相变存储器(PCM)是一种独特的非易失性存储技术,其利用特殊材料(如硫族化合物)在晶态和非晶态之间的导电性差异来存储数据。特殊材料在特定条件下能够在固态和液态之间转变,通过精确控制这种相变过程实现数据的写入和读取。
由于PCM技术以其高速、低功耗和紧凑性在存储行业占据重要地位,被应用在人工智能、大数据、物联网和消费电子等领域,并被视为未来存储技术的重要发展方向之一。
相变存储器发展历程
相变存储器行业可以分为两个阶段,萌芽期(2003-2011年),中国研究院和企业陆续开始研究相变存储器,同时行业实现初步探索到技术突破;启动期(2012年至今),中国实现相变存储器技术的产业化转化,并提升其市场影响力与商业价值。
相变存储器行业产业链上游为原材料供应环节,主要包括硫系化合物、稀有金属、硅片、光刻胶、抛光材料、电子气体等;产业链中游为芯片设计与制造环节,主要负责设计、生产相变存储器;产业链下游为应用环节,主要包括电子产品、智能家居、医疗器械、交通物流、安防监控、卫星通信等领域。[
相变存储器行业规模
2018年—2023年,相变存储器行业市场规模由0.07亿美元增长至0.71亿美元,期间年复合增长率59.01%。预计2024年—2028年,相变存储器行业市场规模由1.08亿美元增长至7.54亿美元,期间年复合增长率62.50%。
中国智能手机出货量增长,作为相变存储器市场规模增长的驱动力之一。中国智能手机需求复苏,带动手机行业迅速发展。2023年,中国手机总体出货量累计达2.9亿部,同比增长6.5%。特别值得一提的是,其中智能手机出货量达2.8亿部,同比增长4.8%,占手机出货总量的95.6%。随着智能手机市场的不断扩大和消费者对于高性能、大容量存储的需求增长,相变存储器以其独特的优势,如高读写速度、大存储容量以及非易失性特性,在智能手机领域的应用逐渐受到重视。
在智能手机中,PCM可在不降低性能的前提下,实现更大的存储容量和更低的功耗。通过作为主存系统的一部分,与传统的DRAM(动态随机存取存储器)结合使用,克服PCM在写性能和写寿命方面的限制,并补偿DRAM在刷新功耗方面的不足。这表明智能手机市场的持续发展和技术的不断进步,推动对相变存储器的需求增加。
中国安防行业快速发展带动相变存储器的需求。2023年,中国安防行业产值达10,100亿元,同比增长6.8%。其中,工程类产值为5,702亿元,占比最高达56%,同时产品类产值为2,904亿元,占比29%。
特别的是,运维类产值增长迅猛达1,494亿元,同比增长39.6%。相变存储器以其高速读写、长寿命、低功耗及高可靠性等特点,在安防领域的视频监控系统存储、数据检索分析、环境适应性以及数据安全隐私保护等方面展现出广阔的应用前景。
例如,部署在室外或恶劣环境中的安防设备,需适应各种温度和湿度条件。由于相变存储器的工作温度范围较广,可适应不同的环境条件,进而确保安防设备在复杂环境中稳定运行。可见,安防行业的快速发展促进相变存储器行业规模增长。