存储器产业专题报告之一：中国企业有机会在 3d nand...

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存储器行业 2015 年 01 月 20 日

市场表现

存储器产业专题报告之一：中国企业有机会在 3D NAND Flash 领域实现弯道超车

资料来源：海通证券研究所

相关研究

电子行业分析师：陈平 SAC 执业证书编号：S0980513070006 电话：021-23219646 Email：[email protected]

电子行业高级分析师：董瑞斌 SAC 执业证书编号：S0850514060002 [email protected] 021-23219816 联系人陈基明电话：021-23212214 Email: [email protected]

存储器和微控制器是半导体产业基石。从产值角度看，存储器和微处理器是半导体

产业的两大件，分别占半导体产品产值的 22%和 19%，发展半导体产业，存储器

和微处理器是绕不开的课题。本篇报告通过 50+页的篇幅，详细论证了存储器

（Memory）行业的发展历史、周期波动性等特点，以及 DRAM、Nand Flash、Nor Flash 等子行业的应用领域、竞争格局、市场规模、未来发展趋势等，最后认为中

国企业可以借助 Nand Flash 由平面向 3D 技术转换过程中实现弯道超车。

存储器市场波动性较大。作为电子产业的大宗商品，存储器市场周期波动性众所周

知，其波动性主要是由根植于存储器本身的特性决定的：1）存储器产品需求量大，

是半导体产业中的关键部件，市场需求可以被迅速推动，这使得大公司总有扩大产

能冲动；2）存储器产品标准化程度高，更新换代快，用户粘性弱，容易被取代。

存储器产业未来周期特性难改：宏观经济的波动性影响对存储器的需求，历史上存

储器价格波动基本都跟宏观经济波动正相关，只要宏观经济周期不改，存储器产业

周期特性难改；另一方面，从供应角度看，通过研究存储器产业以及相关企业的发

展历史，也可以发现存储器行业的长期波动性并没有改变，究其原因，在于各大存

储器厂商均有扩张产能基因，我们整理发现，三星、SK 海力士、美光等企业大肆

扩张的脚步并未停止。

平面微缩难度加大致技术提升成本太高，3D 转换机会来临。无论对于 DRAM 还是

Flash，随着平面工艺尺寸缩减难度越来越大，在 16nm 左右，采用平面缩减工艺

难度和成本已经超过 3D TSV 技术。当前技术正处在该转换节点上。如三星已经量

产 3D TSV DRAM，美光也提出 Hybrid Memory Cube DRAM 以及 vertical-Nand，其实质也是采用 3D TSV 堆叠技术。

中国可借助 3D Nand Flash 技术转换机会实现弯道超车。从产值角度看，存储器

占半导体产品产值的 22%，在半导体产品中算“大件”。发展存储器产业，对国家整

个半导体产业的进步拉动效应明显。2D Nand Flash 的进步主要是通过微缩技术实

现的，而 3D Nand Flash 的关键技术是极度复杂的刻蚀和薄膜工艺，技术工艺差别

较大，而且美光、SK 海力士等巨头在 3D Nand Flash 布局方面走的并不远。如果

中国企业现在通过技术合作，快速切入该领域，在这个技术变革过程中很有可能在

存储器领域实现弯道超车。

关注存储器产业链上下游投资机会。目前存储器企业多采用 IDM 模式，从存储器芯

片的设计、制造到封装都由本身完成。美光外协订单较多，台湾华亚科、南茂、力

成等为其晶圆制造和封测的合作伙伴。国内存储器产业链相关的企业有兆易创新

（IPO 排队，Nor Flash 芯片设计）、武汉新芯（未上市，目前涉及 Nor Flash 晶圆

制造）、中芯国际（0981.HK，存储器芯片晶圆制造）等，另外未来如果存储器产

业在中国大力发展起来，国内的相关设备、材料、封测、模组、控制器芯片等配套

都可能有投资机会，我们保持密切关注。

风险提示：行业景气度剧烈波动、技术更新换代等

行业专题报告

行行业业研研究究证券研究报告


行业研究·Memory 行业 1

目录

投资要点 ........................................................................................................................... 7

1. 存储器行业发展特点 .................................................................................................... 9

1.1 存储器产业近两年景气度高，相关企业盈利颇丰 ............................................... 9

1.2 存储器长期发展的不确定性因素......................................................................... 9

2. 存储器的分类 ............................................................................................................. 11

3. DRAM市场分析........................................................................................................... 14

3.1 DRAM行业历史发展特点：技术更新快、周期风暴、寡头垄断 ........................ 14

3.2 DRAM市场格局：三寡头垄断、均有新厂投产、集中 20-30nm制程................. 17

3.3 DRAM下游应用市场.......................................................................................... 19

3.4 DRAM市场预判：2015 年稳定获利、Mobile DRAM超PC、物联网 ................. 21

及可穿戴拉动利基型DRAM..................................................................................... 21

3.5 DRAM行业的发展趋势：短期稳定、Mobile比重继续增加、新技术 ................. 23

导入快 ..................................................................................................................... 23

4. Nand Flash市场分析................................................................................................... 25

4.1 市场现状分析：四寡头垄断、进入 1y制程、TLC渐成主流 .............................. 26

4.2 NAND Flash下游行业应用：eMMC增长旺盛、SSD增速加快 .......................... 27

4.3 NAND Flash市场竞争格局：加快产能扩充、均推 3D技术 ............................... 32

4.4 NAND Flash市场规模：高速增长、国内市场增长快 ........................................ 33

4.5 NAND Flash行业的发展趋势：聚焦SSD和eMMC、进入 1z制程、.................. 35

3D即将来临 ............................................................................................................. 36

5. NOR Flash市场分析 ................................................................................................... 40

5.1 NOR Flash市场现状：份额小、市场集中在亚太 .............................................. 40

5.2 NOR Flash下游行业应用 .................................................................................. 44

5.3 NOR Flash市场规模：下滑速度放缓 ................................................................ 45

5.4 NOR Flash行业的发展趋势：SPI NOR增速快，物联网、智能家居、 ............. 46



可穿戴设备拉动....................................................................................................... 46

6. 新兴存储器技术：PCRAM和RRAM优势明显 ............................................................ 47

7. 其他存储技术 ............................................................................................................. 50

8. 中国企业可以借 3D NAND技术转换实现弯道超车 .................................................... 50

8.1 存储器与微处理器，占据超四成的半导体产值................................................. 51

8.2 Nand Flash从平面转向 3D，中国可借此实现弯道超车 .................................... 51

9. 投资建议：关注存储器产业链上下游 ......................................................................... 52

附录. 部分专用名词说明................................................................................................. 53



图目录

图 1 美光营收和净利润的波动性（百万美元） ................................................................9

图 2 SK Hynix营收和净利润的波动性（千亿韩元） .........................................................9

图 3 美光（MU.O）股价相对涨幅....................................................................................9

图 4 华亚科（3474.TW）股价相对涨幅 ...........................................................................9

图 5 DRAM价格波动与经济波动正相关 ..........................................................................10

图 6 全球智能手机出货增速下滑 ....................................................................................10

图 7 全球智能手机渗透率已高........................................................................................10

图 8 存储器按结构和特性分类........................................................................................12

图 9 存储器按级别分类 ..................................................................................................13

图 10 美光主要存储产品近年来营业收入占比 ................................................................14

图 11 DRAM产业迅速的技术迭代 ...................................................................................14

图 12 2008-2014 年DRAM合约价波动图（单位：美元）...............................................15

图 13 2008 年金融危机前后两种型号DRAM价格暴跌 90% ............................................16

图 14 DRAM历史发展回顾：产业地区转移与厂商数量减少 ...........................................17

图 15 全球DRAM产业由三星电子、SK海力士、美光三强鼎立......................................17

图 16 2014 年DRAM下游应用比例图..............................................................................20

图 17 2010-2015 年全球范围内机顶盒在DRAM下游应用中的比例及预期 .....................21

图 18 2012-2017 年DRAM市场总营收及其预测（百万美元） .......................................21

图 19 2014 年Q2 全球Mobile DRAM市场份额 ................................................................22

图 20 2014 年Q2 全球Mobile DRAM营业收入排名（单位：亿元） ...............................23

图 21 2005-2018 年DRAM产业年度bit出货量增长速率及预期 .......................................24

图 22 未来 5 年内Mobile DRAM比例将进一步增长........................................................25

图 23 2012 年全球NAND市场销售额比例分布（亿元） ................................................26

图 24 2012 年中国NAND市场销售额比例分布（亿元） .................................................26

图 25 2014 年NAND下游应用分部图 ..............................................................................27



图 26 2013-2015 年中国NAND Flash市场应用结构预测（按销售额，单位：亿元）

.................................................................................................................................28

图 27 eMMC和Nand Flash读取速率对比（MB/s） ........................................................28

图 28 智能手机中MMC，EMMC，eMCP的关系 ............................................................29

图 29 近期eMMC价格与容量关系（美元）....................................................................29

图 30 近期eMCP价格与架构关系（美元） .....................................................................30

图 31 SSD近期价格与容量的关系（美元） ....................................................................30

图 32 SSD需求量及变化 .................................................................................................31

图 33 USB2.0 和 3.0 价格对比（单位：人民币） ...........................................................31

图 34 NAND Flash市场各品牌份额.................................................................................32

图 35 NAND Flash近两年品牌营业收入（百万美元）....................................................34

图 36 2008-2015 年全球NAND Flash市场规模及预测（按销售额，单位：亿美元）

.................................................................................................................................34

图 37 2008-2015 年中国NAND Flash市场规模及预测（按销售额，单位：亿元） ........35

图 38 近年来Nand Flash价格走势（美元） ...................................................................35

图 39 2018 年NAND应用分布预期..................................................................................37

图 40 2015 年后期 3D NAND将开始显现成本优势 .........................................................37

图 41 2014 年SLC、MLC、TLC价格对比....................................................................38

图 42 iPhone 6 64G版TLC与MLC缓存性能对比.............................................................39

图 43 iPhone 6 64G版TLC与MLC读取速率对比.............................................................39

图 44 eMMC将在未来几年受到UFS挑战 ........................................................................40

图 45 2012 年全球NOR Flash 市场份额分布（亿美元） ..............................................41

图 46 2013 年全球NOR Flash 市场份额分布 ................................................................41

图 47 NOR Flash产业链 .................................................................................................42

图 48 2012 年全球NOR Flash芯片市场区域结构（按销售额，单位：亿美元） ............43

图 49 2012 年中国NOR市场销售额比例分布（亿元） ...................................................43

图 50 NOR 与NAND 应用对比 ......................................................................................44

图 51 近年来国际市场NOR Flash市场销售额与增长率及未来几年预测 ........................45

图 52 近年来中国市场NOR Flash市场销售额与增长率及未来几年预测 ........................46

图 53 2008-2015 年全球串行NOR Flash市场规模统计及预测（按销售额，单位：亿



美元）.......................................................................................................................46

图 54 2008-2015 年国内串行NOR Flash市场规模统计预测（按销售额，单位：亿元）

.................................................................................................................................47

图 55 Nand、DRAM以及新技术在延迟、成本、寿命等方面的比较 ...............................47

图 56 Micron的存储技术时间表 ......................................................................................48

图 57 全球半导体分产品市场占比 ..................................................................................51

图 58 3D Nand Flash技术 ...............................................................................................51



表目录

表 1 三种主要存储器的比较 ...........................................................................................13

表 2 主要DRAM公司 2014 第二、三季度营业收入及市场份额 ......................................18

表 3 主要DRAM芯片厂纳米制程技术时程图（Roadmap） ...........................................19

表 4 主要 NAND Flash 芯片厂纳米制程技术时程图（Roadmap） ..............................26

表 5 各大存储厂商 3D Nand Flash技术路线图...............................................................33

表 6 四大Nand Flash厂 2D/3D技术路线 ........................................................................38

表 7 主要的新兴存储技术比较........................................................................................50



投资要点

从产值角度看，存储器和微处理器是半导体产业的两大件，分别占半导体产品产值

的 22%和 19%，可以说是半导体产业的基石，发展半导体产业，存储器和微处理器是绕

不开的课题。本篇报告通过 50+页的篇幅，详细论证了存储器（Memory）行业的发展

历史、周期波动性等特点，以及 DRAM、Nand Flash、Nor Flash 等子行业的应用领域、

竞争格局、市场规模、未来发展趋势等，最后认为中国企业可以借助 Nand Flash 由平

面向 3D 技术转换过程的时机实现弯道超车。

本篇深度报告编写的目的：1）存储器是半导体产业重要的组成部分，通过对存储

器产业的研究，让投资者更深地理解半导体行业的发展规律；2）提示关注国内存储器

产业链的投资机会。国内存储器产业链相关的企业有兆易创新（IPO 排队，NOR Flash芯片设计）、武汉新芯（未上市，目前涉及 NOR Flash 晶圆制造）、中芯国际（0981.HK，

存储器芯片晶圆制造）等，另外未来如果存储器产业在中国大力发展，国内的相关设备、

材料、封测、模组、控制器芯片等配套都可能有投资机会，我们保持密切关注。

作为电子产业的大宗商品，存储器市场的周期波动性众所周知，其波动性主要是由

根植于存储器本身的特性决定的：存储产品需求量大，且具有高度的标准化特性，更新

换代快，用户和产品粘性弱，容易被取代。市场容量可以被迅速推动，如智能手机的内

存从之前的 512M 提升到 2G 甚至更高，这使得大公司总有通过扩大规模的冲动，而这

种方式对大公司而言似乎总是正确。市场行情好的时候扩张可以薄利多销挤占市场，行

情差的时候大公司耐受能力强从而将对手拖垮。

近两年由于存储器行业景气度较高，主要原因有：1）经历 08-12 年又一轮行业整

合后，产业集中度更高，产能基本被三星、海力士、美光、东芝、闪迪等厂商所掌控，

所以从供给角度看竞争格局比较稳定；2）且从需求角度看，智能手机市场的爆发，对

Mobile DRAM 和 Nand flash 的需求量剧增，所以价格都比较坚挺。

虽然 Memory 企业近两年都赚得盆满钵满，但我们仍然对于 Memory 产业长期维持

高景气状态表示疑虑，波动性特点可能很难改变，理由主要有：1）存储器行业波动性

的原因之一就是宏观经济的波动性影响存储器的需求，历史上存储器价格波动基本都跟

宏观经济波动正相关，存储器景气波动幅度甚至大于宏观经济的波动；2）供应角度：

通过研究存储器行业及各大相关公司的发展历史，也可以发现存储器行业的长期波动性

并没有改变，究其原因，在于各大存储器厂商均有扩张产能基因。我们整理发现，三星、

海力士、美光等当前并未停止大肆扩张的脚步，所以我们对存储器产业的周期波动特性

不能放松警惕。

对 DRAM、Nand Flash、Nor Flash 等子行业的应用领域的研究，我们看好如下领

域：

1）Mobile DRAM 市场增长迅速。2014 年移动存储器将占整体 DRAM 产出的 36%，

2015 年更有机会突破 40%大关。2014 年下半年全球 Mobile DRAM 需求量将较 2013年同期增长 37.5%。未来 5 年内，mobile DRAM 比例将进一步提高。

