閃存芯片將掀起新一輪漲價(jià)潮

2023 下半年，以 DRAM 和 NAND Flash 為代表的存儲器報價(jià)逐步止跌回升。近期，NOR Flash 也呈現出明顯的回暖態(tài)勢，供應鏈人士透露，2024 年 1 月，預計 NOR Flash 價(jià)格將上漲 5%，并保持上漲態(tài)勢，到第二季度，漲幅將達到 10%。

過(guò)去幾年，隨著(zhù)整個(gè)半導體市場(chǎng)的變化，NOR Flash 的供需和價(jià)格也是起起落落。

2018 年，NOR Flash 市場(chǎng)需求較為疲軟，而供貨商的產(chǎn)能卻在持續提升，導致當年的價(jià)格進(jìn)入下行周期。經(jīng)過(guò)一年的低迷期后，NOR Flash 價(jià)格在 2019 年第三季度開(kāi)始回升。從旺宏、華邦和兆易創(chuàng )新的營(yíng)收增速也能看出這一趨勢，這三家的營(yíng)收增速均從 2019 年第二季度開(kāi)始好轉，第三季度的營(yíng)收增速仍在提升，從那時(shí)起，NOR Flash 市場(chǎng)進(jìn)入了上行周期。

當時(shí)，主要增長(cháng)動(dòng)力是智能手機用的 AMOLED 和 TDDI，以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應用的增長(cháng)。在供給端，美光等大廠(chǎng)逐步淡出 NOR Flash，擴產(chǎn)有限，導致供需缺口持續擴大，使得 NOR Flash 價(jià)格大幅上漲。當時(shí)，Cypress（已經(jīng)被英飛凌收購）和旺宏等大廠(chǎng)的產(chǎn)能被訂購一空，交貨期被大幅拉長(cháng)。

紅火的市場(chǎng)在 2020 和 2021 年繼續保持著(zhù)，但到了 2022 年，特別是下半年，全球電子半導體市場(chǎng)進(jìn)入下行周期，大部分芯片元器件都供過(guò)于求，NOR Flash 也未能幸免，又一次進(jìn)入了低迷期。2022 年，各家閃存廠(chǎng)商的營(yíng)收都出現了明顯下滑，以東芯股份為例，該公司當年 NAND Flash 產(chǎn)品營(yíng)收為 7.08 億元，同比增長(cháng) 7.27%，而 NOR Flash 的營(yíng)收為 0.72 億元，同比下滑 61.47%。

這種低迷的市場(chǎng)狀況一直到 2023 下半年。

這一次，隨著(zhù)全球市場(chǎng)的復蘇，NOR Flash 也迎來(lái)了新一輪增長(cháng)，特別是新興的 AI 邊緣側設備需求不斷增長(cháng)，為 NOR Flash 開(kāi)辟了新的增長(cháng)空間。

小而精的 NOR Flash

NOR Flash 是一種基于 NOR 門(mén)結構的閃存，NOR 是邏輯門(mén)電路中的「或非」門(mén)。NOR Flash 具有并行訪(fǎng)問(wèn)結構，這意味著(zhù)每個(gè)存儲單元都有一個(gè)地址，可以直接訪(fǎng)問(wèn)任何存儲單元，這使 NOR Flash 具有快速的隨機訪(fǎng)問(wèn)能力，適用于執行代碼和讀取關(guān)鍵數據。與 NAND Flash 相比，NOR Flash 具有較低的存儲密度和較高的成本，但具有讀取速度快、芯片內執行（XIP）等優(yōu)點(diǎn)，適合用作執行代碼和存儲需要低延遲和高可靠性的關(guān)鍵數據應用。NOR Flash 的應用范圍很廣，包括手機，PC，可穿戴電子設備，以及汽車(chē)、安防、工控、基站、物聯(lián)網(wǎng)設備等。

廠(chǎng)商方面，旺宏、Cypress、華邦、美光和兆易創(chuàng )新是全球前五大 NOR Flash 供應商，占據著(zhù) 92% 以上的市場(chǎng)份額。2017 年，隨著(zhù)美光、Cypress 相繼退出低端 NOR Flash 市場(chǎng)，華邦、旺宏、兆易創(chuàng )新逐漸占據 NOR Flash 的主要市場(chǎng)份額。在中國大陸地區，主要 NOR Flash 廠(chǎng)商包括兆易創(chuàng )新、普冉股份、北京君正、東芯股份、恒爍股份等。

