2018年4月，美國商務部以違反對針對伊朗及朝鮮的貿易禁運為由，對中國通訊設備大廠中興通訊實施制裁，要求美國相關公司在7年內不得向中興通訊提供零部件，其中就包括最關鍵的微型晶片等產品。

2019年5月，美國商務部表示已將華為和其70家子公司添加到實體名單中，此舉禁止電信巨頭華為等在未經美國政府批准的情況下從美國公司購買零部件。

從中興事件到華為等被列入實體清單，雖然表面上是一起制裁行動，本質上卻體現出國內晶片自主能力的不足。

據海關的數據顯示，2018年中國進口晶片超過達到了3,120.58億美元，同比增長19.8%，創下了歷史新高。晶片已經超過原油，成為我國進口的第一大品類。而出口晶片僅為846.36億美元，進口額是出口額的3.7倍。並且從近五年的數據來看，中國晶片貿易逆差越來越大。中國晶片自給率嚴重不足，2018年中國晶片自給率僅15%左右。

從核心晶片自給率來看，處理器、GPU、存儲器等核心晶片的自給率嚴重不足，但國內企業在手機晶片、人工智慧、封裝等自給率較高。手機晶片方面以華為麒麟晶片為代表，性能達到世界領先水平。

封裝測試環節技術較低，我國作為勞動密集型大國有著先天優勢，國內封測領域有三大龍頭，分別是長電科技、華天科技和通富微電，三家均進入了全球封測行業的前十。

在人工智慧晶片方面，國內傳統網際網路巨頭和人工智慧創企積極布局，阿里巴巴的含光800、寒武紀NPU、地平線的自動駕駛晶片為代表的人工智慧晶片取得了不俗的成績。

總體來看，國內晶片市場規模大，自給能力不足；中低端產品發展迅速，細分領域實現突破，核心受制於人。所以，在國家政策和資金的支持下，我國應加大攻克核心技術，大力發展國產晶片，加速晶片的國產替代，打造中國芯。

本文將對晶片做一個相對全面的介紹，包括晶片產業鏈、數字晶片、AI晶片、模擬晶片，以及世界晶片的主要格局及參與玩家，並試圖挖掘出國產晶片的機會。

Part.1

晶片簡介及產業鏈

一、晶片簡介

晶片在生活中無處不在，智慧型手機、電腦、家用電器、汽車甚至軍工領域都不缺晶片的身影。晶片體積雖小，卻為各行各業實現信息化、智能化奠定了基礎。

晶片的歷史可以追溯到電晶體的誕生，1947年美國貝爾實驗室製造出全球第一個電晶體。電晶體的出現使各種器件和線路集成在一塊介質基片上成為可能，集成電路的構想也由此誕生。

1958年，在德州儀器（Texas Instruments，TI）就職的傑克·基爾比以鍺（Ge）襯底，將幾個電晶體、電阻、電容連接在一起，成功研製出世界上第一塊集成電路，其發現集成電路的工效相比離散的部件有著巨大優勢。在傑克·基爾發明基於鍺的集成電路後的幾個月，羅伯特·諾伊斯相繼發明了基於矽（Si）的集成電路，當今半導體大多數應用的就是基於矽的集成電路。

把一個電路中所需的電晶體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然後封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構，這便是集成電路（IC），又被稱為晶片。晶片中所有元件在結構上已組成一個整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。

