存储芯片分类比较与应用情况介绍

图：美光NOF Flash产品
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2.4 NAND Flash：大容量存储的最佳选择
NAND Flash的连接方式为串联，若要读取下图黄色Word Line（字线）的数据，需对其他所有Word Line进行增加电压，加压后漏极和源极处于导通状态。因此NAND Flash读取数据的最小单位是页 （即Word Line上的所有数据），无法直接运行程序，所有数据必须先读取到RAM上后才可运行。
NOF Flash的连接方式为串联，读取数据不需对Word Line进行加压，直接测量对应的Bit Line和 Source Line之间的通断即可获取该存储单元的数据。不仅实现了位读取，还大大提高了数据读取的 速度。实现位读取，程序便可在NOF Flash上运行，即所谓的芯片内执行（XIP）。
图：NOF Flash的结构特点
保存着从主存储器取出 的缓存行
保存着取自本地存储的 缓存行
CPU可直接调取并执行
文件需调取到RAM才可执 行
2.2 EEPROM：低功耗，高擦写次数存储首选方案
EEPROM的全称是“电可擦除可编程只读存储器”，可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编 程 ， 一 般 用 在 即 插 即 用 。 在 一 些 所 需 存 储 容 量 不 大 ， 并 且 需 要 频 繁 更 新 的 场 合 ， EEPROM 相 比 较 于 Flash，由于其百万次的擦写次数和更快速的写入，成为更佳选择。
2.1 存储器类型众多，应用广泛
半导体存储是存储领域的应用领域最广、市场规模最大的存储器件： 按照停电后数据是否可继续保存在器件内，半导体存储器可分为掉电易失和掉电非易失器件； 易失存储器在过去的几十年里没有特别大的变化，依然是以静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机
存取存储器（DRAM）为主； 非易失存储器从早期的不可擦除PROM，到后来的光可擦除EPROM、电可擦除EEPROM，到现在的主流的
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2.1存储器类型众多，应用广泛
众多半导体存储器中，市场规模最大的是DRAM和NAND Flash，市场规模均在数百亿美元，其中DRAM 2018年的市场规模已达到1000亿美元。除此之外，存储芯片市场空间较大的还有NOF Flash，其市场 规模曾一度随着功能手机的消亡而逐渐降低，但近年来随着新兴市场的崛起，NOF Flash的市场空间 也已逐渐恢复。
本报告讲主要针对以下几种类型存储器进行展开讨论。
表 ：主要存储器类型介绍
存储芯片类型
作用
市场领先的参与者 国内主要参与者 市场规模
市场特点
代码型闪存存储器，常 华邦、旺宏、兆易
NOF Flash 用于系统启动代码的存 创新、Cypress、美
储
光
兆易创新
25亿-30 亿美元
市场规模曾随智能手机消亡而逐渐 萎缩，但目前已随着新兴应用的崛
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
从应用形态上看，NAND Flash的具体产品包括USB（U盘）、闪存卡、SSD（固态硬盘），以及嵌 入式存储（eMMC、eMCP、UFS）等。USB属于常见的移动存储设备，闪存卡则用于常见电子设备 的外设存储，如相机、行车记录仪、玩具等。
图：NAND Flash的结构特点
图：NAND下游应用领域
英特尔
长江存储
400亿600亿美
元
市场规模仅次于DRAM，市场规模随 价格波动而周期性波动
EEPROM
稳定耐用的数据存储， 意法半导体，微芯
广泛应用于手机摄像头 科技、安森美、聚
模组、可穿戴设备等
辰股份
聚辰股份、上海复旦
8亿-9亿 美元
市场规模较小，但随着智能手机摄 像头模组升级和物联网的发展，市
场规模不断增长
工业用电子
通信用电子
手机用电子 消费类电子
物联网
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2.3 NOF Flash：芯片内可执行，新兴领域应用广泛
NOF Flash应用领域极其广泛，几乎所有需要存储系统运行数据的电子设备都需要使用NOF Flash。 NOF Flash的广泛应用，主要得益于其可芯片内执行（XIP）的特点。如下图所示，Flash均使用浮栅 场效应管作为基本单元来存储数据。在控制栅极（Word Line与场效应管连接处）未施加电压时，源 极和漏极之间导通则数据为1，中断则为0。
SRAM
用于CPU内部的一级缓 赛普拉斯，来扬， 存以及内置的二级缓存 瑞萨半导体
3亿-5亿 美元
多种原因影响，市场规模不断萎缩
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2.1存储器类型众多，应用广泛
不同的存储器在性能、价格、容量等各个方面大有不同，本报告将在后面详细进行介绍与阐述，下表 做个简要梳理。
图：各存储器比较
更小， 更快， 更贵的 存储设备
近年来，EEPROM除了越来越多的集成到SOC芯片中，也可搭配AMOLED、指纹、触控、摄像头、蓝牙、 无线等芯片形成模组。EEPROM以其通用性，稳定耐用的数据存储，各种小容量规格，能满足摄像头模 组、可穿戴设备等对参数存储的要求。
Baidu Nhomakorabea
图：普冉半导体IIC EEPROM产品
图：EEPROM应用领域
车用电子
Flash，技术在不断的更新、进步。现在RAM领域还出现了铁电存储器（FRAM）、相变存储器 （PRAM）、磁存储器（MRAM）和阻变存储器（RRAM）等非易失静态存储器。
图：存储器的分类
图：2019年全球半导体存储器市场分布
1% 1%
40%
58%
DRAM NAND Flash Nor Flash 其他
起而开始复苏
DRAM
用主计于要算和应机处用、理于服器手务直机器接、的通个内讯人存，三美星光、、S南K海亚力、士华、邦
合肥长鑫、福建晋华、 紫光集团、北京矽成
（仅设计）
600亿1000亿美
元
市场规模最大的半导体存储器，市 场规模随价格波动而周期性波动
NAND Flash
主要存储器
三星、铠侠、西数、 美光、SK海力士、
L0
寄存器
：
（SRAM）
L1
芯片内高速缓存
：
（SRAM）
L2 ：
更大， 更慢， 更便宜的 存储设备
L3 ：
L4：
L5：
芯片外高速缓存（SRAM）
主存储器（DRAM）
本地存储（NOF Flash,EEPROM） 本地二级存储（本地磁盘，NAND
Flash）
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保存着从高速缓存器取 出的字
保存着取自芯片外的缓 存行