半导体存储上游存储晶圆市场由少数厂商主导及行业发展趋势
1、半导体存储器简介
存储器是指利用磁性材料或半导体等材料作为介质进行信息存储的器件，半导体存储器利用半导体介质贮存电荷以实现信息存储，存储与读取过程体现为电荷的贮存或释放，半导体存储是集成电路的重要分支。半导体存储器按照是否需要持续通电以维持数据分为易失性存储（VM）和非易失性存储（NVM）。
2、全球半导体存储产业在波动中呈现总体增长趋势
半导体存储器作为电子系统的基本组成部分，是现代信息产业应用最为广泛的电子器件之一。随着现代电子信息系统的数据存储需求指数级增长，半导体存储出货量持续大幅增长，另一方面，由于存储晶圆制程基本按照摩尔定律不断取得突破，单位存储成本在长期曲线中呈现单边下降趋势，市场的总体规模在短期供需波动中总体保持长期增长趋势。
资料来源：WSTS、普华有策
相关报告：北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年半导体存储行业细分市场调研及投资可行性分析报告》
3、半导体存储产业链特征
半导体存储产业链形态与逻辑芯片产业有所不同。第一，在晶圆领域，逻辑芯片产业从1990年代起，受降低成本和提升效率等要素驱动，原来主流的IDM（设计-制造垂直整合）模式向产业链分工模式切换，Fabless（设计）、Foundry（制造）、Test（测试）各环节开始独立，产业链纵向分化；而半导体存储器由于布图设计与晶圆制造的技术结合更为紧密，半导体存储两大主流市场（DRAM与NAND Flash）中，主要晶圆厂均仍采用IDM模式经营。
第二，在晶圆到产品的应用过程中，逻辑芯片由于目标功能多样，需要聚焦IC设计环节实现目标功能需求，SoC芯片设计与SiP封装设计并举；而半导体存储器核心功能即为数据存储，存储晶圆标准化程度高，核心功能通过IC设计和晶圆制造实现，应用场景产生的客制化功能实现则移向产业链后端，主要在NAND Flash主控芯片设计、固件开发以及SiP封装等环节实现。因此，逻辑芯片通过“Fabless设计+Foundry代工”已经完成产品开发的核心周期；但对于存储芯片，存储IDM厂完成晶圆制造后，仍需开发大量应用技术以实现从标准化存储晶圆到具体存储产品的转化。部分存储IDM厂凭借晶圆优势向下游存储产品领域渗透，同时独立的模组/产品供应商（含品牌商）应运而生，组织存储晶圆制成以后的产业链协作，整合技术、资源和渠道，确保标准化存储晶圆在不同应用场景的适用性。
4、DRAM与NAND Flash是半导体存储的主流市场
半导体存储市场中，DRAM和NAND Flash占据主导地位。DRAM作为一种高密度的易失性存储器，能够在存储密度与读写速度之间取得良好平衡，主要用作CPU处理数据的临时存储装置，广泛应用于智能手机、个人电脑、服务器等主流应用市场，随着电子产品对即时响应速度和数据处理速度的要求不断提高，随着CPU升级迭代，DRAM器件的主流存储容量亦持续扩大。NAND Flash为大容量固态存储提供了低功耗、高性能的解决方案，近年来随着NAND Flash技术不断发展，单位存储成本的经济效益不断优化，应用场景持续拓展，用户需求不断攀升，极为广泛地应用于各类电子信息系统。
DRAM与NAND Flash是半导体存储的核心市场，两者共同决定了全球半导体存储市场的波动曲线。在长期增长的总体趋势下，DRAM和NAND Flash的短期市场规模与产品价格受到晶圆技术迭代与产能投放、下游终端市场需求、渠道市场备货，以及全球贸易环境等多重因素影响，供求平衡较为敏感。
5、半导体存储产业链上游存储晶圆市场由少数厂商主导
存储器产业链上游主要由存储晶圆原厂、主控芯片厂等存储产品零部件厂商构成。存储晶圆（颗粒）是存储器的基础硬件，NAND Flash存储器还需要主控芯片调度存储颗粒与主系统的数据交换，确保存储颗粒的性能发挥和系统兼容性。存储晶圆的设计与制造产业要求较高的技术和资本，早期进入存储器领域的全球领先企业通过巨额资本投入不断积累市场竞争优势，逐渐发展形成垂直整合经营模式（IDM）。全球存储晶圆市场被韩国、美国和日本的少数企业主导。国际领先的存储原厂凭借多年技术积累，不断提升晶圆制程以提高单位面积的存储密度和降低存储芯片功耗，随着制程工艺不断逼近极限，芯片设计与晶圆制造的研发门槛不断提高，研发资本投入不断增加。同时，主要存储原厂还需通过持续大额资本支出来投放成熟制程产能，维持规模优势和市场份额。
技术路线方面，NAND Flash技术发展的核心议题是提升存储密度。主要存储原厂在激烈竞争中不断提升NAND Flash存储密度。目前，存储密度提升的主要技术路径包括提高存储单元的可存储数位（bit）量和提升3D NAND Flash的堆叠层数。
