
存储市场正在持续演进“超级周期”,在AI加速落地和晶圆大厂扩产背景下,全球先进制程存储需求强劲。
近期全球存储巨头密集发布最新进展。美光科技官宣,未来十年将在新加坡投资240亿美金建设一座新NAND工厂;韩媒报道三星一季度NAND涨价100%以上,超市场预期;另据悉三星接近获英伟达批准,将供应HBM4人工智能存储芯片。此外,近期Trendforce上修26Q1 NAND涨幅预期。
AI与服务器需求刺激下,存储市场供应端议价能力达峰值。当前存储行业趋势持续向上,产业链核心环节加速推进国产替代。
本文重点聚焦存储芯片全产业链核心环节、竞争格局和产业趋势。
01
存储芯片概览
存储芯片利用电能方式存储信息,通过电子的存储或释放实现数据的读取与写入,具备高集成度、低功耗和快速读写的特性。
主要应用于服务器、手机和PC等大宗消费品类,整体市场规模庞大。
在AI服务器领域,先进存储芯片主要为AI算力提供高带宽的数据存储和传输支持。
存储芯片是电子行业市场的重要风向标,且具有明显的周期性。
过去二十年来呈现约四年一轮的周期,其价格波动通常遵循“供过于求→价格下跌→产能出清→供不应求→价格上涨”的循环。
存储产业链图示:
资料来源:行行查
存储芯片分类
主流存储芯片包括DRAM、NAND Flash、NorFlash三类。
DRAM主要是作为计算机的内存,NAND Flash广泛用作大容量数据存储介质,NOR Flash适合作为执行代码的存储介质,在需要快速读取代码的场景中。
根据IC Insights的数据,DRAM在整个存储市场的占比约为56%,闪存NAND的占比约为43%,其中NAND闪存为41%,NOR闪存为2%,其他存储芯片缓慢成长且大幅抢占市场的可能性较小。

02
存储芯片产业链
存储产业链整个链条从材料设备环节开始,延伸到晶圆制造,逐步延伸至终端应用市场,产业链呈现出高度分工与协同发展的格局。
上游包括IP核、EDA工具、半导体材料、半导体设备等。
中游涵盖易失性存储芯片(如DRAM、SRAM)和非易失性存储芯片(如NAND Flash、NOR Flash、EEPROM等)的设计、制造与封测环节。
下游广泛应用于消费电子、计算机、网络通信、智能车载、工业控制及物联网等领域。
03
存储芯片上游
产业链上游原厂负责IC设计与晶圆制造,是整个产业链的基础,提供核心的芯片原材料、设计和设备支持。
半导体芯片材料
据SEMI数据,全球半导体材料价值量占比前六分别为:硅片(37%)、电子特气(13%)、光掩膜(12%)、CMP(7%)、光刻胶(5%)和溅射靶材(3%),其他种类材料合计占比约22%。
硅片:成本占芯片总成本的30%-40%。当前全球市场主流的产品是200mm(8英寸)、300mm(12英寸)直径的半导体硅片,下游芯片制造行业的设备投资也与200mm和300mm规格相匹配。

半导体硅片技术门槛较高、设备投资较大,具备高行业壁垒。全球半导体硅片市场呈现高度集中的寡头垄断格局。前六大厂商信越半导体、SUMCO、环球晶圆、Siltronic世创、SK Hynix Siltronic、Soitec占据约80%市场的份额。该领域我国国产化率约20-30%,形成梯队竞争态势,主要厂商包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中欣晶圆、众合科技、中晶科技、扬杰科技、有研半导体、上海合晶、金瑞泓和南京国盛等。