存量應用市場(chǎng)

按照容量大小，可將 NOR Flash 分為三類(lèi)：32Mb 以下為小容量，能夠實(shí)現簡(jiǎn)單的代碼執行功能，主要用于 PC 主板、機頂盒、路由器、普通藍牙耳機、AMOLED、TDDI、可穿戴設備和安防監控等產(chǎn)品；32Mb-128Mb 為中等容量，能夠實(shí)現較為復雜的程序執行功能，如 TWS 耳機中的降噪等高級功能；128Mb 以上為大容量，適用于功能復雜、需要快速啟動(dòng)、可靠性要求高的場(chǎng)景，如 5G 基站、工控和汽車(chē)電子。

從近些年的發(fā)展情況來(lái)看，小容量和中等容量 NOR Flash 主要用在存量市場(chǎng)，而大容量產(chǎn)品主要用于增量市場(chǎng)。

從過(guò)去幾年，特別是 2015-2021 年的應用情況來(lái)看，NOR Flash 在 AMOLED、TWS 藍牙耳機和 TDDI 應用市場(chǎng)實(shí)現了大幅增長(cháng)。在這幾年里，NOR Flash 市場(chǎng)規模保持穩定增長(cháng)，2021 年市場(chǎng)規模達到 28.84 億美元，同比增長(cháng)了 15.36%。

由于工藝原因，AMOLED 存在亮度均勻性和殘像兩大難題，需要進(jìn)行補償，補償方法分為內部補償和外部補償。內部補償的效果不好，難以解決殘像問(wèn)題；外部補償則具有像素結構簡(jiǎn)單，驅動(dòng)速度快和補償范圍大的優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)際應用中的首選。外部補償時(shí)，需要外掛一顆 NOR Flash，以避免 AMOLED 面板的藍色光會(huì )隨時(shí)間消退的問(wèn)題。過(guò)去幾年，AMOLED 在智能手機中的應用越來(lái)越普遍，這就帶動(dòng)了中端 NOR Flash 需求的增長(cháng)，其復合增速達到了 24%。

據 CINNO Research 統計，2021 年，中國市場(chǎng)智能手機 AMOLED 面板出貨約 6.68 億片，同比增長(cháng) 36.3%，對于高端手機來(lái)說(shuō)，AMOLED 已經(jīng)成為標配的顯示面板，而且，隨著(zhù)產(chǎn)品價(jià)格的不斷下降，AMOLED 還在向低價(jià)手機領(lǐng)域滲透。不同像素的 AMOLED 面板，所需的 NOR Flash 容量不同，Full HD 需要 8Mb 產(chǎn)品，QHD 則需使用 16Mb-32Mb 的，這些 NOR Flash 單價(jià)在 0.2- 0.4 美元之間。

與傳統耳機相比，TWS 藍牙耳機功能較多，需要存儲更多固件和代碼程序，需要外擴一顆串行 NOR Flash。以安卓手機用 TWS 耳機為例，一般采用 8Mb 或 16Mb 的 NOR Flash，隨著(zhù)功能增多，需要用到 32Mb、64Mb、128Mb，甚至 256Mb 的。

據 Counterpoint research 統計，2021 年，全球 TWS 耳機銷(xiāo)量為 3 億個(gè)，同比增長(cháng) 24%，帶來(lái)了超過(guò) 6 億個(gè) NOR Flash 芯片的市場(chǎng)需求，Counterpoint research 預測 2020-2025 年 TWS 耳機出貨量的 CAGR 達 21%。與此同時(shí)，所用的 NOR Flash 容量不斷提升，例如，2019 年基于高通平臺的 TWS 耳機以采用 32Mb NOR Flash 為主，而 2021 年的最大使用容量已達到 128Mb。伴隨著(zhù)容量的升級，芯片的 ASP 也保持增長(cháng)。