2）eMMC/eMCP 市场前景可期。2014 年，eMMC/eMCP 受移动终端增长拉动，需

求旺盛，在 NAND 比重达到 25%，年复合增长率接近 60%。eMMC 5.0 已经是国内终

端手机标配。预计未来两年内将会进一步增长，而 eMCP 增速有望更快。

3）DRAM 和 NOR Flash 在利基型市场前景更好。物联网中大量应用的嵌入式电子、

医疗电子、汽车电子等，需要大容量 NOR Flash 和利基型 DRAM。2015 年物联网布局

加速，有望拉动 NOR Flash 小幅攀升。穿戴装置如智能手表或智能眼镜等，多是针对单

一功能所设计，而且对低功耗要求更高，让程式运算速度更快且功耗更低的 NOR Flash



找到新的增长点。预计利基型 DRAM 和 NOR Flash 在未来短期内受物联网和穿戴设备

拉动增长率将有所回升。

2D Nand Flash 的进步主要是通过微缩技术实现的，而 3D Nand Flash 的关键技术

是极度复杂的刻蚀和薄膜工艺，技术工艺差别较大，而且除了三星，另外的企业如美光、

SK 海力士等在 3D Nand Flash 布局方面走的并不远。如果中国企业现在通过技术合作，

快速切入该领域，在这个技术变革过程中很有可能在存储器领域实现弯道超车。



1. 存储器行业发展特点

作为电子产业的大宗商品，存储器市场的周期波动性众所周知，其波动性主要是由

根植于存储器本身的特性决定的：存储产品需求量大，是半导体产业中的关键部件，且

具有高度的标准化特性，更新换代快，用户和产品粘性弱，容易取代。市场容量可以被

迅速推动，如智能手机从之前的 512M 被推高到 2G 甚至更高。这使得大公司总有通过

扩大规模的冲动，而这种方式对大公司而言似乎总是正确。市场行情好的时候扩张可以

薄利多销挤占市场，行情差的时候大公司耐受能力强从而将对手拖垮。

图 1 美光营收和净利润的波动性（百万美元）

5272 5688 5841 4803

8482 8788 8234 9073

16358

408 (320)

(1619) (1835)

1850

167

(1032)

1190

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2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

营业总收入（百万美元）净利润（百万美元）

资料来源：Wind，海通证券研究所整理

图 2 SK Hynix 营收和净利润的波动性（千亿韩元）

75.6984.34

64.9575.21

119.73

101.88 101.62

141.65

76.65

20.123.28

-47.2

-3.48

27.86

1.29 -4.64

28.9512.73

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100

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2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014H1

营收（千亿韩元）净利润（千亿韩元）

资料来源：SK Hynix 官网，海通证券研究所整理

1.1 存储器产业近两年景气度高，相关企业盈利颇丰

近两年由于存储器行业景气度较高，主要原因有：1）经历 08-12 年又一轮行业整

合后，产业集中度更高，产能基本被三星、海力士、美光、东芝、闪迪等厂商所掌控，

所以从供应角度看竞争格局比较稳定；2）且从需求角度看，智能手机市场的爆发，对

Mobile DRAM 和 Nand flash 的需求量剧增，所以价格都比较坚挺。从图 1、图 2 我们

也可以看出近两年存储器企业获利颇丰，另外相关企业股价上涨幅度也较大。

图 3 美光（MU.O）股价相对涨幅

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350%

400%

美光科技纳斯达克OMX

资料来源：Wind，海通证券研究所整理(收盘价截止到 2015.1.16)

图 4 华亚科（3474.TW）股价相对涨幅

-200%

0%

200%

400%

600%

800%

1000%

1200%

华亚科台湾加权指数

资料来源：Wind，海通证券研究所整理(收盘价截止到 2015.1.16)

1.2 存储器长期发展的不确定性因素

虽说 Memory 产业目前集中度较高，产能主要集中在三星、海力士、美光、东芝等

几大国际巨头企业，近两年来这些企业也都赚得盆满钵满，但我们仍然对于 Memory 产

业长期维持高景气状态表示疑虑，波动性特点可能很难改变，惟有强资本实力、拥先进

技术、眼光先看对手一步的企业才能在景气循环中占相对有利地位。



需求的周期性：国际经济形势波动、智能终端的渗透率

存储器行业波动性的原因之一就是宏观经济的波动性影响存储器的需求，历史上存

储器价格波动基本都跟宏观经济波动正相关，存储器景气波动幅度甚至大于宏观经济的

波动。

OECD 综合领先指标可以一定程度上表征全球经济景气度。从图 5 可以看出，存储

器的价格与经济景气波动较大的相关性。例如 08 年全球金融危机，不仅造成经济的重

大波动，同时也影响了对 PC、NB 等的需求，从而使 DRAM 价格的一落千丈，当时也

是存储器巨头们日子最难过的时候，09 年初德国奇梦达甚至宣布破产。09、10 年随着

经济从金融危机中恢复，DRAM 价格也一样得到恢复。所以，全球宏观经济的周期波动

势必引起的存储器下游需求的波动，这是我们对存储器产业长期发展不确定因素之一。

图 5 DRAM 价格波动与经济波动正相关

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OECD综合领先指标:G7（点，右轴）

现货平均价:DRAM:DDR2 1Gb 128Mx8 800MHz（美金，左轴）

资料来源：Wind，海通证券研究所整理

另外，催生近两年存储器市场“牛市”的智能手机需求，目前增速也开始减缓，物联

网、智能家居、智能硬件等产业还未明显起动，对存储器的总体需求有待观察。所以我

们在分析存储器产业周期问题时，也必须考虑终端需求的周期。

图 6 全球智能手机出货增速下滑

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全球智能手机出货量（百万台，左轴） YoY(%，右轴）

资料来源：IDC，海通证券研究所整理

图 7 全球智能手机渗透率已高

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智能手机渗透率（%，右轴）全球手机出货量（百万台，左轴）

资料来源：IDC，海通证券研究所整理

供应的周期性：各大厂商的扩张基因继续隐现

最近两年，DRAM 从 08 年金融危机的阵痛中复苏后，形成三寡头垄断局面，各大

厂商在产能扩张和出货量上均有克制，从而使得 DRAM 行业最近两年持续盈利，并且这

一利好将在 2015 年继续得以维持，使得短期市场较为乐观。



然而，通过研究存储器行业及各大相关公司的发展历史，也可以发现存储器行业的

长期波动性并没有改变，究其原因，在于各大存储器厂商均有扩张产能基因。

以三星为例，历史上大肆扩张产能、增加出货量、疯狂压低价格的先例不胜枚举，

在业界也是臭名昭著。甚至在 2006 年，三星电子三名高官因涉嫌操纵内存价格而被美

国司法部判罚监禁 7 个月。这一举动在产业不景气的时候尤为突出，后果轻则打击对手，

重则直接让竞争对手破产。例如 2010 年初，DRAM 价格在一轮惨跌后开始企稳回升，

三星则迅速扩充产能，引起业界一片哀嚎。这一惯用手段贯穿三星电子过往发展史，甚

至是三星“成功法宝”之一。

我们可以看看各大巨头最新的扩张动作：

三星的最新扩张：三星 DRAM 产品有 4 个厂，均为 12 寸产线，均建置于韩国华

城园区，月产 39.5 万片。三星制程上早已采用 20nm 量产，和海力士、美光的制程技术

差距拉大到两年。三星扩建的新厂 Line17 厂将有月产能 5 万片全数转作生产 DRAM，

预计目前已开始逐步投产。2014 年 10 月 6 日，三星又宣布在南韩京畿道平泽的新厂扩

建计划，预计于 2015 年初拓土动工，最快可能在 2017 上半年正式投产，很有可能着重

于 DRAM 或 Nand Flash 产品。

在三星的拉动下，其他厂家也在积极扩张产能，新产能将在 2016 年开始见效。

SK 海力士的最新扩张：海力士目前在韩国有 1 条 8 英寸晶圆生产线和 2 条 12 英

寸生产线，在美国俄勒冈州有一条 8 英寸生产线，在中国无锡有一条 12 英寸生产线，

在台湾也有产线，并和台湾茂德有长期合作，同时在欧洲有研发中心。SK 海力士扩建

的新厂 M14 预计 2015 年 Q4 开始投片，2016 年量产。

美光的最新扩张：美光半导体制造厂分布在美国，中国，日本，马来西亚，波多黎

各，新加坡以及台湾。2014 年 DRAM 产品主要使用 30nm 产线。2015 年，Micron 有

两个 20nm 工厂将投产。Micron 设在日本广岛的 20nm 工厂进展迅速，同时在美国爱达

荷州 Boise 市正在进行十几纳米和几纳米节点的研发。

鉴于以上分析，我们认为存储器产业最大的特性就是景气周期波动性大。后续我们

会分别从 DRAM、Nand Flash、Nor Flash 等方面分别详细分析产业现状、特点以及发

展趋势等。

2. 存储器的分类

存储器可定义为将信息数字化后再以利用电、磁或光学等方式的媒体加以存储的设

备。按存储介质的不同，可以粗略分为三大类：采用电能（即半导体）存储的 RAM（random access memory，随机存储器）、ROM（read only memory，只读存储器）、固态硬盘

等；采用磁能存储的软盘、硬盘、磁带等；以及采用光学存储的 CD、DVD 等。在计算

机结构中，按是否可以直接被 CPU 读取可以分为内存（主存，如 RAM）和外存（如

ROM，硬盘等），按掉电后是否保存信息分为易失性存储器（volatile Memory）和非易

失性随机存储器（non-volatile memory）。此外，一些新技术也在逐渐推广，如三星 2012年 2 月推出的 8G 相变存储器 PCM，富士通生产的 FeRAM 等。



图 8 存储器按结构和特性分类

资料来源：维基百科，海通证券研究所整理

目前，市场上最重要的几类存储器为 DRAM 和 Flash。DRAM 主要包括用于智能

终端的 mobile DRAM，用于 PC 的 DDR，低功耗的 PSRAM 等。Flash 主要分为 NOR Flash 和 NAND Flash 两大类。

DRAM

DRAM 主要分为三类。第一类是传统的用于 PC/NB 上的 DDR DRAM，又称为标准

DRAM；第二类是 Mobile DRAM，又包括 Pseudo SRAM（PSRAM）及 Low Power DRAM，主要强调省电功能和低功率，满足产品轻、薄、短、小系统设计的要求，主要

用于平板计算机、手机、数码相机等产品。受消费电子拉动，Mobile DRAM 增长速率和

市场份额已经超过标准 DRAM；最后一类是利基型 DRAM（Niche DRAM），包括

Specialty DRAM 与 Graphics DRAM（GDDR）等，容量和用量小，多用于液晶电视、

互联网电视 ott、红光/蓝光播放机等消费型电子与网络通讯相关产品。目前 DRAM 市场

由三星、美光、SK 海力士垄断。

NOR Flash

NOR Flash 和 NAND Flash 是目前 ROM 中两种主要的存储器，其区别在于两者存

储单元连接方式不同，导致两者读取方式不同。NOR 型闪存，以编码为主，其功能多与

运算相关，一般用来放启动代码，占据容量为 0~16MB Flash 市场的大部分；此外，NOR Flash 因为可以直接运行程序（即 XiP，芯片内执行），因此可以在某些场合代替 SRAM以节约成本。目前 NOR Flash 市场主要有美光、飞索半导体、旺宏、三星、华邦、兆易

创新、宜扬科技等。



图 9 存储器按级别分类

寄存器

一级缓存

SRAM

二级缓存

SRAM

主存（内存）(DRAM→SDRAM→DDR1→DDR2

→DDR3→DDR4。。。)

外部存储器

（Flash，ROM，HDD，SSD，CD，磁带。。。）

网络存储器

时钟周期

0

10

100

10000000

资料来源：海通证券研究所整理

NAND Flash

NAND 型闪存，主要功能是存储资料，一般用来放大容量数据。其成本低，性能高，

并且通过接口轻松升级，广泛应用于 eMMC/EMCP，SSD，U 盘等。在智能手机、平板

电脑带动下，NAND Flash 应用快速超越 DRAM。目前 NAND 市场主要有三星、东芝/闪迪、美光、SK 海力士等，总共占市场 99%份额。

表 1 三种主要存储器的比较

特性 DRAM NAND Flash NOR Flash

挥发性易失性非易失性非易失性

随机读取 50ns 25000ns 100ns

带宽 100MB/s 10MB/s 1MB/s

寿命无限 10^4-5 10^5

功耗高低低

软件容易难适中

擦除不能可以可以

主要厂家三星、SK 海力士、美光三星、SK 海力士、美光、东芝/闪迪旺宏、兆易、华邦、宜扬

典型应用 DDR、GDDR、LPDDR eMMC、EMCP、SSD、U 盘 IOT、可穿戴、智能手机资料来源：海通证券研究所整理

从市场规模占比看，DRAM 占比越来越重，这主要是受益于 Mobile DRAM 的迅速

升温。NOR Flash 份额进一步降低。以美光 2012-2014 年三种存储器营业收入占比为例，

DRAM 由 12 年的 39%上升到 14 年 68%，而同期 NOR 则从 11%下降到 3%。本报告

后面将就目前最主要的三种存储器 DRAM 和 NAND Flash 和 NOR Flash 的市场进行分

析，包括市场格局，下游应用，市场发展趋势等。



图 10 美光主要存储产品近年来营业收入占比

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

2012 2013 2014

DRAM NAND NOR

资料来源：美光半导体，海通证券研究所整理

3. DRAM市场分析

3.1 DRAM行业历史发展特点：技术更新快、周期风暴、寡头垄断

技术更新换代快

回顾 DRAM 行业发展历史对当下 DRAM 行业分析能起到一定的启示作用。和其他

半导体产业一样，DRAM 行业经历着快速的技术迭代。1970 年 Intel 公司推出了第一款

1K 的商用 DRAM 芯片 Intel 1103。早期的 DRAM 是异步式的，如出现于 1980 年代早

期的 FP DRAM，直到 1990 年代早期仍然属于主流。在 1990 年代中期，美光发明了

EDO DRAM 并取代了 FP DRAM。1993 年三星开始生产同步式动态随机存储器 SDRAM（又称 SDR DRAM）。在 1996-2002 年期间，SDRAM 逐步取代了其他 DRAM 称雄

