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闪存芯片将掀起新一轮涨价

时间:2024-02-25 12:56:50 科技迭代

2023年下半年,以DRAM、NAND Flash为代表的内存报价将逐步止跌反弹。

近期,NOR Flash也呈现出明显的复苏趋势。

供应链人士透露,2024年1月,NOR Flash价格预计将上涨5%,并保持上涨趋势。

到第二季度,增幅将达到10%。

过去几年,随着整个半导体市场的变化,NOR Flash的供需和价格也有涨有跌。

2018年,NOR Flash市场需求相对疲软,但供应商产能持续增加,导致当年价格进入下行周期。

经过一年的低迷,NOR Flash价格在2019年第三季度开始复苏。

这一趋势从旺宏、华邦和兆易创新的营收增速也可以看出。

这三家公司的营收增速自2019年第二季度以来均有所改善,第三季度的营收增速仍在改善。

,从此以后,NOR Flash市场进入了上升周期。

当时主要的增长动力是智能手机的AMOLED和TDDI,以及物联网相关应用的增长。

供给方面,美光等主要厂商逐步淘汰NOR Flash,且扩产有限,导致供需缺口持续扩大,NOR Flash价格大幅上涨。

当时,Cypress(已被英飞凌收购)、Macronix等主要厂商的产能被订购出去,交货时间大大延长。

2020年和2021年的繁荣市场仍将持续,但到2022年,特别是下半年,全球电子半导体市场已进入下行周期。

大部分芯片元件供应过剩,NOR Flash也未能幸免,再次进入低迷期。

预计。

2022年,各闪存厂商营收大幅下滑。

以东芯股份为例,该公司当年NAND Flash产品营收为7.08亿元,同比增长7.27%,而NOR Flash营收为7200万元。

人民币,同比下降61.47%。

这种低迷的市场状况一直持续到2023年下半年。

这一次,随着全球市场的复苏,NOR Flash也迎来了新一轮的增长,尤其是新兴AI边缘设备的需求不断增长,开辟了新的发展空间。

NOR Flash的增长空间。

01.小而精的NOR Flash NOR Flash是基于NOR门结构的闪存。

NOR是逻辑门电路中的“或非”门。

NOR Flash具有并行访问结构,这意味着每个存储单元都有一个地址,可以直接访问任意存储单元。

这赋予了 NOR Flash 快速随机访问能力,适合执行代码和读取关键数据。

与 NAND Flash 相比,NOR Flash 存储密度较低、成本较高,但具有读取速度快、片上执行(XIP)等优点,适合需要低延迟、高可靠性的执行代码和存储。

关键数据应用。

NOR Flash应用范围广泛,包括手机、PC、可穿戴电子设备,以及汽车、安防、工控、基站、物联网设备等。

从厂商来看,Macronix、Cypress、Winbond、美光和兆易创新是全球前五的NOR Flash供应商,占据超过92%的市场份额。

2017年,随着美光、赛普拉斯相继退出低端NOR Flash市场,华邦、旺宏、兆易科技逐渐占据了NOR Flash的主要市场份额。

在中国大陆,主要的NOR Flash厂商有兆易创新、普然科技、北京英见、东芯科技、恒硕科技等。

02.在现有的应用市场中,NOR Flash按照容量可以分为三类:32Mb以下的小容量、具备简单的代码执行功能,主要应用于PC主板、机顶盒、路由器、普通蓝牙耳机、AMOLED、TDDI、可穿戴设备、安防监控等产品; 32Mb-128Mb属于中等容量,可以实现比较复杂的程序执行功能,比如TWS耳机中的降噪等高级功能; 128Mb以上属于大容量,适合需要快速启动的复杂功能、可靠性要求高的场景,如5G基站、工业控制和汽车电子等。