TDDI 是觸控與顯示驅動(dòng)集成的縮寫(xiě)，它將原本分離的手機觸控 IC 和顯示 IC 整合成了 SoC。由于 TDDI 觸控功能編碼所需容量較大，需要外掛一個(gè) NOR Flash 進(jìn)行存儲，并輔助 TDDI 進(jìn)行參數調整。

增量應用市場(chǎng)

據 Valuates Reports 統計，2022 年，全球 NOR Flash 市場(chǎng)規模約為 33 億美元，未來(lái)，要想保持增長(cháng)，除了在上述的存量市場(chǎng)保持穩定增長(cháng)，還需要增量市場(chǎng)的加速推動(dòng)，特別是 5G 基站、汽車(chē)電子和智能可穿戴設備。

下面看一下這三大增量市場(chǎng)的情況。

由于 5G 基站運行環(huán)境較為特殊（運行溫度范圍-40℃～105℃，至少保證 10 年以上壽命），相應的 NOR Flash 需要滿(mǎn)足高容量+高性能+高可靠性的工業(yè)級標準。

在 5G 基站中，系統在每次啟動(dòng)時(shí)，FPGA 和 SoC 都需要進(jìn)行配置。不同于 NAND Flash 和 SD 卡，NOR Flash 可以在 5G 設備的初始響應和啟動(dòng)時(shí)提供更高可靠性和更低延時(shí)的啟動(dòng)配置支持。NOR Flash 負責存儲 FPGA 的配置過(guò)程控制、串行周邊接口通信等信息。一般情況下，基站 AAU/BBU 需要搭載 6-10 個(gè) 512Mb-2Gb 的 NOR Flash。

隨著(zhù)全球 5G 建設不斷推進(jìn)，對大容量 NOR Flash 的需求也將呈現快速增長(cháng)態(tài)勢。但是，全球能生產(chǎn) 5G 基站用 NOR Flash 的廠(chǎng)商并不多，目前，全球生產(chǎn) 5G 基站的廠(chǎng)商，大約有八成向旺宏下訂單。這種情況下，無(wú)論是市場(chǎng)，還是對廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，這一領(lǐng)域都有很大的增長(cháng)空間。

汽車(chē)電子的快速增長(cháng)將帶動(dòng)車(chē)用存儲器需求的跟進(jìn)。汽車(chē)中使用的存儲器主要包括 DRAM、NAND Flash 和 NOR Flash，其中，NOR Flash 在汽車(chē)應用領(lǐng)域的占有率在逐漸提高，目前約為 15%。

由于 NOR Flash 可靠性更好，使得高容量的 NOR Flash 在汽車(chē)電子中被廣泛應用，從最初的車(chē)用廣播需要 1Mb 的低端 NOR Flash，發(fā)展到中控系統搭載 128Mb~256Mb 的產(chǎn)品。隨著(zhù)越來(lái)越多的傳感器和 MCU 集成到汽車(chē)系統中，各功能單元的數據、程序存儲都需要更高性能的閃存。汽車(chē)熄火駐車(chē)后會(huì )立即關(guān)閉主控電子系統，而每次發(fā)動(dòng)則需要快速啟動(dòng) ADAS 系統界面。車(chē)載系統的快速啟動(dòng)需要具備快速讀取代碼的能力，而這正是 NOR Flash 所擅長(cháng)的，具備先天優(yōu)勢。

隨著(zhù)汽車(chē)智能化水平的提升，ADAS、車(chē)載儀表盤(pán)，以及其它汽車(chē)電子功能塊，對 NOR Flash 的需求量越來(lái)越大。在 ADAS 系統中，每個(gè)攝像頭都需要 1 個(gè)或多個(gè) NOR Flash 芯片，平均每個(gè)的存儲容量在 32-128Mb 之間，ADAS 系統中的行車(chē)記錄、導航、影像、車(chē)道偏移警示等功能，普遍需要采用 512Mb 的 NOR Flash。高端 ADAS 系統需要配置 1Gb 的，甚至更高容量的 NOR Flash。