PC 内存市场。在 SDRAM 基础上，又发展了双倍速率同步动态随机存取內存 DDR SDRAM。DDR 是目前最广泛使用的内存格式，目前已经发展到第四代 DDR4。此外，

DDR 还衍生除了专用于图形处理的 GDDR，用于移动平台的低功耗 LPDDR（mobile DRAM）。受智能手机出货量的强劲增长和 PC 出货量下滑的双重影响，Mobile DRAM已经远超过标准 DDR，成为目前 DRAM 的主流产品。

图 11 DRAM 产业迅速的技术迭代


区域转移



纵观 DRAM 行业半个世纪以来的发展历程，DRAM 产业从诞生到现在经历了三次

大的区域转移，大致对应三个阶段：70 年代起步阶段的美国，80-90 年代成长阶段的日

韩台，本世纪成熟阶段寡头垄断。

DRAM 起步于 70 年代的美国，具有最强研发能力的公司掌握着 DRAM 市场。1966年 IBM 发明第一块 DRAM 芯片。1970 年 Intel 公司推出了第一款 1K 的商用 DRAM 芯

片 Intel 1103。当时，美国有 40 到 50 家 DRAM 公司，是 DRAM 行业的主要力量。美

国良好的科研环境和强大的科研基础是其霸占整个 DRAM 市场的关键。

80-90 年代，DRAM 处于成长期，能够控制产品良率和成本的公司掌握 DRAM 市场。

日韩先后通过政府支持、技术和人才引进、本土创新，实现了后来居上。80 年代日本通

过降低成本、提高良率和可靠性，取代美国成为 DRAM 主要供应国，NEC、东芝和日

立一度拥有 DRAM 行业合计 90%的市场份额。90 年代韩国趁日本经济疲软取代日本，

成为 DRAM 行业龙头并保持至今，韩国三星、SK 海力士在 DRAM 行业市场占有率基

本维持在 60%以上。值得注意的是，韩国在后发制人过程中采取了很多手段，致使三星

多名高官赴美服刑。

进入新世纪后，DRAM 进入成熟期。和很多其他产业一样，DRAM 通过兼并重组，

产业进入寡头垄断阶段。08 年金融危机后，台湾 DRAM 厂商被迫转型，日本尔必达被

美光收购，德国奇梦达倒闭。全球仅剩下三星、SK 海力士、美光，占市场合计 90%以

份额。

周期性DRAM风暴

DRAM 产业特性特殊，其供求波动大，因此价格长期存在著大涨大跌的特点，在业

界称为 DRAM 风暴。回顾历史可以发现，DRAM 平均销售价格 asp 和产值增长率波动

很大。

图 12 2008-2014 年 DRAM 合约价波动图（单位：美元）

0

1

1

2

2

3

3

4 现货平均价:DRAM:DDR2 1Gb 128Mx8 800MHz（美金）

资料来源：DRAMexchange，海通证券研究所整理

例如，受亚洲金融危机的影响，1998 年 DRAM 供过于求，同业大幅亏损。2000年左右受网络泡沫破灭的影响，2002 年第三季度，DRAM 产品价格下跌超过 30%。2008年金融危机爆发，DRAM 价格从 2006 年 Q4 的 6 美元一颗跌到 2009 年 Q1 的 0.6 美元

一颗，跌幅达 90%，直到 2011 年末才开始转暖。最近两年，受智能手机的持续增长拉



动，以及对物联网前景看好，存储器行业迎来又一轮强劲增长。

图 13 2008 年金融危机前后两种型号 DRAM 价格暴跌 90%

资料来源：CMoney，海通证券研究所整理

寡头垄断趋势

和很多其他半导体产业一样，DRAM 发展到成熟期后，通过兼并重组，目前已经进

入寡头垄断阶段。1970S 处于行业起步阶段的 DRAN 有多达 40-50 家，企业主要集中在

研发能力较强的美国。到了 80 年代产品进入了成长期，产品的品质、价格决定了市场

多寡。日本在 80 年代通过降低成本取代美国，一度占据 DRAM 全球市场 90%份额。90年代后，韩国趁日本国内经济凋敝而崛起，成为 DRAM 市场主要供应国，市场份额达到

65%，并一直维持至今。在上世纪末全球尚有 14 家 DRAM 厂商。在新世纪头十年，DRAM行业风起云涌，经历了十年时间大刀阔斧的兼并重组，2004 年还剩 5 家，目前仅剩下三

家寡头，占据市场 90%以上的份额。



图 14 DRAM 历史发展回顾：产业地区转移与厂商数量减少

资料来源：互联网，海通证券研究所整理

3.2 DRAM市场格局：三寡头垄断、均有新厂投产、集中 20-30nm制程

市场份额比较

目前全球 DRAM 市场由三家企业垄断，占据市场 90%以上份额。其中韩国三星电

子、SK 海力士排名前二，市场占有率分别为 40%、29%。美国的美光位列第三，市场

占有率为 24%。其中 DDR 内存主要有三星、SK 海力士、美光、华亚科、南亚科。LPDDR内存主要有三星、SK 海力士、美光。

图 15 全球 DRAM 产业由三星电子、SK 海力士、美光三强鼎立

三星

40%

海力士

29%

美光

24%

其他

7%

三星

海力

士美光

资料来源：digitimes，海通证券研究所整理

从盈利能力看，2014 年各 DRAM 厂产品比重调配得宜，先进制程产出增加，其获

利能力皆进一步提升。其中三星(Samsung)采用 20nm 工艺，盈利表现最佳，利润率达

42%；SK 海力士(Hynix)采用 25nm 工艺为主，获利率达 40%。美光集团(Micron)工艺

较 30nm 制程为主，毛利率约 24.1%，为三大 DRAM 厂最低。



表 2 主要 DRAM 公司 2014 第二、三季度营业收入（百万美元）及市场份额排名公司 Q3 营业收入 Q2 营业收入环比 Q3 市场份额 Q2 市场份额

1 三星 samsung 5019 4237 18.46% 41.7% 39.1%

2 SK 海力士 Hynix 3191 2974 7.30% 26.5% 27.4%

3 美光 Micron Group 2865 2729 4.98% 23.7% 25.2%

4 南亚 nanya 436 396 10.10% 3.6% 3.7%

5 华邦 winBond 175 166 5.42% 1.5% 1.5%

6 力晶 powerchip 102 108 -5.56% 0.8% 1%

其他 248 225 10.22% 2.1% 2.1%

资料来源：DRAMeXchange，海通证券研究所整理

从最近的营收增长率看，三星表现同样最为强劲。几家公司的 DRAM 营业收入增长

率排名如上表所示。以 2014 第三季为例，三星营业收入季成长 18.4%，为三大 DRAM厂中最高。SK 海力士营业收入增长 7%，美光增长仅 4.9%。

产线分布比较

三星 DRAM 产品有 4 个厂，均为 12 寸产线，均建置于韩国华城园区，月产 39.5万片。其 DRAM 产品线主要有 Computing DRAM、Consumer DRAM、Graphic DRAM、

Mobile DRAM、多晶片封装(Multi Chip Package, MCP)等产品。Computing DRAM 主

要应用于笔电、桌上型电脑、伺服器等资讯运算产品;Consumer DRAM 主要应用于电视、

导航、数位相机、数位摄影机、数位单眼相机(DSLR)等消费型产品;Graphic DRAM 主

要应用于笔电、桌上型电脑等可大量且高速执行绘图运算之资讯运算产品。Mobile DRAM 和 MCP 主要应用于导航、平板电脑、智能手机、功能型手机、笔记本等行动资

通讯产品。同时，三星还在扩建新厂 Line17，很可能用于存储器生产.

SK 海力士源于韩国现代科技，2001 年独立，2012 年加入 SK 集团并更名为 SK 海力士。SK 海力士目前在韩国有 1 条 8 英寸晶圆生产线和 2 条 12 英寸生产线，在美国

俄勒冈州有一条 8 英寸生产线，在中国无锡有一条 12 英寸生产线，在台湾也有产线，

并和台湾茂德有长期合作，同时在欧洲有研发中心。SK 海力士扩建的新厂 M14 预计

2015 年 Q4 开始投片，2016 年量产。值得注意的是，2013 年 9 月 4 日，韩国 SK 海力

士旗下无锡工厂发生火灾，并于几天后恢复生产。

美光半导体制造厂分布在美国，中国，日本，马来西亚，波多黎各，新加坡以及台

湾。2014 年 DRAM 产品主要使用 30nm 产线(同期 NAND 使用 20nm 产线)，其年报显

示预计 2015 年 DRAM 产品将主要使用 25-20nm 产线（同期 NAND 使用 16nm 产线）。

2014 年，美光将新加坡一条晶圆产线从 DRAM 转移到了 NAND。此外，美光在中国西

安有一条独资生产线，用于产品封测。2015 年，Micron 有两个 20nm 工厂将投产。Micron设在日本广岛的 20nm 工厂进展迅速，同时在美国爱达荷州 Boise 市正在进行十几纳米

和几纳米节点的研发。

工艺节点比较

总体而言，三星已迈入 20nm 制程，SK 海力士 25nm 制程已经成熟，美光 2014年主要产能处在 30nm。



表 3 主要 DRAM 芯片厂纳米制程技术时程图（Roadmap）

存储原厂 DRAM 产线 DRAM 制程

三星 YES 25nm

SK 海力士 YES 29nm

美光 YES 28nm

金士顿 YES PSC 产线 38nm

资料来源：中国闪存市场网，海通证券研究所整理

三星电子在工艺节点、良率、利润、3D 技术等方面均处于绝对领先位置。三星在

25nm 良率上在 2014 年第三季已经提高到 85%左右。加上经济规模不断提升，三星电

子 DRAM 收入季成长 18.4%，利润高达 42%，为三大 DRAM 厂中最高。在技术节点方

面，三星电子已经于 2014 年三月量产 20nm 的 4G DDR3 DRAM，为全球首家采用 20nm工艺量产 DRAM 的主流厂商。在 3D 芯片堆叠方面，三星于 2014 年 9 月开始量产全球

首款采用 3D TSV 封装技术的 64GB DDR4 内存条。同时，其“改良版双重照片曝光技术”为下一代 10 纳米级 DRAM 的量产做了核心技术储备。

排名第二的 SK 海力士，其 25nm 制程良率在 2014 年第三季已有突破性的发展，

并开始大规模转到 25nm 工艺。营业收入季增长仅有 7%，预计 2014 年第四季收入和利

润将大幅攀升。

排名第三的美光集团，目前主要工艺仍然以 30nm 为主。产品集中于移动存储器与

服务器用存储器二大产品，营业收入增长 4.7%。20nm 制程预定 2014 年底开始投片试

产，预期在 2015 年上半年大规模量产，年底达到 80K 左右投片量。

工艺节点继续缩小时，技术难度带来的成本增加将超过规模效应的效益，因此普遍

认为 16nm 将是平面工艺最后节点，之后将转换到 30nm 的 3D 工艺。目前各大厂商都

推出了自己的 3D 工艺，其中三星最为成熟，搭在 3D TSV 的产品已经量产。

台湾厂商体量小，增长快

台湾 DRAM 产业过去较为繁荣，以中小企业为主体，如力晶、茂德、茂矽、华邦，

以及台塑集团扶持的南亚科与华亚科。如今，华亚科技由美光主导，南科（2014 年 9月改名南亚科技）、华邦生产利基型 DRAM，力晶转为代工，整体份额不到 7%。DDR内存 DRAM 原厂台湾仅剩南亚和华亚。

华亚科（inotera）由于与美光议价结构的关系，继续保持 DRAM 厂中获利最佳的位

置，2014 年第三季利润率高达到 51.9%。公司计划 2015 年更新产线，以求后续顺利转

进 20nm 制程。

南亚科（Nanya Technology）目前以生产利基型存储器为主，2014 年第三季营业

收入增长 10.2%，利润率达 41.6%。

华邦（Winbond）在利基型存储器与小容量移动存储器销售持续成长，2014 投片已

提升近 40K 外，2015 年将朝向 44K 迈进。整体 2014 年第三季营业收入环比增长 5.7%，

利润率升至 12.2%。

力晶（Powerchip）受代工业务价格下滑影响，在 2014 年第三季 DRAM 营业收入

较上季小幅衰退 5%。P3 厂将于 2015 年扩大其投片量，有望提高公司整体产出和利润。

3.3 DRAM下游应用市场



目前 DRAM 主要有三大应用领域：用于 PC 的标准 DDR；用于移动平台的低功耗

mobile DDR，主要包括低功耗 LPDDR（Low power DDR），以及少量的 PSRAM；用

于图形计算或网络通信产品的利基型 DRAM，包括 Specialty DRAM 与 Graphics DRAM（GDDR）等。全球 DRAM 目前的营业收入依照应用统计如下：PC 占 31％，主要包括