电子特气:被誉为电子工业的“血液”,纯度要求极高(通常需达到6N级以上),杂质控制需达ppb级,行业认证周期长且市场进入壁垒高。国内电子特气本土替代进程加快。以华特气体、金宏气体、雅克科技、中船特气、昊华科技、和远气体、南大光电、凯美特气和派瑞特气等代表的企业在不同种类的细分气体领域皆有突破。
光掩模:光刻工艺的“图形母版”,通过曝光将电路图案转移到晶圆表面。掩膜版在半导体材料市场占比约12%,仅次于硅片35%、电子特气13%。在光刻耗材成本中占25%-30%,仅次于光刻胶。先进制程晶圆制造厂商所用的掩膜版大部分由自己的专业工厂内部生产,如英特尔、三星、台积电、中芯国际等公司。
对于较为成熟的制程所用的掩膜版,芯片制造厂商为了降低成本,在满足技术要求下,更倾向于向独立第三方掩膜版厂商进行采购。
国内半导体掩膜版主要布局厂商包括迪思微、中微掩膜、龙图光罩、清溢光电、路维光电、冠石科技、中国台湾光罩等。此外菲利华是国内首家具备生产G8代大尺寸光掩膜版基材能力的企业。

光刻胶:光刻工艺中的核心材料。国内厂商主要以紫外宽谱、g线、i线等中低端产品为主,在该等产品领域已经占据一定市场份额,但在KrF、ArF、EUV等中高端光刻胶领域仍依赖进口。国内光刻胶产业链各环节厂商众多,主要包括南大光电、彤程新材(北京科华)、华懋科技(徐州博康)、晶瑞电材(苏州瑞红)、上海新阳、容大感光、鼎龙股份,以及广信材料、飞凯材料、雅克科技等,国内仅少数企业具备ArF浸没式光刻胶量产能力。

芯片设计工具EDA
EDA是半导体设计的核心,涵盖从电路设计、物理设计、验证测试到生产制程的全流程。当前市场由Cadence、Synopsys、Mentor Graphics(现属西门子)三巨头垄断。国产EDA三大厂商包括华大九天、概伦电子、广立微。其中,华大九天推出国内唯一支持超大规模Flash/DRAM量产的EDA解决方案。概伦电子在器件建模和电路仿真领域具有优势,提供高精度仿真工具。广立微专注于制造类EDA工具,提供良率提升和工艺优化解决方案。
半导体设备
设备是芯片产业链上游高壁垒基石。
晶圆制造核心设备:薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀设备共同构成芯片制造三大核心设备,合计占比超60%。
当前产线升级带来资本开支密度提升,市场呈现持续扩容趋势。SEMI预期2026/2027年全球半导体设备规模将达到1,450/1,560亿美元,相较于2024年增长30%以上。

光K机:芯片制造中技术含量最高、难度最大的设备,占芯片制造成本的35%以上。
全球市场主要竞争者包括ASML、Nikon和Canon,其中ASML占据绝对主导地位。
国内目前已建立研发体系,主要包括整机制造企业宇量昇、新凯来、上海微电子、以及研究所(长光、上光机)、长春国科精密、北京国望光学等。光源环节主要参与厂商中科益虹源可提供DUV准分子激光光源(KrF、ArF),福晶科技主要提供DUV光K机光源系统中的非线性光学晶体(如LBO、BBO)和激光器件,波长光电开发的平行光源系统已实现国产替代,应用于i线(365nm)、KrF(248nm),奥普光电参与光源系统研发。茂莱光学等厂商为光学系统提供用于匀光、中继照明模块的光学器件、投影物镜等。福光股份给长光所供投影物镜的部分镜片以及结构件以及照明系统的中继镜。

刻蚀机:刻蚀是半导体图案化过程的核心工艺,刻蚀机为半导体制造三大核心设备之一。LAM泛林集团)、应用材料、东京电子等企业占据了刻蚀机市场的主导地位。LAM(泛林集团)是全球第一大刻蚀设备提供商,刻蚀设备市场份额约45-47%,在薄膜沉积设备市场也占据重要地位。
国内北方华创、中微公司等企业在刻蚀机领域具有强劲竞争力。北方华创是半导体设备领域的"全能型"企业,覆盖刻蚀、沉积等多类核心设备,提供刻蚀设备产品线全面的解决方案,其12英寸电容耦合等离子体介质刻蚀机Accura LX等产品在市场上具有竞争力;中微公司专注于高端等离子体刻蚀设备研发,在CCP(电容耦合等离子体)刻蚀领域领先,打破国外厂商在先进制程领域的垄断。