二、晶片在電子設備中的重要性

下面以iPhone 11 Pro Max為例，來看晶片在電子設備中的重要性。

拆開後殼

拆出主板

拆開主板

iPhone 11 Pro Max主板構造

紅色：蘋果APL1W85 A13 Bionic SoC，集成SK海力士4GB內存

橙色：蘋果APL1092電源管理晶片

黃色：凌雲邏輯Cirrus Logic 338S00509音頻解碼器

綠色：Decawave 封裝晶片（U1超寬頻晶片）

藍色：安華高（Avago）8100中/高頻PAMiD射頻收發器

紫色：思佳訊（Skyworks）78221-17低頻 PAMiD射頻收發器

粉色：意法半導體（STMicrolectronics）STB601A0N電源管理晶片

iPhone 11 Pro Max主板背部構造

紅色：東芝 TSB 4226VE9461CMNA1 1927 快閃記憶體

iPhone 11 Pro Max射頻電路板

紅色：蘋果（Apple）、環隆（USI）339S00648 WiFi/藍牙晶片

橙色：IntelX927YD2Q 數據機 基帶晶片

黃色：Intel 5765P10 A15 08B13 H1925 收發器

綠色：思佳訊Skyworks78223-17 功率放大器

藍色：威訊81013 -Qorvo 封包追蹤模塊

紫色：Skyworks13797-19 5648169 1927 MX

粉色：Intel 6840P10 409 H1924基帶 電源管理晶片

充電模塊

紅色：意法半導體（STMicroelectronics）無線充電晶片

橙色：蘋果338S00411音頻放大器

黃色：德州儀器（TI）SN261140電池充電晶片

來源：iFixit

綜上，可以看出晶片對電子設備的重要性。一部智慧型手機中存在著大量的晶片，提供各種功能。具體來看，A13 Bionic SoC集成的的CPU、GPU、神經網絡引擎、外掛的基帶晶片等為微處理器；4G運行內存RAM即DRAM，快閃記憶體即NAND flash，均為存儲晶片；射頻晶片（收發器、功率放大器）、音視頻多媒體晶片、電源管理晶片等為模擬晶片。

同樣，晶片在其他電子及設備中都在發揮著重要的作用，非智能設備如遙控器、空調、LED燈泡等都存在著晶片的身影。隨著5G、AIoT等的飛速發展，智能化、互聯化、雲化等越來越需要晶片去發揮作用，特別是人工智慧晶片成為了傳統晶片廠商、網際網路/科技巨頭和AI創企的競爭高地。

三．晶片的分類

晶片有多種分類方式，根據處理的信號的不同，晶片可分為數字晶片和模擬晶片。

數位訊號：信息參數在時間和幅度上都是離散的信號，是模擬信號經採樣量化後得到的離散信號，以二進位（0/1）表示。其特點是：在時間和幅度上離散變化，易存儲、不衰減、更適合被高速處理。

模擬信號：信息參數在給定時間範圍內表現為連續的信號，例如溫度、壓力、聲音和圖像等。其特點是：幅度隨時間連續變化，能真實、逼真的反映我們所處的物理世界，但是易衰減、不易存儲。

處理數位訊號的為數字晶片，處理模擬信號的為模擬晶片。以智慧型手機為例，外界的模擬信號如拍照獲得的圖像、識別所需的指紋或面容等模擬信號通過模擬晶片進行處理，然後通過模轉數模塊將模擬信號轉化為數位訊號，再由數字晶片進行處理；處理後的數位訊號根據需要也會通過數轉模晶片轉化為模擬信號進行對外傳輸。

四．晶片產業鏈

1.上游——國際巨頭壟斷高端通用晶片，國內企業奮力追趕

晶片設計是晶片產業鏈的頂端，包括架構選擇、邏輯設計、電路設計、封裝設計等一系列的步驟。

根據DIGITIMES Research的數據，2018年全球IC設計廠商收入排名前十位中只有華為海思一家大陸企業上榜。雖然以華為海思為代表的移動處理器晶片設計廠商已進入全球前列，但國內晶片設計總體水平相比於國際晶片巨頭還存在著巨大差距，CPU、GPU、FPGA等高端通用晶片仍被國際巨頭壟斷。

近年來我國設計產業發展迅猛，行業增速遠超國際平均水平，華為海思已經達到7nm先進位程，在5G晶片技術上也走在世界前列；紫光展銳、大唐的5G部署在積極進行；匯頂科技的指紋識別晶片應用於國內大部分智慧型手機；寒武紀、地平線的AI布局在國際嶄露頭角。

