一文看懂半导体存储芯片

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存储器分为易失性存储器（内存）和非易失性存储器（外存）两个大类，前者在掉电时数据会立即消失，后者则不受断电影响，持久储存数据。

半导体存储器分类及全球市场份额占比

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SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）

基本构成：

SRAM的基本单元则最少由6管晶体管组成：4个场效应管（M1, M2, M3, M4）构成两个交叉耦合的反相器，2个场效应管（M5, M6）用于读写的位线（Bit Line）的控制开关，通过这些场效应管构成一个锁存器（触发器），并在通电时锁住二进制数0和1，因此SRAM被称为“静态随机存储器”。除了6管，SRAM还可以使用8管、10管甚至更多晶体管组成。

DRAM由许多重复的位元格（Bit Cell）组成，每一个基本单元由一个电容和一个晶体管构成（又称1T1C结构），电容用充放电对应二进制数0和1，晶体管用来控制电容充放电。由于电容会存在漏电现象，DRAM必须在数据改变或断电前进行充电保持电势（即充电），否则就会丢失数据，因此DRAM被称为“动态随机存储器”。

应用场景：

DRAM结构简单，能够拥有非常高的密度，单位体积的容量较高，成本较低，不过DRAM访问速度较慢，耗电量较大，SRAM特性则与之完全相反。

SRAM除了能够应用在缓存中，一般还会用在FPGA内，由于查找表（LUT）主要适合SRAM生产，目前大部分FPGA都是基于SRAM工艺。

SRAM速度够快，通常作为中央处理器（CPU）的缓存使用，DRAM价格低廉、容量大，通常用作内存。SRAM价格昂贵，市场不大，预估2025年市场规模5.3亿美元。DRAM未来市场广阔，2022年DRAM产业全球总产值将达915.4亿美元。

计算机系统中的典型存储器层次结构以及使用存储技术

DRAM和SRAM优劣势对比

SRAM的主要供应商：瑞萨电子（Renesas）、赛普拉斯（Cypress，被英飞凌收购）、安森美半导体（ONsemi）、微芯半导体（Microchip）等国外厂商为主。国内矽成（ISSI已被君正收购）。

DRAM市场玩家如下：

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EEPROM和Norflash，Nandflash

EEPROM：是一种支持电可擦除和即插即用的非易失性存储器，具有体积小、接口简单、数据保存可靠、可在线改写、功耗低等特点。

NOR Flash：属于代码型闪存芯片，是嵌入式存储芯片领域主要的应用技术之一，用来存储代码及部分数据，具备随机存储、可靠性高、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。由于终端电子产品有内部指令执行、系统数据交换、用户数据存储、厂商配置数据存储等需求，必需配备相应容量的代码存储器和数据存储器，因此是不可或缺的重要元器件。

NAND Flash：属于数据型闪存芯片，是海量数据的核心，可以实现大容量存储、高写入和擦除速度，多应用于大容量数据存储。拥有SLC、MLC、TLC、QLC四种不同存储技术，依次代表每个存储单元存储的数据分别为1位、2位、3位与4位。由SLC到QLC存储密度逐步提升，单位比特（Bit）成本也会随之降低。但相对的，性能、功耗、可靠性与P/E循环（擦写循环次数，即寿命）会下降。

应用：

EEPROM与NOR Flash拥有一定重合度，业界也曾讨论过利用NOR Flash替代EEPROM。不过相较于NOR Flash，EEPROM容量更小、擦写次数更高，因此拥有将近四十年历史的EEPROM仍然没有被淘汰，有些应用仍然需要它。中控制芯片的辅助芯片，解决模组芯片的数据存储需求，比如智能手机摄像头模组内存储镜头与图像的矫正参数、液晶面板内存储参数和配置文件、蓝牙模块内存储控制参数、内存条温度传感器内存储温度参数等。

NOR Flash主要应用在低功耗蓝牙模块、TWS耳机、手机触控和指纹、TDDI（触屏）、AMOLED（有源矩阵有机发光二极体面板）、可穿戴设备、车载导航和安全芯片等领域。

主要厂商：

EEPROM的全球市场规模仅为7.14亿美元[34]，国外厂商包括意法半导体（ST）、Microchip（Microchip，收购Atmel）、安森美半导体（ONsemi）、ABLIC（艾普凌科）、Rohm（罗姆半导体），近几年基本没有新品推出。国内方面聚辰半导体跻身全球前三，辉芒微电子、上海复旦微、华虹半导体作为老牌厂商一直占有一定份额。

EEPROM市场全球占比情况

国内中小容量非易失性存储器企业一览

目前，三星电子、铠侠、西部数据、美光科技、英特尔和SK海力士六家企业在全球NAND Flash市场合计份额达98%以上，且均为IDM厂商。

汇总存储芯片厂家如下：