从近几年的发展情况来看,小容量和中容量的NOR Flash主要应用于存量市场,而大容量产品主要应用于增量市场。

从过去几年的应用情况来看,特别是2015年至2021年,NOR Flash在AMOLED、TWS蓝牙耳机和TDDI应用市场都实现了大幅增长。

过去几年,NOR Flash市场保持稳定增长,2021年市场规模达到28.84亿美元,同比增长15.36%。

由于工艺原因,AMOLED存在两大问题:亮度均匀性和残像,需要补偿。

补偿方式分为内部补偿和外部补偿。

内部补偿效果不佳,残影问题难以解决;外部补偿具有像素结构简单、驱动速度快、补偿范围大等优点,是实际应用中的首选。

对于外部补偿,需要外部NOR Flash以避免AMOLED面板的蓝光随着时间的推移而褪色的问题。

过去几年,AMOLED在智能手机中的应用越来越多,带动了中端NOR Flash需求的增长,复合增长率高达24%。

据CINNO Research统计,2021年中国市场智能手机AMOLED面板出货量约为6.68亿片,同比增长36.3%。

对于高端手机来说,AMOLED已经成为标配显示面板,并且随着产品价格不断下降,AMOLED仍在向低价手机领域渗透。

不同像素的AMOLED面板需要不同的NOR Flash容量。

全高清需要8Mb产品,而QHD则需要16Mb-32Mb。

这些NOR Flash的单价在0.2-0.4美元之间。

与传统耳机相比,TWS蓝牙耳机的功能更多,需要存储更多的固件和代码程序,并且需要外部串行NOR Flash。

以安卓手机的TWS耳机为例,一般采用8Mb或16Mb NOR Flash。

随着功能的增加,需要32Mb、64Mb、128Mb,甚至256Mb。

据Counterpoint研究统计,2021年全球TWS耳机销量将达3亿台,同比增长24%,带来超过6亿颗NOR Flash芯片的市场需求。

Counterpoint研究预测2020年至2025年TWS耳机出货量复合年增长率高达21%。

与此同时,所使用的NOR Flash的容量不断增加。

例如,2019年基于高通平台的TWS耳机主要采用32Mb NOR Flash,2021年最大使用容量已达到128Mb。

随着产能升级,芯片的ASP也不断增长。

TDDI是Touch and Display Driver Integration的缩写,即将原本独立的手机触摸IC和显示IC集成到一个SoC中。

由于TDDI触控功能编码需要大容量,因此需要外挂NOR Flash进行存储并辅助TDDI进行参数调整。

03.增量应用市场 据Values Reports统计,2022年全球NOR Flash市场规模约为33亿美元,未来要想保持增长,除了保持上述存量市场的稳定增长,还需要加速推进增量市场。