（1） 晶片設計的商業模式

按照晶片設計的商業模式，可分為IP設計和晶片設計。

IP設計，即設計晶片IP核（IPcore）。IP核是晶片常用設計模塊，現在晶片的設計，不再是完全從0開始，都是基於某些成熟的IP核，並在此基礎之上進行晶片功能的添加。

以ARM公司為例，自身不生產晶片，而通過處理器授權、處理器優化包授權與架構授權三種授權方式作為商業模式。晶片設計公司獲取ARM公司的授權，得到ARM晶片的IP核，在此基礎上進行進一步的晶片開發。

晶片設計，即通過自主架構或已授權架構，根據細分市場的需求進行有針對性的開發。

（2）晶片架構

在設計環節，最重要就是選擇指令集架構。

指令集架構不僅僅是一組指令的集合，它還要定義與軟體相結合的硬體信息，用硬體電路實現指令集所規定的操作運算，處理器架構設計是目前晶片產業的最高層級和最重要的層級。

指令集架構可以理解為一個抽象層，構成處理器底層硬體與運行於其上的軟體之間的橋樑與接口，也是現在計算機處理器中最重要的一個抽象層。

目前，世界主流的架構有ARM公司主導的ARM架構，和Intel主導的x86架構。整體來看，ARM和x86架構幾乎瓜分了整個架構市場。而以靈活、精簡、開源等特性的RISC-V架構同樣受到越來越多的關注，在物聯網、AI等晶片領域有巨大的潛力，也成為中國芯的新機遇。

① CISC與Intel x86

現在常用的PC端或伺服器，使用的主要是英特爾和AMD公司的CPU。這類CPU使用的指令集，屬於CISC（Complex Instruction Set Computer）即複雜指令集計算機。一款CPU支持的指令集，可以有很多種，早期的CPU都是基於CISC。

1978年6月8日，Intel生產出了世界上第一款16位的微處理器並命名為「i8086」， x86架構誕生，它定義了晶片的基本使用規則。隨後幾十年，x86架構不斷改進，x86指令集被當做一種規範沿用至今，英特爾因此成為行業龍頭。

2003年，AMD推出了業界首款64位處理器Athlon 64，也帶來了x86-64，即x86指令集的64位擴展超集，Intel與AMD的鬥爭從此拉開。

② RISC與ARM

移動網際網路時代的到來對低功耗的要求越來越高，x86架構整個指令集中，只有約20%的指令會被經常使用。於是，1979年美國加州大學伯克利分校的David Patterson教授提出了RISC的想法，主張硬體應該專心加速常用的指令，較為複雜的指令則利用常用的指令去組合。

RISC（Reduced Instruction SetComputer）即精簡指令集計算機。RISC通過精簡CISC指令種類，格式，簡化尋址方式，達到省電高效的效果，適合手機、平板、數位相機等可攜式電子產品或物聯網產品。

上個世紀80年代，ARM公司就是基於RISC架構開始做自己的晶片，最終一步一步崛起，戰勝了英特爾，成為現在的移動晶片之王。如今，包括華為麒麟、高通驍龍在內的大部分手機終端和物聯網設備晶片，都是基於ARM的架構設計。

2007年，iPhone橫空出世開創了移動網際網路時代，第一代iPhone的處理器晶片即使用ARM架構設計。2008年，Google推出了基於ARM指令集的Android系統。至此，智慧型手機的飛速發展奠定了ARM在智慧型手機市場的霸主地位。

③ RISC-V與AIoT

現如今，隨著5G、物聯網、人工智慧等技術的蓬勃發展，越來越多的企業開始生產和製造服務於各個垂直行業的終端和模組。在架構的選擇上，x86是封閉性技術、ARM架構均須支付高額授權費，這種情況下，RISC-V誕生並登上舞台。

RISC-V指令集非常精簡和靈活。它的第一個版本只包含了不到50條指令，可以用於實現一個具備定點運算和特權模式等基本功能的處理器。RISC-V架構採用的開源方式，其指令集可以自由地用於任何目的，允許任何人設計、製造和銷售RISC-V晶片和軟體而不必支付給任何公司專利費。