标准 DDR，GDDR 等；Mobile 占 32％，包括智能手机和平板电脑；Server 占 12％，

主要包括服务器，大型网络设备；Consumer 占 4％，主要包括 IOT，智能穿戴，STB等；其它占 21％。

图 16 2014 年 DRAM 下游应用比例图

PC31%

Mobile32%

Server12%

Consumer4%

其它

21%

资料来源：cecb2b.com，海通证券研究所整理

标准 DDR 目前已经发展到第四代——DDR4，主要用于 PC 内存。从 2012Q2 开始，

PC 中 DRAM 市场的份额首次低于 50%，目前占比 32%，预计将进一步下滑。

Mobile DRAM 主要用于智能手机、平板、数码相机等产品。2014 年占比 36%，超

过 PC 四个百分点，2015 年更有机会突破 40%大关。

包括 Specialty DRAM 与 Graphics DRAM 等利基型 DRAM(Niche DRAM)主要用于

显卡、液晶电视、数字机顶盒、红光/蓝光播放机等消费型电子与网络通讯相关产品。其

中，机顶盒产业的 DRAM 比特出货量不断增加，2014 年全年预计达到 2.796 亿 Gb，实

现在 DRAM 中市场份额的小幅回升。到 2015 年底预计达到 6.646 亿 Gb。每台机顶盒

使用的DRAM数量也将不断增长，到 2015年将从 2010年的 143.6MB上升到 565.4MB，增长近三倍。但是由于不敌智能手机和平板电脑的增幅，机顶盒在 DRAM 中的市场份额

将进一步下滑，到到 2015 年将只有 0.76%。



图 17 2010-2015 年全球范围内机顶盒在 DRAM 下游应用中的比例及预期

资料来源：IHS iSuppli，海通证券研究所整理

3.4 DRAM市场预判：2015 年稳定获利、Mobile DRAM超PC、物联网

及可穿戴拉动利基型DRAM

总体快速增长

目前，DRAM 市场增速强劲，2014 年更是表现异常优异。Gartner 研究显示，2014年，DRAM收入为460亿美元，刷新了1995年的历史最高纪录，市场规模增长了31.7% 。预计 2015 年仍然是获利稳定的一年。

图 18 2012-2017 年 DRAM 市场总营收及其预测（百万美元）

0

500

1000

1500

2000

2500

2012 2013 2014E 2015E 2016E 2017E

PC DRAM Mobile DRAM

资料来源：IHS，海通证券研究所整理

2014 年 DRAM 市场高增长率主要得益于市场缺货、移动产品尤其是中低端智能手

机增长强劲。首先是智能手机市场继续表现优异拉动了 DRAM 出货量。智能手机已从高

端手机向实用的中低端手机转移，在新兴市场表现尤为突出，而新兴市场规模增长喜人。

例如印度智能手机市场增速约 50%，而普及率仅 10%，后续增长空间大。在传统 PC 方



面，虽然 2013 年主流市场看衰 PC 并导致了 PC 产量下滑 10.1%，2014 年传统 PC 领

域的产量恢复了增长。此外，DRAM 在之前的 6 年中有 5 年经历了严重的市场缩小，2013年和 2014 年的业绩是前几年的反弹。

由于新增产能在 2015 年投产量还不大，DRAM 由三寡头垄断，买方议价能力弱，

产品出货量得以避免恶性竞争，加上新兴市场智能手机增长的拉动，DRAM 市场 2015年预计继续维持高利润态势。

Mobile DRAM快速增长

DIGITIMES Research 预估，2014 年下半年全球 Mobile DRAM 需求量将较 2013年同期增长 37.5%。TrendForce 旗下存储器储存事业处 DRAMeXchange 预估， 2014年移动存储器将占整体 DRAM 产出的 36%，2015 年更有机会突破 40%大关。最新资料

显示，全球 mobile DRAM 在 2014 年 Q2 季增 12％。

图 19 2014 年 Q2 全球 Mobile DRAM 市场份额

三星电子, 45.40%

SK海力士, 30%

美光, 22.60%

南亚科, 1%

华邦电子, 1%

资料来源：DRAMeXcharge，海通证券研究所整理

本轮 DRAM 价格上涨来源于智能型手机、平板电脑、云端产业以及服务器业务的强

劲增长。智能型手机搭载 DRAM 的容量，已从 3 年前的每支 128Mb，扩增至近期的 2GB甚至 4GB。智能手机、平板电脑、智能电视、云端服务器的 DRAM 需求已经找过 PC，

占 DRAM 总市场 60%以上。



图 20 2014 年 Q2 全球 Mobile DRAM 营业收入排名（单位：亿元）

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

三星电子 SK海力士美光南亚科华邦电子


DRAM增长新引擎

目前，智能手机、物联网、服务器被认为是 DRAM 发展三架引擎，由此带来的旺盛

的市场需求有望可以带来持续的 DRAM 繁荣，缓解 DRAM 残酷竞争。尤其是物联网被

一致看好，甚至有人将 2014/2015 称为物联网元年。物联网将带来 DRAM 新一轮的出

货高潮。

利基型DRAM继续增长

移动设备强调人机互动 M2C（物件对消费者）架构，基本上采取半开放式系统设计

概念。物联网强调的是 M2M（物件对物件）互联架构，以嵌入式系统设计为主流。但不

论是 M2M 或 M2C，核心系统仍然需要采用 DRAM。2014 年物联网 IOT 开始强劲增长。

和一般消费性电子追求大容量、高速率不同，物联网更多地追求稳定性和低功耗而对容

量要求较低，因此广泛采用可靠度最稳定的 1Gb 以下低容量 DDR2。

同时，在汽车电子领域，包括电动车、智能导航、无人驾驶、车体感测等新市场，

都给利基型 DRAM 带来利好。DDR2 仍是汽车电子或工控等嵌入式系统市场的主流，以

汽车电子应用为例，客户对 DRAM 的规格要求，除了要具高度的稳定性及可靠性、可以

耐高温及低温之外，每个产品的生命周期更长达 7 年。

此外，还有智能电网、智能 LED 照明、三网融合、移动支付、机顶盒 IP STB 等，

都进一步拓展利基型 DRAM 应用范围。

3.5 DRAM行业的发展趋势：短期稳定、Mobile比重继续增加、新技术

导入快

2015 年供不应求，稳定获利

2014 年，智能手机市场爆炸式增长并没有按行业预期减弱，三星 Galaxy 系列销量

超过预期。因为微软停止 Windows XP 安全更新，PC 出货量开始止跌从而带动 DRAM出货量增加。DRAM 市场仅有三家垄断，客户议价能力弱。三星由于晶圆不足生产上出

现遭遇一些困难，无锡 SK 海力士发生火灾致。这些结果导致 DRAM 供不应求。相比



Flash 价格恐慌性下滑 35%致使部分厂家亏损，DRAM 厂商赚的盆满钵满。例如一片 12英寸晶圆做 DRAM 可以销售 4000 美金，做成 Flash 只能销售只能销售 1500 美金左右，

而 Flash 是 1ynm 工艺，难度和成本高于 DRAM 的 2xnm 工艺。

2015 年 DRAM 厂预计会全面获利，营业收入预估成长 16%。资料显示，2015 年

DRAM 市场供给成长约 25%，需求成长约 27~28%，需求仍大于供给，整体价格则预估

比 2014 年略降。以最新的 2014Q3 为例，受 IPhone 影响，DRAM 产值达 120 亿美元，

较上季成长 11%，单季营业收入再度创下新高。同时，各大厂商提高 MobileDRAM 比

例，造成标准 DDR 减少，带动 DDR 价格上扬，成为毛利率最高的 DRAM 产品。

在 DRAM 产业寡占结构下，市场仍将为维持稳定获利的格局走势，DRAMeXchange预估 2014 年 DRAM 产值可望来到 471 亿美元；而 2015 年虽然平均销售单价将逐季往

下，但在位元产出仍持续增加的拉抬下，DRAM 整体产值将持续攀升。

图 21 2005-2018 年 DRAM 产业年度 bit 出货量增长速率及预期

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E 2016E 2017E 2018E 资料来源：EEChina，海通证券研究所整理

中国消费市场权重加大

TrendForce 旗下内存储存事业处 DRAMeXchange 最新研究显示，以 2Gb 颗粒来

换算，2014 年中国市场在 DRAM 与 NAND 的消化量已经高达 47.89 亿与 70.36 亿，两

者合计高达 102 亿美金，分别占全球产能 19.2%与 20.6%。

从 DRAM 市场来看，PC-DRAM 在中国市场的消化量已经来到 15%，移动内存部

分则由于智能手机与平板在中国市场的热销，主流产品也逐渐由标准型内存转为移动内

存，加上中国自有智能手机品牌厂成为重要的需求来源。除了中兴与华为外销比例较高

以外，大部分中国品牌厂仍以内销为主。以 2014 年总消耗量做计算，中国地区就占了

28%左右的移动内存需求，2015 年更是有望突破 40%。

Mobile DRAM比例提高

在智能手机市场不停扩大的同时，2015 年移动存储器市占也逼近全球市场的 40%，

相较于标准型存储器 27%的占比，移动存储器已跃升全球 DRAM 市场主流产品。

另一方面，从移动存储器做观察，2015 年主流规格仍是 LPDDR3，产出量达 60%以上。此外，新规格 LPDDR4 在省电机制和频率上将优于 LPDDR3，预计在 2015 年首

度应用在旗舰智能手机机种，预计 2015 年市占率将达到 15%。



图 22 未来 5 年内 Mobile DRAM 比例将进一步增长

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

2014 2018嵌入式：（AIMM，消费电子，智能家电）企业级：服务器（企业和云服务），网络

移动市场：手持设备，平板客户级：PC，显卡

资料来源：电子工程网，海通证券研究所整理

长期寡头垄断局面加剧

从产业发展规律看，DRAM 进入稳定发展时期。按三家目前体量看，维持该比例持

续一段时间恐是常态。三星不太会吃掉本国的 SK 海力士，受美国反垄断法的影响，也

不会对美光构成威胁。

排名第三的美光制程进度落后于韩国两企业，长期看恐加剧寡头垄断局面。三星

25nm 良率已达 85%，20nm 工艺已经量产一个季度。SK 海力士 25nm 工艺刚获得突

破。美光目前主要产能集中在 30nm。无论是 DRAM 还是 NAND，工艺都落后韩国企业

一年左右。2014 年美光将新加坡一条 DRAM 产线转为 NAND 产线。相比之下，韩国三

星与 SK 海力士都有新厂动工，三星还在扩建新厂 Line17，SK 海力士扩建的新厂 M14产能将会进一步提升。

市场需求旺盛，各厂以获利为先

DRAM 产业转为寡占市场结构，仅存的三大 DRAM 厂皆以获利导向为优先，谨慎

控制产出与产品类别的调整。由于全球智能手机持续维持高度增速，各厂将产能转向移

动存储器，挤压了标准型 DRAM 产出，让标准型存储器市场价格维持高价水位。 DRAMeXchange 预估 2015 年的 DRAM 产值将达 541 亿美元，年成长为 16%，为市

场稳定成长获利的一年。

新技术快速导入

工艺上，2014 年三星已经开始量产 20nm 和 3D DRAM，SK 海力士第三季度 25nm工艺获得突破，美光主要为 30nm 工艺。2015 年 20nm 工艺是主流。三寡头都将加重

20nm 比重。

封装上，三星已经采用 3D TSV 技术进行 DRAM 量产，大幅提升单根内存条容量。

其他公司也相继推出自己的 3D 技术，3D DRAM 比重将会上升。

新材料方面，三星相变存储器 PCRAM 已经少量生产。美光总裁最近透露未来两年

将有两种新型存储器问世，业界猜测其中之一是 Resistive RAM，或 RRAM，即记忆电

阻。不过这些新技术短期不会影响整体存储器市场格局。

4. Nand Flash市场分析



4.1 市场现状分析：四寡头垄断、进入 1y制程、TLC渐成主流

市场份额

目前 NAND 国际市场主要有三星、东芝/闪迪、美光、SK 海力士等，分列前四名，

总共占市场 99%份额。其中，闪迪为东芝 NAND Flash 事业合作伙伴。在中国市场的份

额与国际市场比例基本一致。

图 23 2012 年全球 NAND 市场销售额比例分布（亿元）

东芝/闪迪, 53.8, 27%

海力士, 23.5, 12%

其他, 0.8, 0%

三星, 76.8, 39%

美光, 43.6, 22%

资料来源：产业信息网，海通证券研究所整理

图 24 2012 年中国 NAND 市场销售额比例分布（亿元）

东芝/闪迪, 179.3, 28%

海力士, 83.6, 13%

其他, 5.7, 1%

三星, 237.6, 38%

美光, 127.4, 20%

资料来源：产业信息网，海通证券研究所整理

工艺比较

在 20nm 以下，常用 1x 表示小于 20nm 的工艺，用 1y 表示 15-20nm 工艺，用 1z表示小于 15nm 的工艺。但是这一划分没有明确界限，不同厂家可能在概念上出现交叠。

表 4 主要 NAND Flash 芯片厂纳米制程技术时程图（Roadmap）

厂商 2011 2012 2013 2014 2015 2015

制程等级 2xnm 2ynm 1xnm 1ynm 1znm 3D NAND

三星 27nm 21nm 19nm 16nm 14nm 24nm

东芝/闪迪 24nm 19nm 19nm 16nm 12nm 28nm

美光 25nm 20nm 20nm 18nm 15nm 32nm

SK 海力士 26nm 20nm 20nm 16nm 13nm 32nm 资料来源：中国闪存市场网，海通证券研究所整理

2013 年，2X 纳米与 1X 纳米仍是 NAND Flash 的主流制程，不过随着 NAND Flash制程微缩逐渐逼近物理极限，将在 16nm 后转入 3D 架构，各企业已经开发出 3D NAND Flash。目前，三星电子已经开始生产“V-NAND”，东芝与 SanDiSK 已经发力“BiCS”，SK 海力士与美光、英特尔阵营也明确宣告各自 3D NAND Flash 技术。

SLC、MLC、TLC技术比较

目前 Nand 架构主要有 SLC、MLC、TLC 三种。

SLC（ Single-Level Cell），即单层式储存，1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵



（约 MLC 3 倍以上的价格），约 10 万次擦写寿命。主要由三星、SK 海力士、美光、

东芝等使用。MLC（Multi-Level Cell），即多层式储存，2bit/cell，速度一般寿命一般，

价格一般，约 3000---10000 次擦写寿命。主要由东芝、瑞萨 Renesas、三星使用。TLC （Trinary-Level Cell），即 3bit/cell，也有 Flash 厂家叫 8LC，速度慢寿命短，价格便宜，