車(chē)規級芯片對其穩定性和可靠性的要求很高，NOR Flash 同樣如此。車(chē)載應用對 NOR Flash 的工作溫度區間要求至少達到-40℃-105℃，還要滿(mǎn)足諸如 AEC-Q100 的車(chē)規認證。車(chē)用 NOR Flash 的可靠性必須達到 0dppm，遠高于消費類(lèi)應用的 100-200dppm。因此，越來(lái)越多的廠(chǎng)商在向高端 NOR Flash 產(chǎn)品線(xiàn)轉移，很重要的一個(gè)原因就是看到了未來(lái)汽車(chē)應用的巨大市場(chǎng)。

智能可穿戴設備將在未來(lái)保持強勁的增長(cháng)態(tài)勢，預計 2025 年出貨量將達到 8 億，復合增速超過(guò) 10%。智能可穿戴設備同樣會(huì )對 NOR Flash 產(chǎn)生大量需求。通常情況下，這些設備需要收集用戶(hù)的多種數據，例如位置、心率信息等。另外，還需要向用戶(hù)傳輸外部數據，如音樂(lè )、視頻、通話(huà)等，這些都離不開(kāi) NOR Flash 的支持。

以智能手環(huán)為例，通常情況下，高端智能手表的 SoC 面積比較大，能夠支持 NOR Flash 功能內置。相對而言，智能手環(huán)的主控芯片性能較弱，而且 SoC 面積較小，不足以支持 NOR Flash 功能內置，需要外掛 NOR Flash。

AR/VR 也是一大增長(cháng)點(diǎn)。AR/VR 對計算要求相當高，相當于一臺小型 PC 機，性能較高的 AR/VR 設備通常需要配置一個(gè)容量為 64Mb-128Mb 的 NOR Flash，用于存放 AR/VR 的啟動(dòng)系統代碼。例如，VR 設備 Oculus Rift CV1 在頭顯主板中就配有華邦的 64Mb NOR Flash，AR 設備 Magic Leap One 主機 Lightpack 中則配有 Cypress 的 128Mb 產(chǎn)品。

未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）及其相關(guān)設備將無(wú)處不在，IoT 設備數量持續增長(cháng)有利于 NOR Flash 市場(chǎng)保持穩定增長(cháng)。多數 IoT 設備都需要具備快速反應、低功耗的特性，且多數應用場(chǎng)景都不需要大量存儲內容，這正與 NOR Flash 的特性匹配。未來(lái)，NOR Flash 有望替代 IoT 設備中的 NAND Flash。

結語(yǔ)

經(jīng)過(guò)前幾年的快速增長(cháng)，NOR Flash 市場(chǎng)在 2022 年進(jìn)入寒冬，各大廠(chǎng)商自 2022 下半年開(kāi)始逐步減產(chǎn)，一直到 2023 下半年，庫存才大幅降低，前一段時(shí)間，業(yè)界庫存水位平均為 3~4 周，近期，隨著(zhù)各種終端需求回升，使得 OEM 和系統廠(chǎng)商的 NOR Flash 庫存進(jìn)一步下降到兩周左右。在這種情況下，從 2024 年 1 月開(kāi)始，廠(chǎng)商勢必增加庫存，這會(huì )推升 NOR Flash 的報價(jià)。

進(jìn)入 2024 年以后，無(wú)論是在智能手機、AMOLED 面板、TWS 藍牙耳機等存量市場(chǎng)，還是汽車(chē)電子、AR/VR 等增量市場(chǎng)，需求都開(kāi)始回暖或放量。另外，大熱的 AI 系統和應用會(huì )在 2024 年繼續火爆，特別是邊緣側和終端 AI 設備，對 NOR Flash 的需求量會(huì )增加，這類(lèi)應用會(huì )帶動(dòng)每臺設備搭載的 NOR Flash 用量升級，如從現有的 64Mb，增加到 256Mb。

在整體市場(chǎng)需求增長(cháng)的帶動(dòng)下，NOR Flash 市場(chǎng)的絕對數量增長(cháng)的同時(shí)，其相對份額也會(huì )提升，特別是在車(chē)用領(lǐng)域，它有望分食 DRAM 和 NAND Flash 的份額，在原有 15% 的基礎上進(jìn)一步提升。