目前，RISC-V基金會共有包括18家白金會員在內的235家會員單位（數據截止2019年7月10日）。這些會員單位中包含了半導體設計製造公司、系統集成商、設備製造商、軍工企業、科研機構、高校等各式各樣的組織，足以說明RISC-V的影響力在不斷擴大。

專注於RISC-V的代表企業為晶心科技，在IP領域僅次於ARM、Synopsys、MIPS、Cadence排名第五。晶心科技於2005年成立，董事長為聯發科董事長蔡明介，從創立伊始公司就專注於嵌入式CPU IP，至今已有13年歷史。目前公司主要圍繞低功耗高性能的CPU進行開發，除了CPU IP之外，還提供平台外圍IP、軟硬體開發工具、生態系統等一整套方案。

為了避免受制于海外晶片巨頭，國內開始發力基於RISC-V的晶片設計，從源頭實現晶片自主。2018年7月，上海經信委出台了國內首個支持RISC-V的政策。10月，中國RISC-V產業聯盟成立。產品方面，中天微和華米科技先後發布了基於RISC-V指令集的處理器。

基於RISC-V開發的黃山1號（華米），全球可穿戴領域第一顆人工智慧晶片。2019年7月25日，玄鐵910正式發布，這是平頭哥半導體成立之後的第一款產品。玄鐵910基於RISC-V的處理器IP核，開發者可以免費下載FPGA代碼，開展晶片原型設計架構創新。2019年8月22日，業界領先的半導體供應商兆易創新正式發布基於RISC-V內核的GD32V系列32位通用MCU產品，提供從晶片到程序代碼庫、開發套件、設計方案等完整工具鏈支持並持續打造RISC-V開發生態。

2.中游——國際巨頭工藝領先，國內廠商助力晶片設計發展

晶片產業鏈中游包含晶圓製造和封裝測試。

按照上中游是否集成，晶片/半導體行業有兩種模式：

垂直集成模式，又稱IDM，歸屬於該模式的企業業務需包含設計和製造/封測。IDM模式的代表企業是英特爾、德州儀器（TI）和三星。

垂直分工模式，採取分工模式的企業僅只專營一項業務，像是英偉達和華為海思僅有晶片設計，沒有製造業務，稱作fabless；而台積電、中芯國際和格芯為代表的代工廠僅代工製造，不涉及晶片設計，稱作Foundry。

台積電是全球Foundry中的絕對霸主，一家拿到50%的份額，台積電先進位程的開發進度幾乎決定了行業的發展速度。大陸地區代工廠代表有中芯國際和華虹半導體，其中中芯國際在全球晶圓代工企業中位列第五。

（1） 晶圓製造

純晶圓代工行業集中度很高，前四大純晶圓代工廠合計占據全球份額的85%，其中台積電一家更是雄踞近60%的市場份額。以中芯國際、華虹半導體、華力微為代表的大陸晶圓代工廠商相比國際巨頭仍有很大差距。

晶片製造環節中，晶片製程決定了代工廠的先進程度。晶片的製程就是用來表徵集成電路尺寸的大小的一個參數，隨著摩爾定律發展，製程從0.5um、0.35um、0.25um、0.18um、0.15um、0.13um、90nm、65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm，一直發展到現在的10nm、7nm、5nm。目前，28nm是傳統製程和先進位程的分界點。

以台積電為例，晶圓製造的製程每隔幾年便會更新換代一次。近幾年來換代周期縮短，台積電2017年10nm已經量產，7nm將於今年量產，5nm預計2020年量產。iPhone11的 A13 Bionic晶片用的便是台積電7nm工藝。除了晶圓製造技術更新換代外，其下游的封測技術也不斷隨之發展。

目前台積電已經試產了5nm，三星為了與台積電競爭，稱要研發3nm製程。大陸工廠與台積電的差距大約在2代以上，最先進的中芯國際今年一季度剛剛可以量產14nm製程，目前正抓緊攻克12nm；至於排名第二華虹半導體，距離先進位程仍有距離。

