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一、定义
存储芯片根据断电后是否保留存储的信息可分为易失性存储芯片(RAM)和非易失性存储芯片(ROM)。
非易失性存储器芯片在断电后亦能持续保存代码及数据,分为闪型存储器(FlashMemory)与只读存储器(Read-OnlyMemory),其中闪型存储器是主流,而闪型存储器又主要是NANDFlash和NORFlash。
闪存与场效应管一样是一种电压控制型器件。Flash闪存的擦和写均是基于隧道效应,电流穿过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层,对浮置栅极进行充电(写数据)或放电(擦除数据)。
NORFlash型闪存擦除数据仍是基于隧道效应(电流从浮置栅极到硅基层),但在写入数据时则是采用热电子注入方式(电流从浮置栅极到源极)。
NANDFlash闪存与NORFlash闪存的区别在于:在NORFlas闪存中,每个存储器单元的一端连接到源极线,另一端直接连接到类似于NORFlash门的位线;而在NANDFlash闪存中,几个存储器单元(通常是8个单元)串联连接,类似于NANDFlash门。
二、下游市场需求
NORFlash的非易失性、超高读取速度、可片上执行、写入速度慢以及价格昂贵等独特的特性决定了它不适合做大容量存储;自NANDFlash发明以来,NORFlash市场空间不断受到挤压,冗余需求被不断挤出,当前系统的代码存储和预设信息存储媒介成为NOR的下游刚需,NORFlash的存在也成为了一种必然。
作为初始代码的载体,NORFlash被广泛应用于各个智能化领域,如主板BIOS、数字机顶盒、家庭网关、路由器、IoT、汽车电子、穿戴式设备、安防监控、人工智能等领域的代码存储媒介中都有NORFlash的身影。其中,智能穿戴、AMOLED屏手机摄像、loT设备、汽车电子、5G基站、增强现实、虚拟现实具备较大增长空间。
因为NANDFlash的兴起,NORFlash的市场空间不断挤压,全球大厂持续减产或退出NORFlas市场,三星在年完全退出NORFlash市场,将所有存储产能集中于市场空间更大的NANDFlash和DRAM存储器;美光也在年取消了8英寸生产线,将全部8英寸和部份12英寸产能转移给NANDFlash。
与主流通用型存储器DRAM和NANDFlash相比,NORFlash等其他产品类别占到存储器市场的不到4%左右,故而被称为利基型存储器。
中国企业在主流通用型存储器的市场全球市占率比较低,而在NORFlash利基存储器领域成长了一批优秀企业,包括兆易创新、东芯股份,以及具备NORFlash制造能力的中芯国际、武汉新芯等企业。
三、市场规模
过去几年,由于NORFlash容量小、成本高,一度被大厂边缘化,但伴随着TWS耳机为代表的可穿戴设备、手机屏幕显示AMOLED和TDDI技术,以及功能越来越强大的车载电子等领域的快速发展,NORFlash市场空间获得重新增长的主要动力。
根据中国信息产业网数据,年全球NORFlash市场规模约27.64亿美元,年全球NORFlash市场规模在约30.6亿美元,到年这一市场将进一步增长到37.2亿美元。
据华经情报网统计,中国NORFlash新增市场规模从年的3.54亿元增长至年18.94亿元,预计到年,中国NORFlash新增市场规模合计达到55.85亿元左右。
综合来看,NORFlash已经告别过去数十年的市场空间下行历史,随着新兴应用的不断发展,市场规模有望重回增长,预计未来NORFlash在新兴应用的推动下,每年市场规模可保持10%左右的增速。
四、市场竞争格局
近年来,NORFlash全球市场主要集中于旺宏电子、华邦电子、Cypress、美光、兆易创新等五家企业,国产化率较高,兆易创新市占率全球第三、国内第一。
前五企业在市场应用上存在一定的差异,美光和Cypress专注于工业市场、航天市场以及车用电子市场;旺宏、华邦电侧重于消费电子领域,也有部分产品应用于车载和工控领域;兆易创新产品主要应用于消费市场,车载、工控领域产品的开发也在顺利推进。
国内除兆易创新外,武汉新芯、东芯股份、恒烁半导体、普冉股份等多家企业也均实现了NORFlash的量产出货。