薄膜沉积设备:在半导体组件工业中为了对所使用的材料

测试设备:贯穿设计验证、晶圆制造、封装测试等全流程,其核心壁垒在于测试板卡和芯片。存储测试机专用于DRAM、NAND Flash等存储芯片,需支持高速、大并测和新标准持续迭代,研发投入大。国内长川科技、华峰测控、精智达、精测电子等头部厂商在存储芯片测试领域份额逐步提升。长川科技是国内唯一能量产256Gb以上存储测试机的企业;华峰测控传统优势在模拟及数模混合测试,正积极切入高端SoC(含GPU)测试,推出了面向SoC测试的8600机型;精智达深耕存储测试领域,DRAM测试机是其核心增长点。
封装设备:HBM显存以高带宽突破加速卡显存容量瓶颈,COWoS封装技术成为GPU与HBM高速互联的核心支撑,而2.5D/3D封装技术的实现则高度依赖先进封装设备。本土设备厂商在封装环节具备较强全球竞争力,各环节部分代表厂商包括华海清科(减薄机)、盛美上海(电镀机)、芯源微(涂胶显影 键合机)、拓荆科技(键合机)、晶盛机电(减薄机)等。
04
存储芯片中游:芯片设计和制造
存储芯片的中游环节芯片设计和制造是产业链核心,决定存储芯片的性能、成本和市场竞争力。
芯片设计环节根据市场需求,定义芯片的规格容量和速度等关键参数。
DRAM、NAND Flash、NorFlash是三类主流存储芯片。
DRAM:作为主内存,直接与CPU通过总线交互,存储数据及中间计算结果,当前正朝3D堆叠先进架构方向发展。DRAM包括DDR5、LPDDR5、HBM等,主要用于系统内存,如服务器、PC和移动设备的运行内存。

HBM高宽带存储:目前占整个DRAM市场比重提升,且成为AI服务器的标配。根据TrendForce数据,SK海力士、美光和三星三家企业合计占据全球HBM市场90%以上的份额,国内在HBM芯片领域仍处于加速研发阶段,除本土存储某大厂在DRAM领域取得了较为显著的进展,兆易创新、东芯等厂商近年来也在加速布局。

NAND Flash:非易失性存储器,数据以电荷形式存储,主要用于固态硬盘、嵌入式存储和移动存储。该环节供给主要由海外厂商主导,三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士几大原厂组成稳定市场格局,国内本土大厂也推出了多款高性能和高可靠性的NAND Flash产品。
NAND分为利基与主流:SLCNAND、MLC/TLCNAND容量<=4GB的属于利基产品,MLC/TLCNAND容量>4GB的属于主流产品。
当前NAND缺口或将继续加大,无论是Deepseek提出的Engram架构、英伟达Rubin ICMS平台以及三星、海力士减产NAND均是缺口继续加大的论据。

目前国内厂商中,SLC NAND 市场份额以中国台湾的华邦和旺宏为主,并涌现出兆易创新、东芯股份、北京君正等大陆厂商占据一定的份额。
随着海外巨头转战主流 NAND 市场,国内公司聚焦于中小容量通用型存储芯片的优势开始展现,未来增长空间可观。
当前企业级和消费级SSD(固态硬盘)是目前NANDFlash主要应用领域,其中在企业级SSD包括忆联、忆恒创源、江波龙、浪潮、同有科技、开普云等都有所布局。

NORFlash:全球龙头华邦电子、旺宏、兆易创新。根据Web-FeetResearch报告显示,兆易创新SerialNORFlash市占率提升至全球第二位。佰维存储、复旦微电、东芯股份、恒烁科技、普冉股份等也是NOR Flash市场核心布局厂商。例如,东芯股份国内中小容量NAND、NOR Flash领先,工业级存储需求增长,AI边缘设备存储方案提供商;北京君正全球车载DRAM市占率领先;
芯片制造三类模式
IDM厂商:集芯片设计、制造、封装测试于一体的垂直整合模式,拥有完整的产业链控制权,能快速响应市场需求。如三星、SK海力士、美光、西部数据等国际巨头,以及国内的CXMT、YMTC、士兰微和华润微等。
Foundry晶圆代工厂:制造环节核心,提供芯片制造服务,规模效应显著且先进制程技术领先。如中芯和华虹等厂商成熟制程代工,支撑国内Fabless公司。
Fabless无晶圆厂模式:通过轻资产运营(无需自建晶圆厂)快速迭代产品,专注研发与市场,适合消费电子、AI等变化快的领域。兆易创新、北京君正、东芯股份、普冉股份、恒烁股份、韦尔股份、紫光展锐等均采用Fabless模式。