而中芯國際的存在，對於中國大陸半導體產業有著重要的意義：賺錢是其次，主要要撐起高水平半導體製造業的自主化，進而促成整個設計、製造、封測產業鏈的完善。同時，也可以為上游的本土半導體設備及材料廠商提供支持。

而正是晶圓代工廠的出現，降低了新選手進入半導體產業的技術和資金門檻，成就了諸多IC設計公司。

（2） 封裝測試

封測是集成電路產品的最後一段環節，技術相對容易。封裝和測試是兩道工序，封裝是把電路包起來，外部留出接觸的pin腳；測試則是檢測晶片的性能滿足設計要求。

封裝技術門檻相對較低，國內發展基礎相對較好，所以封測業追趕速度比設計和製造更快。中國半導體第一個全面領先全球的企業，最有可能在封測業出現。國內封測領域有三大龍頭，分別是長電科技、天水華天和通富微電，三家均進入了全球封測行業的前十。

從長遠看，國內封測技術已經跟上全球先進步伐，隨著國內上游晶片設計公司的崛起，下游配套晶圓建廠邏輯的兌現，輔以國家政策和產業資本的支持，國內封測企業全面超越台系廠商，是大機率事件。

3.下游

產業鏈的下游主要為系統集成（System Integration）企業，提供軟硬體集成解決方案，例如人工智慧解決方案商。通過對特定行業及特定需求進行定製化算法及系統解決方案，下游企業是賦能實體經濟的直接方。

主要應用為智能駕駛、智能安防、智能語音、智能機器人、智慧型手機、AIoT等。

Part.2

數字晶片

數字晶片是一種對離散信號的傳遞和處理，實現數位訊號邏輯運算和操作的電路。數字晶片在計算機、數字控制、通信、自動化和儀表等方面中被大量運用。數字晶片則包含處理器（CPU、GPU、基帶晶片等）、存儲器（DRAM、NANDFlash、NOR Flash）和邏輯電路（FPGA等）。

PC、Mac和智慧型手機等我們常用的電子設備中的CPU、GPU等都是數字晶片。隨著AI的發展，FPGA、ASIC等晶片受到越來越多的重視。同樣，我們耳熟能詳的內存、快閃記憶體為代表的存儲晶片均屬於數字晶片。

一、微處理器CPU、GPU——作為通用晶片，國內追趕難度極大

1.、CPU

（1）兩大巨人——英特爾與ARM

CPU(CentralProcessing Unit)即中央處理器，在電子設備、雲端都有著廣泛的應用。作為一種通用晶片，CPU可完成多種不同種類的任務，起著大腦的作用，主要功能是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。

英特爾（Intel）是主要研製CPU處理器的巨頭，全球最大的個人計算機零件和CPU製造商。1971年，英特爾推出了全球第一個微處理器——4004，應用在計算器上；1978年推出8086，可處理16位數據、組頻5MHz，這是首顆x86晶片，IBM在自己首台PC中採用了8086的精簡版8088。英特爾的CPU帶來的計算機和網際網路革命，改變了整個世界。可以說英特爾的歷史就是CPU的發展簡史。

但隨著iPhone等智慧型手機設備的到來，移動網際網路大潮來襲，英特爾卻沒能保持住優勢，在移動設備端CPU逐漸被ARM晶片打敗。ARM採用了RISC精簡指令集架構，主打低成本、低功耗和高效率的晶片，在移動設備端具備極大優勢，目前世界超過95%的智慧型手機和平板電腦都採用ARM架構。可見ARM和是Intel截然相反的戰略路線，英特爾一直以來堅持全產業鏈商業模式，而ARM是開放的合作共贏模式。