尤其是5G基站、汽车电子和智能穿戴设备。

我们来看看这三大增量市场的情况。

由于5G基站的特殊运行环境(工作温度范围-40℃~105℃,至少保证10年以上寿命),相应的NOR Flash需要满足高容量的工业级标准+高性能+高可靠性。

在5G基站中,每次系统启动时都需要对FPGA和SoC进行配置。

与NAND Flash和SD卡不同,NOR Flash可以在5G设备的初始响应和启动过程中提供更高的可靠性和更低延迟的启动配置支持。

NOR Flash负责存储FPGA配置过程控制、串行外设接口通信等信息。

一般基站AAU/BBU需要配备6-10个512Mb-2Gb NOR Flash。

随着全球5G建设持续推进,大容量NOR Flash的需求也将呈现快速增长。

不过,全球能够生产5G基站用NOR Flash的厂商并不多。

目前,全球约80%的5G基站生产厂商已向旺宏电子下订单。

这样的话,这个领域无论对于市场还是对于厂商来说都有很大的增长空间。

汽车电子的快速增长将带动汽车存储器的需求随之增长。

汽车用存储器主要包括DRAM、NAND Flash和NOR Flash。

其中,NOR Flash在汽车应用中的份额正在逐渐增加,目前约为15%。

由于NOR Flash具有较好的可靠性,大容量NOR Flash在汽车电子领域得到广泛应用。

从最初用于汽车广播需要1Mb的低端NOR Flash,发展到用于中央控制系统的配备128Mb~256Mb的产品。

随着越来越多的传感器和MCU集成到汽车系统中,每个功能单元的数据和程序存储需要更高性能的闪存。

汽车熄火停车后主控电子系统会立即关闭,每次启动时需要快速激活ADAS系统界面。

车辆系统的快速启动需要具备快速读取代码的能力,这正是NOR Flash所擅长的,具有先天的优势。

随着汽车智能化水平的提高,ADAS、车载仪表板等汽车电子功能块对NOR Flash的需求越来越大。

在ADAS系统中,每个摄像头都需要一个或多个NOR Flash芯片,每个摄像头的平均存储容量在32-128Mb之间。

ADAS系统中的行车记录、导航、成像、车道偏离预警等功能,一般需要使用512Mb NOR Flash。

高端 ADAS 系统需要 1Gb 甚至更高容量的 NOR 闪存。

汽车级芯片对稳定性和可靠性有很高的要求,NOR Flash同样如此。

汽车应用要求 NOR Flash 的工作温度范围至少为 -40°C 至 105°C,并且还满足 AEC-Q100 等汽车认证。

汽车用NOR Flash的可靠性必须达到0dppm,远高于消费类应用的100-200dppm。

因此,越来越多的厂商转向高端NOR Flash产品线。

重要原因之一是他们看到了未来汽车应用的巨大市场。

智能穿戴设备未来将保持强劲增长,预计2025年出货量将达到8亿部,复合增长率超过10%。

智能穿戴设备也将对NOR Flash产生大量需求。

通常,这些设备需要收集各种用户数据,例如位置、心率信息等。

此外,还需要向用户传输外部数据,例如音乐、视频、通话等,所有这些数据都是离不开NOR Flash的支持。

以智能手环为例。

通常,高端智能手表具有较大的SoC面积,并且可以支持内置NOR Flash功能。

相对而言,智能手环主控芯片性能较弱,SoC面积较小,不足以支持内置NOR Flash功能,需要外置NOR Flash。

AR/VR也是一个主要增长点。

AR/VR对计算的要求非常高,相当于一台小型PC。

更高性能的AR/VR设备通常需要配备容量为64Mb-128Mb的NOR Flash来存储AR/VR启动系统代码。

例如,VR设备Oculus Rift CV1在头戴式显示主板中配备了华邦的64Mb NOR Flash,而AR设备Magic Leap One主机Lightpack则配备了Cypress的128Mb产品。

未来,物联网(IoT)及相关设备将无处不在,物联网设备数量的持续增长将有助于NOR Flash市场保持稳定增长。

大多数物联网设备需要具有快速响应和低功耗的特点,并且大多数应用场景不需要大量的存储内容,这与NOR Flash的特性相匹配。

未来,NOR Flash有望在物联网设备中取代NAND Flash。

04.结束语 经过前几年的快速增长,NOR Flash市场在2022年进入寒冬,各大厂商在2022年下半年开始逐步减产,直到2023年下半年库存才大幅减少减少。

前段时间,行业库存水平平均为3至4周。

近期,随着各终端需求的回升,OEM厂商和系统厂商的NOR Flash库存进一步下降至两周左右。

在这种情况下,从2024年1月开始,厂商势必增加库存,这将推高NOR Flash的报价。

进入2024年之后,无论是智能手机、AMOLED面板、TWS蓝牙耳机等现有市场,还是汽车电子、AR/VR等增量市场,需求都将开始回暖或增加。

此外,流行的AI系统和应用在2024年将继续流行,特别是边缘侧和终端AI设备。

NOR Flash的需求将会增加。

此类应用将推动每个设备的 NOR Flash 使用率升级,例如从现有的 64Mb 增加到 256Mb。

在整体市场需求增长的推动下,NOR Flash市场绝对数量不断增长的同时,其相对份额也将增加,尤其是在汽车领域。

预计将分享DRAM和NAND Flash的份额,在原来的15%的基础上。

进一步改善。