行代码的优势,因此NORFlash在电子设备上常用于存储以及运行代码程序,而NANDFlash则是存储大容量数据的理想选择。NORFlash分为串行和并行,串行结构简单且成本相对更低,随着工艺的发展演进,串行NOR闪存逐步成为主要系统方案商的首选。由于终端电子产品存在内部指令执行和系统数据交换等功能的需要,以及汽车电子、5G基站等部分下游对硬件可靠性要求较高,NORFlash芯片是必不可少的重要元器件,根据ICInsights数据,尽管2021年NORFlash在全球存储芯片市场占比仅约2%,但得益于汽车、工业领域的需求增长,其销售额实现同比增长63%至29亿美元。诸如三星、美光等全球闪存巨头为了维持产品高毛利水平以及开拓更广阔的市场,逐渐将产品重心聚焦于NANDFlash领域,因此国产NORFlash芯片厂商迎来发展良机,2021年中国台湾华邦和旺宏分别以35%和33%的市占率占据全球第一、二位,国产NOR巨头兆易创新则以23%市场份额位列全球第三位。
1988年,英特尔推出第一款商用NORFlash产品,制程为1.5μm,随后在2005年英特尔推出65nm产品,近些年受汽车、工业以及可穿戴设备等下游需求增长的带动,NORFlash需求逐步增长。NORFlash对先进节点要求不高,主流产品一般采用55nm和65nm,当前最前沿的制程达到45nm,再进一步微缩将面临巨大成本困难。3D堆叠技术是存储行业应对晶体管密度提升与先进制程微缩高成本之间矛盾的首选方案,与NANDFlash相似,头部NOR厂商开始将主要精力和资源投入到3DNORFlash的发展,但由于市场体量较小,3DNORFlash仍然处于起步阶段,其中,旺宏计划在2025年左右推出3DNORFlash,预计采用45nm制程工艺。
1、服务器:存储位元增速主要驱动力,AI浪潮带动出货量提升
2023年全球服务器出货量有望增加至1882万台。受益于大型云端数据中心的需求增加,加上供应链情况逐步改善,根据DIGITIMES数据,2022年全球服务器出货量同比增加6%至1805万台,在AI服务器的带动下,预计2023年延续增长态势,将同比增加4%至1882万台。
服务器单机存储容量伴随服务器硬件升级而同步提升。当前服务器市场由英特尔平台为主导,其新一代服务器平台SapphireRapids支持PCIe5.0、CXL1.1(ComputeExpressLink)和八通道DDR5,在存储业务场景下,相较上一代平台每秒I/O速度提升1.7倍,时延降低45%,服务器的硬件性能升级将带动DRAM和NANDFlash在单机搭载量和产品规格方面的整体提升。ChatGPT的面世引爆了AI热潮,将进一步催生存储硬件需求。GPT-3采用了大规模预训练模型,因此需要大量的数据对模型进行训练和调优,其预训练数据量达45Tb,参数量达1750亿个,GPT每一代的更新迭代在训练数据量方面都有明显提升,尤其是GPT-4作为多模态模型,将使用图像、视频等多媒体数据进行训练,训练数据量将远超于GPT3,因此将进一步催生对数据存储的需求。
AI服务器的存储需求量是传统服务器数倍。在AI大浪潮时代下,诸如百度"文心一言"、阿里"通义千问"和华为"盘古大模型"等大模型平台纷纷推出,将带动AI服务器需求增长,根据TrendForce统计数据,2022年全球搭载GPGPU的AI服务器出货量占整体服务器比重达1%,预计2023年出货量将同比增加8%,2022-2026年CAGR为10.8%。同时,根据美光测算,AI服务器的DRAM需求量是常规服务器的8倍,NAND需求量是常规服务器3倍。随着AI、云计算、大数据等新兴技术的快速发展,以及未来服务器硬件性能的升级需求,服务器存储的需求量整体呈现上升态势,尤其是当前AI技术的快速兴起,进一步带动高性能存储需求,诸如HBM和DDR5等内存技术将迎来渗透加速。
2、手机:行业进入存量替换阶段,单机存储需求仍有提升空间
智能手机处于存量替换阶段,需求低迷出货量承压。根据Counterpoint统计数据,23Q1全球智能手机出货量达2.8亿部,同比-14%,环比-7%,主要受库存调整、经济下行导致需求低迷所影响。另一方面,尽管2022年全球智能手机出货量同比下降12%,但高端智能手机(售价600美元以上)实现逆势增长,同比+1%。
智能手机存储方案主要经历了NANDMCP-eMCP-uMCP的发展。随着5G手机的渗透率不断提升,AI、4K视频录制、多任务处理等需求也在相应增加,对手机存储的容量和性能提出了更高的要求,当前LPDDR5+UFS3.1的组合已逐步成为市场旗舰手机的标配。
手机配置持续升级,带动存储需求位元增加。近些年,随着产品创新持续缩窄,配置堆料成为智能手机的主要更新迭代方式,除了CPU的持续升级,摄像功能成为各大厂商重点发力点,软硬件升级方式层出不穷,单个照片/影片内存占比不断增加,手机单机搭载容量也在相应不断增加。以iPhone为例,2007年发布的初代iPhone采用了128Mb的LPDDR,最大存储容量达16Gb,而最新的iPhone14ProMax采用的LPDDR5容量已达6Gb,存储容量最大可支持1Tb。
3、PC:需求持续走弱,出货量不断下探
需求持续走弱,出货量不断下探。早前PC在疫情期间受居家活动时长增加影响,出现过阶段性需求增长,但由于库存调整导致需求回升不及预期,根据IDC数据,23Q1全球PC出货量达5690万台,同比-29%,考虑到市场对Chromebook和Windows11的更新换机需求,预计2024年PC市场前景有望改善。
PC存储需求增量主要来自单机搭载量提升。根据Yole数据,2020年PC平均单机搭载DRAM容量在10Gb左右,2026年将增加至18Gb,2020-2026年CAGR为10%;2020年平均单机搭载NANDFlash容量为450Gb,预计2026年将超过1000Gb,2020-2026年CAGR为15%。
欲了解更多中国半导体材料行业的未来发展前景,可以点击查看中研普华产业院研究报告《2023-2028年中国半导体材料行业市场深度全景调研及投资前景分析报告》。

关注公众号
免费获取更多报告节选
免费咨询行业专家