存储模组
存储模组是将存储芯片与主控芯片、PCB板、接口等组件集成,通过标准化接口(如SATA、PCIe、USB)与设备连接,提供即插即用的存储解决方案。
存储模组与各环节协同工作以实现数据的高效存储、读取与管理。
全球存储模组市场呈现“独立厂商主导,原厂自研补充”的格局。
江波龙全球第二大独立存储器厂商,国内唯一具备“eSSD RDIMM”企业级产品设计能力的厂商,自研主控芯片累计应用超3000万颗。佰维存储国内嵌入式存储主要厂商,AI眼镜存储器核心供应商。德明利SSD主控芯片龙头,与国内厂商战略合作。
香农芯创完成了企业级DDR4/DDR5、Gen4 eSSD的研发;协创数据使用的存储芯片有采购和自研两种方式,其SSD产品包含多种容量和规格。
此外,朗科科技将存储芯片整合为固态硬盘、U盘等存储设备;中国台湾厂商群联电子产品用于自有品牌及贴牌销售,怡亚通通过战略性投资掌握关键技术话语权。
NAND原厂自研存储模组厂商:三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据自研主控搭配自有NAND颗粒,用于自有品牌模组(如三星980 PRO SSD),通常不对外销售主控。
存储模组的关键组件包括主控芯片和接口协议等。
主控芯片
主控芯片是存储设备的“大脑”,负责协调存储芯片与外部系统之间的数据交互,并提供控制存储设备读写操作的关键芯片。
全球主控芯片市场独立第三方主控厂商包括慧荣科技(全球最大)、联芸科技(国内第二)、得一微(全栈解决方案)。非NAND原厂自研主控厂商群联电子外采NAND颗粒搭配自研主控,产品用于自有品牌及贴牌销售。
内存接口芯片
DDR5内存接口芯片的竞争格局与DDR4世代类似,全球只有三家供应商可提供DDR5第一子代的量产产品,分别是国内厂商澜起科技、日本厂商瑞萨电子和美国厂商Rambus。
澜起在内存接口芯片的市场份额保持稳定,近期澜起科技率先推出基于PCIe 6.x/CXL 3.x标准的高性能有源电缆AEC解决方案。在配套芯片上,SPD和TS芯片主要的两家供应商是澜起科技和瑞萨电子;PMIC的竞争对手更多,竞争态势更复杂。聚辰股份与澜起科技合作开发DDR5内存模组配套芯片,如SPD5 EEPROM、SPD5 TS EEPROM产品。

封装测试/先进封装
晶圆经过切割后进入封测环节,由封测厂商完成封装与测试,并进行产品开发,以确保芯片性能达标。
在国产算力持续起量背景下,国产先进封装产能供不应求,强景气周期具有持续性。
多家封测公司继续提高资本开支,加速卡位国产算力核心封装环节。
封测全球龙头包括日月光、安靠、力成科技、京元电子。中国大陆厂商中第一梯队包括长电科技(全球第三)、通富微电(全球第五)、华天科技(全球第六)。此外,甬矽电子、晶方科技、深科技、万润科技、太极实业、苏州固锝等公司也积极布局先进封装。

存储产品广泛应用于多个终端领域,涵盖智能终端、电脑及服务器、摄影与监控设备、可穿戴设备、汽车电子系统、商用及专业设备以及其他新兴应用场景。
整体来看,我国已初步完成在存储芯片领域的战略布局。除大厂的大型存储项目外,大部分本土厂商与国际龙头进行错位竞争,聚焦利基型市场。
从产业链细分领域来看,参与者众多,产业链上下游从原材料、代工到封测等众多厂商都参与布局。
当前AI浪潮持续爆发成为存储需求可持续性增长的关键支撑,服务器和AI终端有望持续带动存储需求增长,产业链各环节国产替代机遇有望全面提速。


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