（2）國內主要參與玩家

對於國內企業來說，CPU是國內企業追趕上世界龍頭企業難度最大的晶片。國內主要的CPU企業有龍芯、兆芯、華為鯤鵬和飛騰。

即便部分CPU性能已追趕上甚至超越英特爾，由於國內CPU缺乏完善的產業生態支持，國內企業還不足以與市場龍頭企業產生直接的競爭。國內企業多用於國家層面的金融、安防、軍工、航天等領域，民用領域暫無可觀市場。

①龍芯，源於中科院，是國內 PC 級 CPU 銷量最大的公司。

最新一代龍芯 3A4000/3B4000 處理器，採用28nm 工藝，頻率從龍芯 3A3000 的 1.5GHz 提升到了 2.0GHz，架構升級為 GS464V，搭配的晶片組也升級到了龍芯 7A2000，28nm 工藝。龍芯3A/B3000 處理器出貨量達 30 萬片以上。據稱更換到14 納米工藝後，就能達到 AMD 公司 Zen 系列處理器的水平。

②兆芯，成立於 2013 年，是 VIA 威盛與上海政府基金成立的合資公司，獲得了 x86 授權，是國內發展高性能 X86 處理器的中堅力量。

兆芯和安鈦克合作發布國產化自主可控網絡安全平台，也與龍芯、飛騰有合作，推出龍芯 3A3000/3A4000，兆芯 C4600、飛騰 FT1500A/2000 系列。

今年 6 月份發布的兆芯 KX-6000、KH-30000 系列，將工藝升級到 16nm 工藝，成為國內第一款主頻達到 3.0G 赫茲的通用 CPU，有 4 核及 8 核兩種規格，還支持 PCIe 4.0、雙通道 DDR4 內存，搭配的晶片組升級到了 KH-3000 系列。

③華為鯤鵬，華為鯤鵬 920 成為業界首顆兼容 ARM 架構的 64 核數據中心處理器。

性能上，四核版相當於酷睿 i5 6300H，八核版相當於酷睿 i5 8300H。採用 7nm 工藝製造，該處理器基於 ARMv8 架構，擁有 64 個 2.6GHz 核心，支持 8 通道 DDR4、PCIe 4.0 和 CCIX 互聯晶片。

9 月，華為已經率先在深圳電力行業部署鯤鵬國產 CPU 生態體系，逐漸取代英特爾 CPU。

④飛騰，是國產 CPU 企業中桌面級和嵌入式晶片均能提供高性能產品的企業，是國產晶片的主流代表之一。

截至 2019 年 8 月，已聯合 500 余家軟硬體合作夥伴，研製了 6 大類 300 余種整機產品，移植、優化了 1,000 余種軟體。

2019 年 8 月 26 日，國內自主安全領域領軍企業中國長城完成對天津飛騰35%的股權收購，成為天津飛騰的第一大股東。

2、GPU

GPU（Graphics Processing Unit），即圖形處理器，最初是用在個人電腦、工作站、遊戲機和一些移動設備上運行繪圖運算工作的微處理器。但憑藉其並行計算的能力，目前 GPU 在AI晶片領域也有廣泛應用。

CPU 的架構中需要大量的空間去放置存儲單元和控制單元，相比之下計算單元只占據了很小的一部分，所以它在大規模並行計算能力上極受限制，而更擅長於邏輯控制。但是隨著人們對更大規模與更快處理速度的需求增加， CPU 無法滿足，因此誕生了GPU。

GPU 與 CPU 最大的區別是：相比於 CPU 串行計算，GPU 是並行計算，能同時使用大量運算器解決計算問題的過程，有效提高計算機系統計算速度和處理能力。對於人工智慧來說，GPU 剛好與包含大量並行計算的深度學習算法相匹配，因此在AI時代成為了算力加速硬體的首選。

（1）GPU王者——英偉達

英偉達（Nvidia）是全球最大的獨立GPU供應商。英偉達成立於1993 年，由黃仁勛等三人創辦。目前占據全球GPU行業的市場份額超過70%，GPU 作為其核心產品占據 84% 的收入份額。獨立GPU市場形成英偉達和AMD兩大巨頭的格局。