约 500 次擦写寿命，目前还没有厂家能做到 1000 次。

SLC 主要优点在于寿命高，存取速度快。但是存储密度低，一个单元仅存储一个比

特信息，单位 bit 成本高，因此市场份额受 MLC 和 TLC 挤占。

MLC 架构可以一次储存 2 个比特信息，因此 MLC 架构的储存密度较高，并且可以

利用老旧的生产程备来提高产品的容量，无须额外投资生产设备，拥有成本与良率的优

势。与 SLC 相比较，MLC 生产成本较低，容量大。如果经过改进，MLC 的读写性能应

该还可以进一步提升。MLC 缺点是寿命短和存取速度慢。相同工艺条件下 MCL 寿命只

有 SLC 的十分之一。在目前技术条件下，MLC 芯片理论速度只能达到 2MB 左右。SLC架构比 MLC 架构要快速三倍以上。再者，MLC 能耗比 SLC 高，在相同使用条件下比

SLC 要多 15%左右的电流消耗。虽然与 SLC 相比，MLC 缺点很多，但在单颗芯片容量

方面，目前 MLC 还是占了绝对的优势，能满足未来 2GB、4GB、8GB 甚至更大容量的

市场需求。

TLC 架构每个单元存储 3 个比特信息，因此成本进一步下降，容量进一步上升，但

寿命和速度也相应锐减，目前的工艺和技术尚无法提升 TLC 寿命至接近于 MLC 水平。

容量和成本优势注定 TLC 将成为 Flash 主流架构。不过目前，有消费者反应采用 TLC Nand Flash 架构的 Iphone6 会在内存占用等方面出现问题，让消费者对 TLC 印象欠佳。

然而由于具有成本优势，适合做消费电子移动设备的大容量存储，未来市场份额将会进

一步上升，取代 MLC 成为主流。。

4.2 NAND Flash下游行业应用：eMMC增长旺盛、SSD增速加快

应用分布

Nand 应用领域很多，如 eMMC/eMCP,SSD,U 盘等。从领域分布看，移动终端占比

最大，约有 39%市场份额，主要是智能手机和平板电脑中的 eMMC/eMCP。紧随其后的

是 SSD，尤其是企业级 SSD。之后是移动存储，以 USB3.0 规格为主。其他的消费电

子约占 2%，包括 OTT，数码相机等。

图 25 2014 年 NAND 下游应用分部图

mobile39%

ssd31%

consumer2%

移动存储

25%

其他

3%




据中国半导体协会的统计和预测，从 2013-2015 年，Flash 在智能手机中作为 ROM的比重会进一步增加，销售额将增加 79%，Flash 在平板电脑中也会迅速迎来稳定增长，

而作为辅助存储在闪存卡 Flash Card 中的比重基本不变。

图 26 2013-2015 年中国 NAND Flash 市场应用结构预测（按销售额，单位：亿元）

138.0 130.8 132.4

49.4 52.2 53.4

151.8 188.6271.7

136.7169.3

193.148.8

33.7

23.2162.1

227.9

265.4

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2013年 2014年E 2015年E

Flash Card USB Handset Tablet PMP Others

资料来源：半导体协会，海通证券研究所整理

eMMC/eMCP需求旺盛

MMC（Multi Media Card）是一种多媒体存储卡，eMMC（Embedded Multi Media Card）则是在MMC基础上集成了Nand 控制芯片和接口电路，从而将MMC接口、Flash、控制芯片三者封装在一块芯片中。MCP（Multichip package）是一种将多芯片封装在一

起的方式。eMCP（eMMC+MCP）是将 eMMC 进行 MCP 封装，而成的智能手机内嵌

ROM。与传统的 MCP 相比，eMCP 因为有内建的 NAND Flash 控制晶片，可以减少主

晶片运算的负担，并且管理更大容量内存。eMCP 或是 eMMC 内嵌存储器都是为了让手

机更薄，更方便升级。通过标准接口管理闪存，可以简化手机存储器的设计，更新速度

快，加速产品研发速度，降低功耗，节省空间，提升容量及速度，因此在智能手机及平

板电脑的市场中被使用量大幅增加。

图 27 eMMC 和 Nand Flash 读取速率对比（MB/s）

资料来源：it168 网，海通证券研究所整理

目前，eMMC 的 Flash 厂商主要有三星、东芝、SK 海力士、美光、闪迪。主控设



计主要有台湾慧荣科技（siliconMotion），台湾群联（Phison），台湾擎泰科技，台湾

鑫创科技，银灿科技。

市场分析机构 Gartner 近日发布消息显示，2013 年全球 eMMC 与 EMCP 市场营业

收入达到了 33.17 亿美元。前四大供应商包括三星、东芝(Toshiba)、SK 海力士(SKHynix)与 SanDiSK，总共占 2013 年整体营业收入的 95.4%，较前一年约 90%的市占率成长

5%。其中，三星电子(SamsungElectronics)占 35.6%的市场份额，成为全球第一的

eMMC/eMCP 供应商。

从目前看来，eMCP 集成度比 eMMC 更高，接口更方便。随着供应商持续在低成本

智能型手机增加 eMCP 的应用支持，eMCP 在 2013 年的销售增长率比 eMMC 更高。

图 28 智能手机中 MMC，EMMC，eMCP 的关系

资料来源：中关村在线，海通证券研究所整理

2014 年，eMMC/eMCP 受移动终端增长拉动，需求旺盛，在 NAND 的应用比重达

到 25%，年复合增长率接近 60%。目前除了苹果(Apple) 的 iPhone 以外，大多数智能

手机品牌皆是配备标准型的 NAND Flash 或是 eMMC 。

图 29 近期 eMMC 价格与容量关系（美元）


eMMC4.51 在市场获得空前成功，目前 5.0 也已经上式。2013 年 7 月三星宣布开

始量产全球首款 eMMC 5.0 产品。高通、联发科目前芯片都支持 eMMC5.0.此外，小米



四、一加、魅族 MX4 等 2000 元左右的国产中端手机都配备 eMMC5.0 闪存。可以看出，

近期 64Gb MLC 是 eMMC 主流。128G 和 256G 价格相比之下太高。对比 eMCP 中 MLC和 TLC，两者价格已经不相上下。

图 30 近期 eMCP 价格与架构关系（美元）


价格方面，随着工艺的演进，MLC 和 TLC 价格上已经没有太大区别。不过 TLC 未

来成本优势明显。

SSD需求开始增长

SSD 目前主要用在企业级产品中，并保持较高增长速率。IHS 预计到 2018 年之前，

企业级 SSD 的使用数量将保持每年 39%的增长率。在笔记本上，2015 年 SSD 在笔

记本电脑的搭载率可望提升至 26%。在平板电脑中，除了微软(Microsoft) 推出的

Surface Pro 采用 SATA 固态硬盘(SSD) ，其他大多数平板电脑也是以 eMMC 做为标

准的存储器配置，市场空间不大。

图 31 SSD 近期价格与容量的关系（美元）


固态硬盘的 Flash 原厂主要有三星、东芝、SK 海力士、美光、闪迪、Intel。主控

设计主要有三星、希捷，台湾慧荣科技（siliconMotion），台湾群联（Phison），台湾

智微科技，Marvell 等。



SSD 已经推向市场多年，但一直没能引爆市场。从需求面来看，固态硬盘（SSD）

销售动能趋缓，只靠苹果推出的 iPhone 及 iPad，其实并无法去化新增的产能，供过于

求压力将由 2014 年第 4 季延续到 2015 年上半年。

图 32 SSD 需求量及变化

0%

50%

100%

150%

200%

250%

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

2011 2012 2013 2014E 2015E

SSD需求量（GB,左轴） YOY（%，右轴）


USB3.0 成长缓慢

USB2.0 接口的 U 盘市场份额在 2013 年急剧下降，作为礼品销量不断下滑，据业

内人士初步估计，份额下降高达 30%-50% 左右。USB3.0 接口的 U 盘成长缓慢，但其

价格已经缓慢逼近 USB2.0，其在未来取代 UBS2.0 将是必然趋势。

目前主要的 u 盘 Flash 原厂有三星、东芝、SK 海力士、美光、闪迪。主控主要有

台湾慧荣科技（siliconMotion），台湾群联（Phison），台湾擎泰科技 SKymedi，台湾

鑫创科技（solid state system），台湾安国(alcor)，台湾银灿科技（innostor），深圳硅

格（siliconGo）。

图 33 USB2.0 和 3.0 价格对比（单位：人民币）




4.3 NAND Flash市场竞争格局：加快产能扩充、均推 3D技术

各家产能继续扩大

NAND Flash 产业竞争相当激烈，从上游半导体供应商、相关控制芯片、存储器模

组厂等，都没有绝对的寡头，整个产业仍是处于成长期。上游 NAND Flash 供应商包括

三星电子(Samsung Electronics)、东芝(Toshiba)都在扩建新厂房，SK 海力士(SK Hynix)和美光(Micron)也积极配置产能，并进行制程微缩，降低生产成本、扩大生产规模以及

增加市占率。

由于短期供过于求，2014 年 Nand flash 价格萎靡。2014 年第 3 季因为进入苹果

iPhone 及 iPad 的拉货旺季，拉高 NAND Flash 容量至 128GB，让 NAND Flash 价格止

跌回升。但随着各大厂商加大产能，Nand Flash 价格在传统的淡季 Q4 持续下跌。

全球最大 NAND Flash 厂三星电子西安厂正式投产，并在 2014 年第 3 季进入量产，

宣布开始量产 128Gb 3D V-NAND 芯片，第 4 季月投片量拉高到 3.5～4 万片。

东芝及闪迪（SanDiSK）加快日本 Fab5 第 2 期量产，同时东芝对 Fab5 扩建也于

2014 年 9 月完工，扩建后采用最先进的 15nm 制程技术生产 NAND Flash 产品。同时，

东芝已于 2014 年 4 月少量生产 15nm NAND Flash，故上述新厂房加入生产行列后，也

宣告东芝将正式大规模量产 15nm 产品。除了 Fab 5 新厂房之外，东芝对四日市工厂第

2 厂房也开始扩建，改建后的第 2 厂房将成为 3D 结构 NAND Flash 的专门生产基地，

预计在 2016 年初开始进行生产。

SK 海力士去年因无锡厂大火而将 M12 产能转为 DRAM，也在 2014 年第 3 季恢复

NAND Flash 投片，月投片量拉高到近 5 万片规模。

而美光、英特尔等也开始拉高产能。结果是 NAND Flash 竞争加剧，价格在 14 年 9月开始松动，Q4 持续下跌。与去年比较，NAND 价格跌幅达 30%。

图 34 NAND Flash 市场各品牌份额

三星 , 30.80%

东芝 , 20.50%SanDisk, 19.70%

Micron, 12.90%

SK Hynix, 9.50%

Intel, 6.60%

其它 , 0.40%


3D技术竞争格局



由于尺寸继续缩减后，平面 NAND 工艺在 16nm 后继续缩减成本变得很高，因此

16nm 节点是 NAND 平面工艺的终结。3D NAND 芯片会很快登场。各家争相布局 3D NAND，技术各不相同，如下所示：

表 5 各大存储厂商 3D Nand Flash 技术路线图

厂商架构技术送样时间量产时间简图

三星 Samsung 3D TCAT/VG 2014 年 Q1

东芝/闪迪 Toshiba/SandiSK 3D P-BiCS 2014 年 Q1 2015 年下半年

美光 Micron 3D DG TFT 2014 年 Q2 待定

SK 海力士 SK-Hynix 3D SMArt 2014 年 Q3 2015 年资料来源：中国闪存市场网，海通证券研究所整理

SSD竞争格局

SSD 供应商包括 NAND Flash 大厂，如三星电子(Samsung Electronics)、东芝

(Toshiba)和存储器模组厂，控制芯片如迈威尔(Marvell)、LSI(已被 Avago 购并)、群联、

慧荣、亿正储存等。

目前最早将 3D NAND FLASH 技术实用化的的公司还是三星的 32 层的堆叠 V-NAND，MLC 提供了 86Gb、TLC 128Gb。

SK 海力士(SKHynix)在固态硬盘(SSD)市场表现出色，同时将从 2015 年量产 3D NAND Flash。

美光与 Intel 合作 SSD。英特尔透露其将在 2015 年下半年提供基于 3D NAND Flash的 SSD 产品，技术则是来自该公司与美光(Micron)闪存合资企业。与 Micron 合作成立

的 IMFT 所生产的 3D NAND 将具有 32 层堆叠，每颗 MLC 颗粒可提供 256Gb（32GB）、TLC 则是 384Gb（48GB）的容量。

eMMC竞争格局

受移动智能终端的拉动，NAND Flash 增长迅猛，甚至已经超过 DRAM。

eMMC/eMCP 几乎成为各大智能手机标配。

eMMC 前景看好，也带来新竞争者进入市场。三星电子(Samsung Electronics) 仍占据主导地位，而像是 SK 海力士(SK Hynix) 、闪迪(SanDiSK) 以及东芝(Toshiba) 这些新进入者竞争相当激烈，都想在这块市场占有一席之地。

智能手机和平板电脑用的内嵌式存储器eMMC供应商包括NAND Flash大厂、群联、

慧荣，还有 SK 海力士买下银灿的 eMMC 团队要自制控制芯片，以及东芝入股由金士顿

和群联合资专门做 eMMC 的金士顿电子 KSI。另外，USB 3.0 控制芯片供应商包括群联、

慧荣、银灿等。

4.4 NAND Flash市场规模：高速增长、国内市场增长快

营业收入比较



2014 年 NAND Flash 市场应用成长动能仍集中在固态硬盘(SSD)和内嵌式存储器

eMMC 上，USB3.0 移动存储也是其中之一，因为价格几乎逼近 USB 2.0 规格，因此产

品将自然进行世代交替。下图为各个厂家 2013-2014 年度 Nand Flash 营业收入比较。

图 35 NAND Flash 近两年品牌营业收入（百万美元）

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

13Q1 13Q2 13Q3 13Q4 14Q1 14Q2 14Q3

三星东芝 SanDisk Micron SK Hynix Intel


市场规模增长

NAND Flash 成本随着制程演进而持续下滑，各种终端应用如 SSD 与 eMMC 等需求则持续成长，预计 2015 年 NAND Flash 产值将较 2014 年成长 12%至 276 亿美