根据每个存储单元存储的可存储数位量，NAND Flash分为SLC、MLC、TLC、QLC。SLC（Single-level Cell）为每个存储单元存储的数据只有1位，即只有0/1两种状态，而MLC（Multi-level Cell）、TLC（Triple-level Cell）和QLC（Quad-LevelCell）每个存储单元存储的数据分别为2位、3位与4位。SLC单位容量的成本相对于其他类型NAND Flash成本更高，但其数据保留时间更长、读取速度更快；QLC拥有最大的容量和更低的成本，但由于其可靠性相对较低、寿命相对较短等缺点，目前主流的解决方案仍为MLC与TLC。
传统NAND Flash为平面闪存（2D NAND），3D NAND使用多层垂直堆叠技术，拥有更大容量、更低功耗、更优耐用性以及更低成本的优势。三星电子2013年率先开发出可以商业化应用的3D结构（24-Layer MLC VNAND），此后主要原厂在3D NAND领域持续竞争，不断增加堆叠层数以提升存储密度。2020年3D NAND高端先进制程进入176层阶段。
6、产业链中游存储产品企业与存储品牌企业推动实现存储晶圆的产品化
半导体存储产业链中游为存储产品供应商和品牌商，中游存储产品企业与存储品牌企业推动实现存储晶圆的产品化，是半导体存储产业链承上启下的重要环节。由于半导体存储应用场景极为丰富，不同应用场景对存储器的参数需求丰富多样，而存储晶圆是高度标准化的电子元器件。独立的存储产品供应商和品牌商立足下游细分市场，通过在应用技术、市场渠道、品牌信誉等方面打造独特优势，面向行业用户、个人消费市场的应用需求提供具有针对性的存储产品与解决方案。存储原厂依托在晶圆资源方面的优势亦向产业链下游渗透，推出自有品牌的终端产品。但是存储原厂的竞争核心与重心在于创新晶圆IC设计与提升晶圆制程，在产品应用领域，囿于产品化成本等要素限制，原厂仅能聚焦具有大宗数据存储需求的行业和客户（如智能手机、个人电脑及服务器行业的头部客户）。
存储原厂的目标市场之外，仍存在极为广泛的应用场景和市场需求，包括细分行业存储需求（如工业控制、商用设备、汽车电子、网络通信设备、家用电器、影像监控、物联网硬件等）以及主流应用市场中小客户的需求。存储产品企业聚焦存储行业主流应用市场，增强客制化存储器的可获得性，推动半导体存储器市场覆盖范围的下沉和市场规模的增长。中小需求尽管每单货量小于大宗需求，但是客户群体数量极多，应用范围极广。存储产品企业面向下游细分行业客户的客制化参数需求，自主筛选和匹配晶圆、开发固件算法、设计硬件架构、自主设计集成封装方案并委托封测企业进行封装测试、提供后端的本土技术支持。存储产品企业通过研发前述环节涉及的应用技术并组织产业链资源将标准化存储晶圆转化为客制化存储产品，扩展了半导体存储器的应用场景，提升了半导体存储器在各类应用场景的适用性。
成功的存储产品企业亦在存储晶圆产品化的过程中形成品牌声誉，推动存储产品企业塑造自身的品牌形象，进而巩固其市场地位并改善利润空间，推动其增加研发投入，形成良性循环。
7、行业未来发展趋势
（1）数据量几何增长驱动半导体存储产业长期持续增长
近年来，消费电子产业、互联网经济、网络通信等工业市场、IoT产业应用成为存储行业下游的重要应用市场，智能手机、平板电脑、智能盒子等消费电子的升级换代，将维持存储芯片的旺盛需求；传统产业的转型升级，大型复杂工业控制系统的自动化、智能化升级下，工控设备开发将加速对存储芯片需求的提升；5G通讯、智能零售、汽车电子、智能安防、人工智能等应用场景的持续拓展，进一步丰富了存储芯片的应用领域，同时也对数据存储提出了更严格的要求，而高性能、低成本的存储器正是满足此新兴市场需求的关键。下游终端市场的存量升级与新兴应用市场的涌现将会对存储器形成旺盛的增量需求，助力存储行业保持稳定增长。
（2）国内行业市场开放带来的新机会
国家发布《促进大数据发展行动纲要》和部署的经济工作重点任务中，“要强化国家战略科技力量，发挥新型举国体制优势”居于首位。坚持需求牵引、创新驱动、软硬结合、重点突破、开放发展的原则，发挥政府主导作用，将行业市场主动开放给中国企业，引导中国企业把握中国市场商业机会，投入技术研发，推动中国信息产业重点突破和整体提升。
政府推动的信创产业是针对中国企业的信息产业链。从最上游的半导体材料到核心芯片、元器件、基础软件，再到整机、应用软件，最后到系统集成和最终客户。政务办公、事业单位，金融、电信、能源、电力、医疗、教育、交通、公共事业等关键行业，开放产业从个人电脑整机提升到数据中心服务器，带来的存储（嵌入式存储、固态硬盘及内存条等）商业机会众多，市场空间广阔。