（2）GPU國內主要參與玩家

受制於技術、人才和專利，國內企業GPU廠商與國際巨頭有著巨大差距。景嘉微成為了目前國內唯一量產GPU的行業龍頭。

①景嘉微，國內GPU行業龍頭，A 股唯一 GPU 晶片設計公司，成立於 2006年4月。

研發背靠國防科大，並積極與國內外算法公司展開新技術合作。首款具備自主智慧財產權的圖形處理晶片JM5400已經開始應用。

②西郵微電，嵌入式GPU-螢火蟲 1 號，嵌入式 GPU 晶片，該項目填補了國內空白，總體技術達到國內領先水平。

③中科曙光，代表的 Xmachine GPU 伺服器和 Sothis AI 人工智慧平台，面向金融人工智慧應用，提供定製化開發產品及服務。從晶片、板卡、整機、平台、開發架構上，全面支撐金融機構的人工智慧應用，提高金融伺服器性能，控制金融風險。

二、存儲晶片——投資大、門檻高，需要國家大力支持

如同鋼鐵、石油是工業時代的「糧食」一樣，存儲晶片是半導體產業發展最重要的「糧食」。計算機中的全部信息，包括輸入的原始數據、電腦程式、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。

以斷電後存儲數據是否丟失為標準，半導體存儲晶片可分兩類：

一類是非易失性存儲器，這一類存儲器斷電後數據能夠存儲，主要以NAND Flash為代表，常見於SSD（固態硬碟)；另一類是易失性存儲器，這一類存儲器斷電後數據不能儲存，主要以DRAM為代表，常用於電腦、手機內存。除了NAND Flash和 DRAM，還包含NorFlash，容量比較小，一般是64Mb以下，用於存儲一些驅動電路的算法和代碼之類，用於手機，汽車電子，工業控制等領域。

從產值構成來看，DRAM、NAND Flash、NOR Flash 是存儲器產業的核心部分。這緣於一方面性能不斷提升的手機作業系統及日益豐富的應用軟體極大地依賴於手機嵌入式快閃記憶體的容量；另一方面，萬物互聯等新技術的湧現推動數據量的急速膨脹。

1、DRAM

DRAM（Dynamic Random Access Memory），即動態隨機存取記憶體，是最常見的存儲器，只能將數據保持很短的時間，最常見的應用是PC中的內存。為了保持數據，使用電容存儲，所以必須隔一段時間刷新一次，如果存儲單元沒有被刷新，存儲的信息就會丟失。

從行業上看，早期計算機應用占了整個DRAM產業高達 90%份額， 2016年開始伴隨大容量智慧型手機崛起，智慧型手機逐漸取代PC成為DRAM 產業的主流，同時雲伺服器 DRAM 需求湧現的帶動是功不可沒的推手，包括 Facebook、 Google、 Amazon、騰訊、阿里巴巴等不斷擴充網路存儲系統，對於雲存儲、雲計算需求的提升，都帶動伺服器DRAM需求起飛，目前 DRAM 行業一直被美韓三大存儲器公司壟斷,三星、海力士、美光占據了全球市場的95%以上。

對於國企企業來說，DRAM所需行業投資巨大，門檻高，需要國家大力扶持，目前國內三大存儲晶片項目合肥長鑫、福建晉華和長江存儲成為存儲晶片國產替代的希望。

2、NAND Flash

NAND Flash 是 Flash 存儲器中最重要的一種。 NAND Flash 存儲器具有容量較大，改寫速度快等優點，適用於大量數據的存儲，最常應用於固態硬碟中。