元。

图 36 2008-2015 年全球 NAND Flash 市场规模及预测（按销售额，单位：亿美元）

0

50

100

150

200

250

300

350

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E


2015 年 NAND Flash 整体产业规模将提升至 266 亿美元，年成长 10%。2015 年整体 NAND Flash 需求位量为 383.8 亿颗，年成长 42.8%。其中智能手机、平板电脑

与固态硬盘的消耗量占比超过 85%。2015 年智能手机出货年成长为 12.4%，主要成长

驱动因素来自于中低端机种；平板电脑恐因产品提早进入成熟期与硬件规格差异化缩小

而呈现衰退。2015 年 SSD 在笔记本电脑的搭载率可望提升至 26%，明显较 2014 年增

加。



图 37 2008-2015 年中国 NAND Flash 市场规模及预测（按销售额，单位：亿元）

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E


Nand 市场强劲增长直接带动公司利润上扬。以 SanDiSK 为例，由于其 NAND 代工

业务整合以及向企业级存储领域进军的良好执行能力，公司 2014 年第二季度营业收入

总额达 16.3 亿美元，与上年同期相比增长 11%。净利润为 2.74 亿英镑，与上年同期相

比提升 4.6%。

价格走势

2015 年 NAND Flash 产业将进入关键时刻。2015 年预估总晶圆投片量（12 寸约

当）增加幅度只有 8% 的年成长，供给端重心将会放在半导体制程微缩最后一个世代 15/16 纳米的制程转进、3D-NAND Flash 的开发时程以及 TLC 产品应用的扩张。

图 38 近年来 Nand Flash 价格走势（美元）

资料来源：IHS，海通证券研究所估计

中国市场巨大

TrendForce 旗下内存储存事业处 DRAMeXchange 最新研究显示，以 2Gb 颗粒来

换算，2014 年中国市场在 DRAM 与 NAND 的消化量已经高达 47.89 亿与 70.36 亿，两

者合计高达 102 亿美金，分别占全球产能 19.2%与 20.6%。

4.5 NAND Flash行业的发展趋势：聚焦SSD和eMMC、进入 1z制程、



3D即将来临

聚焦SSD和eMMC

2014 年，固态硬盘(SSD)和 eMMC/eMCP 仍然是 NAND Flash 产业重心。

受价格因素和容量的影响，以及传统硬盘容量的迅速扩展，SSD 市场过去成熟的慢。

随着 Nand Flash 价格下跌，以及人们对 SSD 接受度的提高，SSD 市场将进一步普及，

尤其在笔记本电脑和服务器存储上。2014 年初，SSD 出货量开始出现加温，不论在高

阶、消费端或是零售市场都有渗透率提升的迹象。

eMMC 市场则随着智能型手机和平板电脑市场持续成长，目前已成国内中高端手机

标配。目前已经普及到 5.1 版本。

SSD 和 eMMC 市场应用也牵涉到相关控制芯片的发展，两大领域的控制芯片应用

市场竞争相当激烈。Flash 控制芯片在整个 IC 芯片行业中份额小，因此很容易洗牌，淘

汰率高。2013 和 2014 年是 Flash 芯片控制厂商积极冲刺研发、力求毛利率提升的时期，

预计 2015、2016 年会进入稳定期，通过兼并重组收购等方式留下最大的几家，甚至全

部并入 Nand 芯片厂商。SSD 控制芯片供应商包括 Marvell、LSI(卖给 Avago)、群联、

慧荣、亿正储存等。原本市占率最高的是 LSI，是多年前收购 SandForce 取得的业务，

LSI 后来被 Avago 收购，势必引起旗下 SSD 团队动荡，造成 SSD 控制芯片供应商的版

图将再度变化。

同时，eMMC 控制芯片市场的变化也相当大，因为多家 NAND Flash 大厂是 eMMC控制芯片的客户，都想培养自己的团队生产 eMMC 芯片，例如 2013 年 SK 海力士买下

银灿的 eMMC 团队，东芝入股由金士顿和群联合资专门做 eMMC 的金士顿电子 KSI。未来 NAND Flash 大厂在 eMMC 控制芯片上的采购，会有自制和外购两个来源，借此确

保供货顺畅和产品策略的规划完整，但这也会让整个 eMMC 控制芯片市场竞争加剧。

短期供过于求

2014 上半年 NAND Flash 市场已是供过于求，由供给端来看，三星、SK 海力士、

东芝、美光等 19/20 纳米制程良率已达成熟阶段，且投片量再次刷新纪录。但需求却较

为疲软。上半年高端智能手机及平板销售低迷，中低端智能手机虽然畅销，但搭载

eMMC/eMCP 容量在 16GB 以下。iPhone6 将 eMMC 拉高到 128G，使得 2014 年第三

季 Nand 价格短暂止跌。固态硬盘（SSD）销售虽然开始升温，但消费电子领域主要只

靠苹果推出的 iPad 拉动，其实并无法去化新增的产能。服务器市场增长客观但低于供给

增长。总体来看，2014 年上半年就是因为供过于求，导致价格连续 2 季快速下滑，跌幅

已逾 3 成。供过于求压力将由 2014 年第 4 季延续到 2015 年上半年。

总体看来，由于 NAND 市场垄断程度不如 DRAM，各家无法理性节制产能扩张，供

求关系波动依然存在，未来依旧维持价格波动的总体格局。

SSD增速加快

目前，SSD 已经出现快速渗透迹象。2015 年 SSD 在笔记本电脑的搭载率可望提

升至 26%，明显较 2014 年增加。预计五年后，Nand 应用分布中移动设备份额基本不

变，从 2014 年的 39%变为 2018 年 40%，而 SSD 在 Nand 中的比重将从目前的 31%增长到 2018 年的 39%，如下图所示。其中 Mobile 主要包括 eMMC/eMCP 以及可能的

UFS，移动存储包括移动硬盘，U 盘，consumer 主要包括诸如 OTT、数码相机等非手

机消费产品。



图 39 2018 年 NAND 应用分布预期

mobile40%

ssd39%

consumer3%

移动存储

15%

其他

3%


工艺进入 1z阶段

目前 Nand 工艺已经迈入 1z 阶段。NAND Flash 厂除了扩产，制程微缩速度也正在

加快，三星、东芝、SK 海力士的 16 纳米制程已在第 4 季全面量产，2015 年还会转进

1znm 世代，包括三星 14 纳米、东芝 12 纳米、SK 海力士 13 纳米、美光 15 纳米等，

都会在 2015 年上半年进入全产能量产。

以美光为例，美光年报显示，2014 年美光 NAND 主要使用 20nm 产线，2015 年主

要使用 16nm 产线。

3D是趋势

另一个趋势是 3D。由于成本关系，平面工艺制程缩减难度增加，在 16nm 节点后变

得不再划算。因此各厂积极布局的 3D NAND，2015 年也会开始陆续进入量产，Nand 的3D 封装趋势也很快会到来。

图 40 2015 年后期 3D NAND 将开始显现成本优势




但是目前来看，3D 良率还不成熟，而 1X 纳米良率相对较高，成本也较低。从制程

的转换顺序来看，1X 纳米过后还有一个 1Y 和 1Z 纳米，1Z 到时也会跟 3D 平行，当 3D单位成本变得更好，良率变得更高之后，才会慢慢取代 1Z。

表 6 四大 Nand Flash 厂 2D/3D 技术路线厂商 2014 年 2D（1y） 2015 年 2D（1z） 2015 年 3D 3D 技术

三星 16nm 14nm 32/24nm CTF(电荷撷取 Flash）

东芝/闪迪 16nm 12nm 28nm p-BiCS（管道成形位元可变成本）

SK 海力士 16nm 13nm 32nm VSAT（垂直堆叠阵列 Flash）

美光/英特尔 16nm 15nm 32nm HKMG（高介电金属栅极）


最初的 3D NAND 产品将以 32 层 MLC、256Gb 裸片的形式出现，然后 TLC 很快跟

进，面向高性能 SSD 应用。

以美光为例，2014 年第四季度开始样产 3D NAND Flash，并于 15 年下半年量产

3D NAND Flash。16nm 平面 MLC 在成本、性能、密度选项和可靠性方面得以优化，是

Micron NAND 历史上产能爬坡最快的一代。而 16nm TLC（1 个存储单元存放 3 位元）

将是量产的最后一代技术，之后马上向 3D 迁移。

TLC比例上升

目前 Nand 技术主要有 SLC、MLC、TLC 三种。虽然目前 MLC 依然是主流，从长

远看，TLC 价格便宜容量大，非常符合智能手机的发展趋势，而且随着技术的提升很可

能寿命也会上升。目前 TLC 已经取代 MLC 成为闪存主流。

图 41 2014 年 SLC、MLC、TLC 价格对比

资料来源：OCZ，海通证券研究所整理

而在 4GB eMMC 市场，目前的消费类产品领域，主流的供应厂商实际上只剩下三



星和江波龙的 TLC eMMC 产品，由于在平板市场和盒子等市场上价格特别敏感，4GB MLC eMMC 价格至少高出 TLC eMMC 15%以上，明显已失去竞争力。而在部分行业市

场，特别是智能电视、运营商级别的 OTT 盒子等市场，客户成本非常敏感又要求更保守

的质量保证，4GB MLC eMMC 依然有部分市场，但需求也逐步在向 8GB 迅速转移。

图 42 iPhone 6 64G 版 TLC 与 MLC 缓存性能对比

0

50

100

150

200

250

MB

/s（

Zero

Fil

e T

est）

File Size（Data Size）

HYNIX MLC TOSHIBA MLC SANDISK TLC


图 43 iPhone 6 64G 版 TLC 与 MLC 读取速率对比

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

MB

/s （

Rand

om

Test）

File Size（Data Size）

HYNIX MLC TOSHIBA MLC SANDISK TLC


但是，iPhone6 混用MLC TLC事件减缓了TLC扩展步伐。以前，苹果在 iOS 设备

里用的都是 MLC 闪存，但 iPhone 6/6 Plus/iPad Air 2/iPad mini 3 开始，同时使用MLC和TLC两种闪存芯片。HKEPC网站利用显示内存使用状况的应用发现，TLC产品在性能、

稳定性方面逊于MLC，甚至造成系统死机，如上图所示。使用TLC的iPhone 6 会利用系

统内存作为缓存，进而提升性能，甚至比MLC还快近 2 倍，但这一状况在 4096KB之后

就急剧变化，性能反低于另外两台MLC的iPhone 6，而当手机打开多个消耗系统内存较

多的应用后，闪存性能下降更加明显。此外，对系统存储难于对付的零碎文件进行实时

动态存储时，采用TLC闪存的机型写入性能大幅下降。虽然采用MLC机型的表现也不是

很理想，但在处理 4K、8K、32K大数据包时的表现明显更优于TLC。而在采用MCL版本

机型拷进行贝时，系统内存并没有针对磁盘进行快速存取，不过在数据拷贝的过程中整

体表现稳定平均，不会出现像TLC闪存大起大落的现象，同样不会出现延迟与闪退现象。

处理大档案时MLC性能大幅攀升，达到了 15MB/s左右，而TLC则是反跌到 2.3MB/s。

为此，苹果于 2014 年 9 月声明，在后续 iPhone6 和 6plus 中，将从 TLC 转到 MLC，

同时

UFS前途未卜

值得注意的是，虽然短期内 eMMC 将依旧是各种移动设备的首选，但如果 eMMC换代

2011 年电子设备工程联合委员会（Joint Electron Device En gineering Council， JED

UFS 主要在速率上优于 eMMC。UFS2.0 速率为 1400M/S，约是当前最先进的

eMMC5.0

同意有问题的用户更换手机。

速度出现瓶颈，UFS（Universal Flash Storage，通用闪存存储）可能在未来的几

年内对其形成挑战。

EC）发布了UFS1.0，2013年 9月又发布了UFS 2.0，各大公司相继宣布进入UFS2.0市场。

的 3 倍，主要原因在于全双工通信和并行作业。前者是指 UFS 2.0 读写可以

同时执行（eMMC 必须分开执行）。后者是指通过对命令进行排序从而加快作业，UFS 2.0 能够同时并行处理多个命令且通过排序确保整体速度最快。这一点类似 DDR 取代

http://www.expreview.com/19604-11.html



功耗上 UFS 没有明显优势，这两个标准操作过程中消耗的功率约为 1mW（毫瓦），

而待

图 44 eMMC 将在未来几年受到 UFS 挑战

SDR DRAM。

机状态下功耗将低于 0.5mW。当 UFS 2.0 满载时，所消耗的功率实际上比 eMMC还要多，只不过由于它可以相对更快地完成操作而更早地切换到待机状态，从而实现功

耗相当。

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

eMMC 4.41 eMMC 4.5 eMMC 5.0 UFS 1.0 UFS 2.0 HS-G2 UFS 2.0 HS-G3

MB/s

5.8Gbps

2.9Gbps

300Mbps400Mbps200Mbps104Mbps


总体而言，UFS 速度优势是否能够切中用户痛点还需要市场检验，更好的技术并不

一定

UFS 可能最先在高端 SSD 市场出现，短期不会成为移动设备主流。

. NOR Flash市场分析

5.1 NOR Flash市场现状：份额小、市场集中在亚太

总体市场份额下滑

目前，全球 NOR Flash 厂商主要有两大类，一类是美光科技、飞索半导体、旺宏、

华邦

和 NAND 不同，NOR 容量小，但读取速度快，有足够多的地址端口寻址，因此可

以直

功能机时代 NOR Flash 凭借 NOR+PSRAM 的 XiP 存储架构曾得到广泛应用。但随

着智

能得到市场的仍可。毕竟如今台式电脑闪存速率也就 500M/S，过高的速率对用户

的吸引力有待检验，尤其是价格敏感的消费电子市场。SSD 和传统硬磁盘就是例子。而

成本方面 eMMC 已经迭代到第五代，可以通过大规模生产摊薄成本，价格优势明显，通

过在原有设备上简单升级实现容量和速率提升。而 UFS 目前仅高通芯片可支持。在半导

体发展过程中，价格一直是敏感的，很多新标准虽然技术上领先，但因为推广或是其他

原因最终未能代替旧标准，如 DDR 和 Rambus 之争。

5

等 IDM 企业，这些 IDM 企业将闪存芯片的设计、制造、封测等环节全部整合到一

起，由企业自身独立完成。另一类是兆易创新、宜扬科技等 Fabless 企业，这些 Fabless企业只进行闪存芯片的设计环节，制造和封测等环节均委托第三方代工厂进行。