NAND Flash內部依靠存儲顆粒實現存儲，裡面存放數據的最小單位叫cell。從工藝上看，NAND Flash可以分為2D工藝和3D工藝，傳統的2D工藝類似於「一張紙」，但「一張紙」的容量是有瓶頸的，三星、英特爾、美光、東芝四家快閃記憶體大廠為了滿足大容量終端需求，均開始研發多層快閃記憶體（3D NAND Flash），英特爾和美光引入市場的3DXpoint是自NAND Flash推出以來，最具突破性的一項存儲技術，它通過單層存儲器堆疊突破了2D NAND存儲晶片容量的極限，大幅提升了存儲器容量，因此技術3D NAND具備了四個優勢：一是比2D NAND Flash快1,000倍；二是成本只有DRAM的一半；三是使用壽命是2D NAND的1,000倍；四是密度是傳統存儲的10倍。

除了傳統存儲巨頭三星電子、 SK 海力士、美光科技，東芝和西部數據也是 NAND Flash 領域不可忽視的重要力量。同DRAM一樣，國內企業仍需國家配套政策和資金的大力支持。

3、存儲晶片格局——海外巨頭繼續壟斷，國內企業可從細分市場切入

整體上來看，DRAM 和 NAND Flash 占據了存儲晶片市場96%以上的份額，NOR Flash由於存儲容量小，應用領域偏重於代碼存儲，在消費級存儲應用上已出現被NAND快閃記憶體替代的趨勢，目前僅應用於功能性手機，機頂盒、網絡設備、工業生產線控制上。

公司層面，由於未來以DRAM和NAND Flash為主導的存儲器行業趨勢仍將延續，海外存儲器巨頭三星電子、SK海力士、美光科技、西部數據、東芝會繼續控制中高端存儲器市場，未來仍將繼續角逐存儲器行業。

我國在存儲晶片上的進口總額高達880億美元，對外依賴度超過90%，DRAM、NAND自給率幾乎為零。

我國已開始大力發展國產存儲晶片，目前我國逐步形成了紫光集團與武漢、南京及成都合作展開的NAND與DRAM項目（長江存儲），兆易創新與合肥合作的DRAM項目（合肥長鑫），聯電與福建省合作的DRAM項目（福建晉華）三大存儲項目。

DRAM主流消費市場雖然龐大，但前行阻力與壓力也極大，國內企業可通過細分市場切入，實現研發、生產的積澱後再彎道超車成為不少國產存儲晶片企業的選擇，例如東芯半導體就將目標瞄準了中小容量存儲晶片市場。

新一代萬億藍海物聯網設備需要大量的數據存儲和傳輸，中小容量存儲晶片將更合適物聯網發展的需要。目前全球NAND快閃記憶體行業正處在2D到3D的過渡期，幾大巨頭都將重點放在了3D的比拼上，存儲巨頭將逐步放棄中小容量存儲晶片市場。物聯網和智能終端的快速發展將不斷擴大對中小容量存儲晶片的需求。行業格局的演變，為東芯這樣專注中小容量存儲晶片的半導體公司創造了歷史性的發展機遇。

4、存儲主控晶片也是國內創業企業的切入點

SSD硬碟、U盤等存儲硬體的結構通常包括PCB（含供電電路）、NAND快閃記憶體、主控晶片、接口等。主控晶片相當於硬碟的CPU，起著至關重要的作用。

主控晶片設計有成熟的ARM內核、DDR物理層等IP授權可用，研發難度大大降低，所以主控晶片成為國內創企的切入點，有望打破國外企業壟斷。

目前世界上SSD主控晶片公司主要來自美國及台灣，Marvell是美系主控的代表，台灣則以群聯Phision、SMI為代表。

從2015年以來，國內廠商也陸續加大存儲市場的投資，不少廠商就選擇了SSD主控作為突破口，再加上國內半導體基金對存儲晶片的扶植，國產主控企業開始嶄露頭角。

比較知名的就有江波龍、國科微、憶芯、華瀾微電子，還有偏重軍工、企業級市場的中勃、一方信息等公司，另外還有台系廠商在大陸設立的子公司，比如群聯就在合肥成立了兆芯科技，杭州聯芸科技也有台資參與。

總的來說，國內布局SSD主控晶片的公司就不少於10家，數量上已經超越美國、台灣的公司。不過國內公司在主控晶片領域依然是新興力量。