接运行程序（XiP， excute in place），某些场合代替 DRAM。主要用来存放代码，

如 PC/网络设备的 BIOS，远程通信，手机的代码存储等。

能机的兴起，NOR 由于容量小成本高，市场份额在手机、数码相机等各个方面受

Nand 挤占，在 Flash 中的份额不断下滑。以国际存储大厂美光为例，2014 年 NOR Flash占整体存储产品的比重从 2012 年的 11%下降到 3%。



为维持产品高毛利、开拓更广阔的市场，三星电子、美光科技等全球闪存芯片巨头

已将产品重点转入市场容量更大的 NAND Flash 芯片领域。三星电子自 2010 年不再推

出 NOR Flash 新产品，以销售已有产品为主。

图 45 2012 年全球 NOR Flash 市场份额分布（亿美元）

美光 , 9.8, 27%

飞索 , 8.9, 25%

旺宏 , 4.7, 13%

三星 , 3.1, 9%

华邦 , 3.7, 10%

兆易创新, 1.2, 3%

宜扬科技, 0.9, 3%

其他 , 3.4, 10%


图 46 2013 年全球 NOR Flash 市场份额分布

美光 , 18.4, 25%

飞索 , 16.6, 22%

旺宏 , 10.3, 14%

三星 , 7, 9%

华邦 , 8.1, 11%

兆易创新, 8.3, 11%

其他 , 6.3, 8%


上图显示了 2012 年度到 2013 年度 NOR Flash 全球市场份额分布。国际巨头的份

额如美光、飞索，在略微下滑，三星保持不变，而台湾旺宏、宏旺则迎来明显增长。

随着三星电子等全球闪存芯片巨头逐步淡出 NOR Flash 芯片市场，为国内 NOR Flash 芯片设计企业尤其是串行 NOR Flash 芯片设计企业带来了历史性的发展机遇。

产业链

整个 NOR 市场产业链分为上中下游三部分。上游以芯片设计为主，主要有宜扬科

技，兆易科挤，旺宏等。中游产业包括代工流片和封测，代工厂商主要有台积电、中芯

国际、武汉新芯，封测主要有日月光、长电、天水等。下游产业则以智能手机厂商为主。

此外，还有一些 IDM，如三星、飞索、旺宏、华邦、美光。

其中，飞索半导体成立于 1993 年，由 AMD 和富士通将其各自的闪存部门合并而成。

恒忆半导体 Numonyx 由 ST 的内存部门和 INTEL 的内存部门 2008 年合并成立，并于

2010 年被美光收购。三星电子自 2010 年不再推出 NOR Flash 新产品，以销售已有产

品为主。



图 47 NOR Flash 产业链

资料来源：兆易创新招股说明书，海通证券研究所整理

区域分布

从区域分布来看，2012 年数据显示，NOR Flash 芯片市场主要集中在亚太地区，

占比 76.39%，欧洲和美国市场容量相近，占比分别为 12%和 11%。



图 48 2012 年全球 NOR Flash 芯片市场区域结构（按销售额，单位：亿美元）

亚太地区, 26.5, 76%

欧洲, 4.4, 13%

美洲, 3.8, 11%


在 NOR Flash 市场，台湾企业表现突出。除了几大巨头之外，台湾旺宏在 NOR Flash市场表现优异。其 128Mb 低电压 MCP 已获得三星订单，采用在三星刚推出的 Gear Fit智能手环当中。旺宏除了在穿戴装置市场抢得先机，去年也挤身苹果重要 NOR Flash供应商，如苹果去年推出的全系列 Macbook Air、Macbook Pro、Mac Pro 等产品，都

采用了旺宏低容量序列型 NOR Flash 晶片。

中国市场比重大

得益于其全球电子信息制造业中心地位，中国已经成为全球最大的 NOR Flash 市

场，未来三年市场规模约每年 66 亿元人民币。

图 49 2012 年中国 NOR 市场销售额比例分布（亿元）

美光 , 18.4, 25%

飞索 , 16.6, 22%

旺宏 , 10.3, 14%

三星 , 7, 9%

华邦 , 8.1, 11%

兆易创新, 8.3, 11%

其他 , 6.3, 8%


国内 NOR 厂商中，兆易科技市场份额最大。在手机领域，兆易占据着全国 70%以

上市场份额，同时与展讯、RDA 有长期密切的合作关系。

在 SPI NOR Flash 领域，兆易科技处于最领先地位，市场份额最大，其次是台湾旺



宏。

5.2 NOR Flash下游行业应用

Nand 主要用于大容量存储领域，如手机、平板中的 eMMC，SSD 等。NOR Flash容量小但速度快，支持 XiP，主要应用在手机代码存储、PC 的 BIOS、DVD、USB key、机顶盒、网络设备及物联网设备等各个领域。预计未来三年，全球 NOR Flash 市场规模

约每年 33 亿美元。

图 50 NOR 与 NAND 应用对比

资料来源：SK Hynix，海通证券研究所整理

手机市场

在功能机时代，一度广泛使用 NOR+PSRAM 的 XiP（excute in place）存储架构，

以减少 DRAM 的使用，节约成本和和功耗。其中 NOR 用来存储代码和数据，PSRAM作为 MCU 和 DSP 执行运算时的数据缓存。但是，随着手机功能的日益丰富，需要更大

的代码和数据存储空间，这时如果选择大容量的 NOR，成本将非常昂贵。当前手机广泛

采用的是 LPDDR 做缓存，Nand 集成在 eMCP 或 eMMC 中做存储，导致 NOR 在手机

市场地位迅速衰落。例如，小米 1 采用 CPU+eMCP 形式，即将 eMMC 和 LPDDR 封装

在一起，而 eMMC 主要使用的是 Nand 及其主控。小米 2 采用 CPU+LPDDR +eMMC形式，将 CPU 和 LPDDR 封装在一起，然后与 eMMC 连接。

和智能手机带动 NAND 产业不同，目前功能机仍然是 NOR Flash 一大市场。据工

信部 2014 年第一季度发布的《中国手机行业运行状况》报告显示，2014 年一季度，2G手机（功能机）总出货量为 1144 万部，虽然同比下降超七成，但对 NOR Flash 出货量

而言仍然十分可观。

物联网、智能家居市场

Nor Flash 应用的另一大重要场景就是网络通信设备和智能家居，尤其是近期兴起

的智能路由器。根据公开信息，2013 年我国宽带接入用户量为 2 亿。移动互联的兴起将

带动其中 80%的用户使用 WiFi 路由器，从而有望带动 NOR 出货量提升。市场调研公司

IDC 数据显示，未来全球智能家居的市场规模将达万亿美元，一旦该市场爆发对 Flash的需求量也是巨大的。

机顶盒、DVC、USBKey，智能电视等智能家居市场和要求低功耗和低容量的物联

网，也是 NOR Flash 主要的应用领域。



PC、平板市场

在 PC 市场中，NOR 闪存主要是用在 PC 的 BIOS 部分，并且多为 4Mb—16Mb 小

容量的，这在目前也是无法用 NAND 闪存替代的一个应用。在平板及游戏机市场也有

NOR 的身影。如微软推出的第 2 代平板 Surface Pro 2，索尼新一代 PS4 游戏机等，均

采用了旺宏的 NOR Flash 晶片。

中低容量及代码存储市场

NOR Flash 芯片具备随机存储、可靠性强、读取速度快、可执行代码等特性，在中

低容量应用时具备性能和成本上的优势，是中低容量闪存芯片市场的主要产品。同时，

终端电子产品因内部指令执行、系统数据交换等功能需要，必需配置相应容量的代码存

储器，NOR Flash 芯片是其不可或缺的重要元器件。

5.3 NOR Flash市场规模：下滑速度放缓

近年来，NOR Flash 市场销售额一直处于下滑趋势。因此国际大厂如三星已经停止

了新品开发。但是下滑速度在逐步放缓。

在全球 NORFlash 市场，2012 年销售额达 34.7 亿美元，同比下滑 18.1%。由于

NORFlash 部分传统市场如功能手机、硬盘、网络设备仍具有较大的市场空间，部分新

兴领域也正在使用大容量的 NORFlash，如物联网中大量应用的嵌入式电子、医疗电子、

汽车电子。预计未来三年，NORFlash 市场下滑速度有望减慢，到 2015 年，全球市场

规模将达到 33.1 亿美元。2013 年至 2015 年的市场年均复合增长率为-1.5%。

图 51 近年来国际市场 NOR Flash 市场销售额与增长率及未来几年预测

-25.00%

-20.00%

-15.00%

-10.00%

-5.00%

0.00%

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20

30

40

50

60

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E

销售额（亿美元）增长率


目前，中国已经成为全球最大的 NORFlash 市场，这得益于其全球电子信息制造业

中心地位。但由于缺乏下游新兴整机市场带动，2012 年中国 NORFlash 市场规模同比

下降 10.5%，达 74.9 亿元。预计未来三年，该市场将继续呈下滑态势，但下滑速度有望

减慢，到 2015 年，市场规模将达到 66.9 亿元。2013 年至 2015 年的市场年均复合增长

率为-3.6%。



图 52 近年来中国市场 NOR Flash 市场销售额与增长率及未来几年预测

-16%

-14%

-12%

-10%

-8%

-6%

-4%

-2%

0%

2%

0

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60

70

80

90

100

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E

销售额（亿元）增长率


物联网（IoT）与穿戴装置的市场备受产业期待，物联网和穿戴装置将带动中低阶容

量编码型快闪存储器（NOR Flash）需求，有望拉动NOR Flash市场止跌。

5.4 NOR Flash行业的发展趋势：SPI NOR增速快，物联网、智能家居、

可穿戴设备拉动

SPI NOR Flash渐成主流

图 53 2008-2015 年全球串行 NOR Flash 市场规模统计及预测（按销售额，单位：亿美元）

6.6 6.57.5

9.5

13.5

17.3

22.8

25.1

0

5

10

15

20

25

30

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E


由于并行 NOR Flash 芯片在易用性、成本、功耗等方面不及串行 NOR Flash 芯片

（SPI NOR Flash），因此，串行 NOR Flash 芯片的占比正在快速上升。根据半导体协

会数据，2012 年，中国串行 NOR Flash 芯片市场份额由 2011 年的 32.4%升至 39.7%，

并行 NOR Flash 芯片市场份额则由 67.6%下降至 60.3%。

未来三年，在 NOR Flash 市场，将继续呈现串行 NOR Flash 替代并行 NOR Flash 的趋势，全球串行 NOR Flash 芯片市场规模将呈现快速增长的态势。预计全球串行 NOR Flash 芯片市场规模将由 2012 年的 13.6 亿美元升至 2015 年的 25.1 亿美元。

中国市场上，串行 NOR Flash 芯片市场规模将由 2012 年的 29.7 亿元升至 2015年的 49 亿元。目前 SPI NOR Flash 国内市场兆易创新第一，然后是台湾旺宏和华邦，

http://iot.ofweek.com/



接下来是美光。

图 54 2008-2015 年国内串行 NOR Flash 市场规模统计预测（按销售额，单位：亿元）

33.528.9 29.1

27.129.7

34.9

45.449

0

10

20

30

40

50

60

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014E 2015E


物联网、智能家居、可穿戴拉动

物联网中大量应用的嵌入式电子、医疗电子、汽车电子等，需要大容量 NOR Flash。2015 年物联网、布局加速，有望拉动 NOR Flash 小幅攀升。

物联网（IoT）与穿戴装置的市场备受产业期待，物联网和穿戴装置将带动中低阶容

量编码型快闪存储器（NOR Flash）需求。穿戴装置如智能手表或智能眼镜等，多是针

对单一功能所设计，而且对低功耗要求更高，让程式运算速度更快且功耗更低的NOR Flash找到新的增长点。

6. 新兴存储器技术：PCRAM和RRAM优势明显

DRAM 和 NAND 这两种主流存储技术各有利弊，但它们在容量和延迟方面鸿沟难以

弥合。如下图所示，DRAM 延迟最短，但耐久性、非易失性和成本较差，而 NAND 在寿

命、易失性、成本上具有优势，但延迟大，不适合做高速存取。

图 55 Nand、DRAM 以及新技术在延迟、成本、寿命等方面的比较


http://iot.ofweek.com/



为此，有必要研发新的存储技术，目标就是在延迟、耐久性、非易失性和成本方面

取得很好的平衡。新型存储器有两层含义，即存储信息的物理机制，以及新的工艺架构。

新的工艺架构主要是 3D 堆叠技术，新的物理机制包括记忆电阻、PCRAM、MRAM 等。

以美光为例，这两种技术路径都在研发当中，预计分别于 2015 和 2017 年实现首批生产。

此外，新兴存储器由于非易失性随机存储、高度读取方面的特点，传统 PCIe 无法发挥

最大性能，需要使用 NVMe（non-volatile Memory）接口。

图 56 Micron 的存储技术时间表


PCRAM（相变存储器）

相变存储器（Phase Change Random Access Memory，PCM、PRAM、PCRAM、

OUM）是目前研究最多的新型存储器。相变存储器(PCRAM)是基于奥弗辛斯基效应的

元件，因此又称为弗辛斯基电效应统一存储器（OUM，Ovonics unified memory）。其

最为核心的是以硫属化合物为基础的相变材料，基本原理是通过电流脉冲控制相变材料

在晶态和非晶态之间来回转换，晶态和非晶态对应材料电阻的巨大差异，通过电阻率的

高低存储数据。如用晶态的低电阻率存储 0，用非晶态的高电阻率存储 1.一种典型的操

作是，用高电压短脉冲写入数据（使材料非晶化），通过低电压长脉冲读取数据（测电

阻率），用中电压长脉冲擦除数据（使材料晶相化）。

PCRAM 优点主要是高密度、高速度、非易失性，且功耗低。理论上，PCRAM 可

重复写入 10 万次以上，读写速度可达到现有闪存的 1000 倍。NAND 闪存在 70 微秒内

对数据请求作出响应，而相变内存只需要大约 1 微秒。PCRAM 属于后段制程，容易与

CMOS 逻辑制程整合，不受组件微小化的规范，可以跨越制程可缩性的鸿沟，对于 SoC与独立内存（Standalone）都有优异的发展空间，非常适合移动设备上闪存方案。PCRAM可以使用当前主流的 PCIe 插槽，方便快捷，升级成本低。其缺点在于 PCRAM 温度敏

感，需要精准控制。

PCRAM 是目前研究最多、距离市场最近的新型存储器，各大闪存公司均在布局

PCRAM，主要有 Intel、三星、美光等。Intel 与意法半导体合资成立恒忆 Numonyx 研

发 PCRAM，2008 年 2 月向客户提供 PCRAM 原型样片。2009 年 5 月，三星向客户提

供 PCRAM 原型样片，2012 年推出 8G（单颗芯片 1G）PCRAM 芯片。2011 年，我国

第一款具有自主知识产权的相变存储器在中科院上海微系统与信息技术研究所诞生。美

光 2010年收购Numonyx，并与 IBM、英飞凌合作，目前有多款NOR Flash搭在PCRAM，

预计 2017 年进入量产阶段。日立也瑞萨也在合作 PCRAM 研发。2014 年 IBM 展示了

相变混合存储 SSD，首次在单颗控制器重整合了 Nand、DRAM 和 PCRAM。西数旗下

的 HGST 也于 2014 年展示了采用 PCRAM 的固态硬盘。



RRAM(电阻性随机存取存储器)

电阻式随机存取存储器（RRAM， Resistive Random Access memory，又称记忆

电阻)是另一种可能的下一代非易失性存储技术。其速度可与 SRAM 匹敌，而成本与

NAND 型闪存相近。RRAM 也是采用电脉冲触发可逆电阻转变，即 EPIR 效应。区别在

于，PCRAM 主要采用硫化物，通过晶化转变改变电阻，RRAM 主要采用氧化物（如钙

钛矿氧化物），通过在纳秒级电压脉冲作用下形成导电通道改变电阻。

RRAM 具有诸多优点，一是制备简单。存储单元为金属-氧化物-金属三明治结构，

可通过溅射、气相沉积等常规的薄膜工艺制备；二是擦写速度快。擦写速度由触发电阻

转变的脉冲宽度决定，一般小于 100 纳秒，远高于 Flash 存储器；三是存储密度高。研

究表明电阻发生变化的区域很小，约几个纳米，因此存储单元可以很小，另外，在 RRAM中还存在多水平电阻转变现象，利用这些电阻状态可存储不同信息，在不改变存储单元

体积的条件下可实现更多信息的存储；四是半导体工艺兼容性好，RRAM 可利用现有的

半导体工艺技术生产，从而大大缩减开发成本。

RRAM 产品并没有 PCRAM 丰富，但发展较快，被三星、闪迪等看好。RRAM 技术

最强的是 2010 年成立的 Crossbar，其 RRAM 芯片已经可以量产，预计首个样品在 2015年初出炉，2015 年底投入市场。初期主要面向嵌入式市场，授权给 ASIC、FPGA、SoC开发商，采用 3 层芯片堆叠，市场化时预计采用 16 层芯片堆叠，容量达 128GB，已经

可以量产。同时，crossba 宣称该技术可以尺寸缩减到 5nm。美光和索尼多年来一直在

联合研发 RRAM，但进展缓慢。不过最近，美光对 RRAM 产品储备可能已经成熟，预

计在 2015-2017 年将进行产品发布。

MRAM(磁随机存取存储器)

MRAM(Magnetic Random Access Memory) 是一种非挥发性的磁性随机存储器。

它拥有静态随机存储器（SRAM）的高速读取写入能力，以及动态随机存储器（DRAM）

的高集成度，而且基本上可以无限次地重复写入。

磁阻内存采用两块纳米级铁磁体，在界面上用一个非磁金属层或绝缘层来夹持一个

金属导体的结构。通过改变两块铁磁体的方向，下面的导体的磁致电阻

(magnetoresistance)就会发生变化，因此可以通过磁致电阻大小存储数据。由于磁阻不

随时间变化，因此 MRAM 是非易失性随机存储器。MRAM 的问题主要有“场飘逸”和串扰。

MRAM 发展较早。在 1994 年，美国 honewell 公司研发了一种使用巨磁电阻 GMR薄膜技术的 MRAM。1995 年摩托罗拉公司(后来芯片部门独立成为飞思卡尔半导体)演示

了第一个 MRAM 芯片，并生产出了 1MB 的芯片原型。2007 年，磁记录产业巨头 IBM公司和 TDK 公司合作开发 STT-MRAM（自旋扭矩转换，spin-torque-transfer)，利用放

大了的隧道效应(tunnel effect)，成为当今 MRAM 主流技术。2008 年，日本的 SpriteSat卫星就宣布使用飞思卡尔半导体公司生产的 MRAM 替换其所有的闪存元件。Everspin Technologies 是目前 MRAM 晶片主要厂商，目前产品最大记忆体容量为 64Mb；而

128Mb 甚至 1Gb 的 MRAM 可能会在未来两年内问世。TDK 也在 2014 年测试了 1MB的 MRAM 芯片。

FeRAM（铁电存储器）

FeRAM（铁电存储器，又称 FRAM）是早期提出的取代闪存的新型存储器，利用铁

电晶体的铁电效应实现数据存储，即在铁电晶体上施加一定的电场时，晶体中心原子达

到亚稳态，撤走电场后原子位置不变。

FRAM 保持数据不需要电压，也不需要像 DRAM 一样周期性刷新，是一种非易失性



的存储特性，功耗低，噪声低。此外，FRAM 存储器原理决定了其不会受到外界条件（诸

如磁场因素）的影响，抗干扰能力强，这或许是 FRAM 最大的优点。因此 FRAM 在 3-4年前就应用在需要抗辐射的医疗设备上，如 CT 扫描仪，病房监护仪，呼吸机等。铁电

存储器读取目前广泛采用的是 DRO 模式，即破坏性读取模式，读取数据过程中伴随着

大量的数据重写，因此会带来寿命、疲劳时效等可靠性问题。

Ramtron 最早生产出商用 FeRAM。2003 年，TOSHIBA 公司与 INFINEON 公司合

作开发出存储容量达到 32Mb 的 FeRAM。2014 年，富士通发布医用 4M FRAM 产品。

表 7 主要的新兴存储技术比较类别缩写优点缺点备注

相变存储器 PCRAM，PRAM

寿命高、读取快、非易失性、密度

高、CMOS 工艺兼容温度敏感，晶化一

致性控制最为成熟，三星、IBM

记忆电阻 RRAM 寿命高、读取快、非易失性、密度

高、成本低、CMOS 工艺兼容、

3D 化技术难度低、无散热问题

理论机理还不成

熟，漏电流问题发展较快，Crossbar，美光

铁电存储器 FeRAM ，FRAM

读取快、非易失性、抗干扰破坏性读取，容量

小医疗设备，富士通，东

芝、英飞凌磁存储器 MRAM 寿命高、读取快、非易失性结构复杂，容量小 honewell，Freescale，

TDK，SK 海力士，东

芝资料来源：中国闪存市场网，海通证券研究所整理

7. 其他存储技术

其他半导体存储技术包括 ROM，EEPROM，PSRAM 等，目前市场很小。

只读存储器 ROM（read only memory）特点是非易失性存储，即把信息写入存储

器以后，能长期保存，不会因电源断电而丢失信息。如今很多 ROM 也是可反复读写的，

但 ROM 名称一致沿用了下来。早期 ROM 只能在出厂时烧入一次数据，以后只能读取

存储器中的信息，不能再写入信息，用来存放固定的程序和数据，如微机的监控程序、

汇编程序、用户程序、数据表格等。

可编程只读存储器 PROM（Programmable ROM）其内部有行列式的熔丝，可依用

户（厂商）的需要，利用电流将其烧断，以写入所需的数据及程序，因此 PROM 变得通

用，不同用户可以根据自己需求通过编程定制。

可编程只读存储器 EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）可利

用高电压将数据编程写入，通过紫外光照射抹除，可重复使用。因此，在封装外壳上会

预留一个石英玻璃所制的透明窗以便进行紫外线曝光。

电子抹除式可复写只读存储器 EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，又称 E2PROM）之运作原理类似 EPROM，但是抹除的方式是使

用高电场来完成，因此不需要透明窗。

准静态随机存储器（PSRAM）是为了降低 DRAM 功耗而设计，早起用在功能机的

XiP 架构中，容量小。目前主要应用在嵌入式产品、物联网等方面。

8. 中国企业可以借 3D NAND技术转换实现弯道超车



8.1 存储器与微处理器，占据超四成的半导体产值

存储器和微处理器是半导体产业的两大件，也是半导体产业的基石。发展半导体产

业，存储器和微处理器是绕不开的课题。

据中国产业洞察网数据显示，2013 年全球半导体行业市场规模达到 3043 亿美元，

其中微处理器、存储器、逻辑 IC、模拟电路市场规模分别为 587 亿、673 亿、848 亿和

399 亿美元，分别占半导体行业的 19%、22%、28%、13%。

图 57 全球半导体分产品市场占比

资料来源：立本研究中心，海通证券研究所整理

从产值角度看，存储器占半导体产品产值的 22%，在半导体产品中算“大件”。经过

20 多年的发展，中国半导体产业整体仍然大幅落后于海外国家和地区，在存储器领域更

是基本上属于一穷二白。发展存储器产业，对国家整个半导体产业的进步拉动效应明显。

8.2 Nand Flash从平面转向 3D，中国可借此实现弯道超车

Nand Flash 在 16nm 节点后已经接近材料的物理极限，微缩的成本和工艺难度都急

剧上升，因此变得不再划算。各厂都在积极布局 3D NAND Flash，2015 年也会开始陆

续进入量产。

图 58 3D Nand Flash 技术

资料来源：驱动之家，海通证券研究所整理



2D Nand Flash 的进步主要是通过微缩技术实现的，而 3D Nand Flash 的关键技术

是极度复杂的刻蚀和薄膜工艺，技术工艺差别较大，而且除了三星，另外的企业如美光、

SK 海力士等在 3D Nand Flash 布局方面走的并不远。如果中国企业现在通过技术合作，

快速切入该领域，在这个技术变革过程中很有可能在存储器领域实现弯道超车。

存储器产业技术门槛和资金门槛高，切入该领域必需要有国家的大力支持，中国企

业如果能抓住 Nand Flash 从平面向 3D 技术转化的机遇，是有成功切入存储器产业的可

能。

9. 投资建议：关注存储器产业链上下游

目前存储器企业多采用 IDM 模式，从存储器芯片的设计、制造到封装都由本身完成。

美光外协订单较多，台湾华亚科、南茂、力成等为其晶圆制造和封测的合作伙伴。国内

存储器产业链相关的企业有兆易创新（IPO 排队，Nor Flash 芯片设计）、武汉新芯（未

上市，目前涉及 Nor Flash 晶圆制造）、中芯国际（0981.HK，存储器芯片晶圆制造）

等，另外未来如果存储器产业在中国大力发展起来，国内的相关设备、材料、封测、模

组、控制器芯片等配套都可能有投资机会，我们保持密切关注。

风险提示：行业景气度剧烈波动、技术更新换代等



附录. 部分专用名词说明 DDR

双倍数据率同步动态随机存取存储器

DRAM 动态随机存储器 RAM 随机存储器 ROM 只读存储器 NAND Flash 储存型快闪记忆体 NOR Flash 编码型快闪记忆体 SRAM 静态随机存储器 PSRAM 准静态随机存储器 GDDR 绘图卡存储器 LPDDR 低功耗双倍数据传输率存储器 eMMC 嵌入式多媒体卡 EMCP 多芯片封装内存 SSD 固态硬盘 MLC Flash 多级单元 Flash SLC Flash 单层单元 Flash TLC Flash 三层单元 Flash Niche DRAM 利基型动态随机存储器 IDM 垂直整合制造商 IP STB 网络机顶盒 set-top box（STB）机顶盒 over the top（OTT）互联网电视 xiP 芯片内执行 SPI NOR Flash 传销 NOR Flash RRAM 记忆电阻 FeRAM，FRAM 铁电存储器 MRAM 磁存储器 PCRAM，PRAM 相变存储器 NVMe 非易失性接口



信息披露

分析师声明

董瑞斌：电子行业陈平：电子行业本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本报告所采用的数据和信息

均来自市场公开信息，本人不保证该等信息的准确性或完整性。分析逻辑基于作者的职业理解，清晰准确地反映了作者的研究观点，

结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。

分析师负责的股票研究范围

重点研究上市公司：*ST 合泰、环旭电子、晶方科技、长电科技、华天科技、联建光电、奥拓电子、恒宝股份、天喻信息、中航光电等。

投资评级说明

1. 投资评级的比较标准类别评级说明

投资评级分为股票评级和行业评级买入个股相对大盘涨幅在 15%以上；

增持个股相对大盘涨幅介于 5%与 15%之间；

股票投资评级中性个股相对大盘涨幅介于-5%与 5%之间；

减持个股相对大盘涨幅介于-5%与-15%之间；

以报告发布后的 6 个月内的市场表现为比较

标准，报告发布日后 6 个月内的公司股价（或

行业指数）的涨跌幅相对同期的海通综指的

涨跌幅为基准；卖出个股相对大盘涨幅低于-15%。

2. 投资建议的评级标准增持行业整体回报高于市场整体水平 5%以上；

行业投资评级中性行业整体回报介于市场整体水平－5%与 5%之间；

报告发布日后的 6 个月内的公司股价（或行

业指数）的涨跌幅相对同期的海通综指的涨

跌幅。减持行业整体回报低于市场整体水平 5%以下。

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会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。

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存储器产业专题报告之一：中国企业有机会在 3d nand...

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