存储芯片及DRAM的定义及分类
集成电路是一种在半导体材料上集成多个电子元件以实现特定电路功能的微型电子器件或组件,具有体积小、功耗低、可靠性高及性能强等特点。按功能划分,集成电路可分為模拟芯片、微处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片等类别。
存储芯片作為集成电路的一种,用於存储数据和程序,是信息技术设备与电子信息系统的核心组成部分。
存储芯片可分為随机存取存储器(「RAM」)和只读存储器(「ROM」)。RAM是一种易失性存储器,用於临时存储数据,断电后存储的数据会丢失。RAM用於存储需要实时处理和运行的数据及程序,设备的处理器(如CPU)可随时快速访问。ROM是一种非易失性存储器,用於永久存储数据,断电后存储的数据依然保留。
SRAM和DRAM是RAM的两种类型。DRAM是一种使用电容存储数据的随机存取存储器,需要定期刷新以保持数据完整性。它的成本相对较低且集成度较高,是高内存容量需求场景的主要内存类型。
2025年,全球集成电路市场规模达人民币49,767亿元。按收入划分的市场份额计算,2025年存储芯片市场规模為人民币16,331亿元,佔集成电路市场的32.8%,成為仅次於逻辑芯片的第二大细分领域。按收入划分的市场份额计算,DRAM在全球存储芯片市场中佔据主导地位,2025年市场规模达人民币9,841亿元,使其成為存储芯片市场最大的细分市场,佔60.3%的份额。
DRAM產业链分析
DRAM產业链的上游包括晶圆製造、封装与测试、半导体设计工具和半导体IP供应商,為DRAM的设计和生產提供必要的支持。半导体设计工具主要指电子设计自动化(EDA)工具-用於设计和验证半导体芯片的软件。这些工具支持芯片开发的各个阶段,包括电路设计、模拟、逻辑综合、物理佈局、时序分析和验证。
半导体IP指预先设计且可重复使用的功能块或模组,可集成到更大的芯片设计中。这些模组可能包括内存控制器、输入╱输出接口、标準单元库,甚至整个子系统。產业链中游由DRAM设计公司构成,DRAM设计公司负责DRAM晶圆及内存芯片的设计。
DRAM设计特指DRAM存储芯片的架构和电路级设计,包括内存组结构的定义、时序机制、电源管理、错误校正以及性能优化。与通用半导体设计工具或可重用IP模组不同,DRAM设计是一个高度专业化的过程。DRAM晶圆是经过一系列半导体製造工艺处理的硅晶圆。
在这些工艺过程中,数千个DRAM裸片会被同时製造出来。而内存芯片则是从这片晶圆上切割下来并封装好的裸片,可随时集成到电子设备中。DRAM KGD指通过严格测试确保性能与质量达标、可集成至其他集成电路系统的裸片。在某些应用场景中,多个内存芯片可与印刷电路板上的其他芯片集成,以形成DRAM模组。在下游细分领域,DRAM可广泛应用於消费电子、工业应用、汽车、通讯、能源、医疗设备等。
DRAM成本主要由晶圆製造、封装及测试构成。其中晶圆製造约佔总成本的70%-80%,封装及测试佔比约20%-30%。
DRAM行业的商业模式
DRAM行业主要存在三种商业模式:整合器件製造、无晶圆厂及代工。在整合器件製造模式下,企业设计DRAM,并在内部完成製造、封装和测试过程。在无晶圆厂模式下,企业只负责DRAM设计,并将製造、封装及测试过程外包予第三方。代工企业并不参与内存產品设计,其核心职能是為无晶圆厂企业专供製造技术支持与產能保障。由於DRAM研发与生產需深度协同,DRAM行业中的无晶圆厂企业通常与数量有限的代工企业建立长期深度合作,以此确保產能供应稳定及製造工艺的持续迭代。
DRAM存储芯片市场的週期性特徵
虽然DRAM市场维持长期成长态势,但其短期週期性显著。这主要源於下游应用集中於智能手机、个人电脑与服务器,在此情况下,需求易受技术迭代及宏观经济状况影响。再者,供给面高度集中於三家领先的海外公司,该等公司佔有约95%的市场份额,其同步化的產能与库存管理经常导致市场滞后效应。此外,由於產品高度标準化且替代性高,在供需失衡时期,会引发激烈的价格竞争。
全球与中国DRAM市场规模分析及预测
由於库存积累,叠加下游消费电子领域需求疲软,市场规模由2021年的人民币6,124亿元回落至2023年的人民币3,654亿元。随着服务器需求的激增、消费电子的复甦以及技术升级,市场规模回升至人民币9,841亿元。在AI应用的快速发展的驱动下,消费电子的扩张以及技术创新将在长期内持续推动市场增长。预计到2030年,全球DRAM市场规模将达到人民币26,932亿元,2025年至2030年的复合年增长率為22.3%。
随著全球DRAM市场进入上行週期,中国DRAM市场规模於2025年反弹至人民币3,389亿元,并预计在广阔的下游需求和人工智能產业爆发的推动下,到2030年将增至人民币9,943亿元。IPTV终端使用的DRAM类型主要包括DDR3、DDR4及LPDDR。就市场规模而言,IPTV相关全球DRAM市场规模由2021年的人民币28亿元增长至2025年的人民币37亿元,预计到2030年将达致人民币47亿元。
LPDDR4作為广泛应用於智能终端及高整合度设备的主流低功耗内存,市场规模由2021年的人民币37亿元增长至2025年的人民币52亿元,预计到2030年将达致人民币108亿元。8Gb DDR4產品全球市场规模由2021年的人民币217亿元增长至2025年的人民币279亿元,由於其在通用计算、服务器及工业终端领域的持续广泛应用,预计到2030年将达致人民币305亿元。
DRAM行业市场驱动力及趋势
下游应用领域及產品持续发展、扩张与升级:DRAM是实现高效数据处理与交互的根本,被广泛运用到各类电子设备。消费电子、汽车、工业应用、通讯等传统下游应用领域的持续发展,為DRAM市场需求提供稳定支持。新兴领域的增长继续拓宽DRAM的应用场景。AI行业的发展、智能穿戴装置(如智能手表、AR/VR)等消费性电子產品的普及,以及人形机器人与eVTOL*等市场的兴起,正加速推动对DRAM的需求。
高带宽堆叠DRAM技术创新:近年来,DRAM微缩进程停滞,密度增长放缓,制约了DRAM性能的提升。随着AI產业的掘起,服务器及高性能计算机对内存性能的要求大幅提升。高带宽堆叠DRAM是一种多层内存芯片堆叠或DRAM晶圆与逻辑晶圆堆叠的技术,其颠覆了传统DRAM架构,显著提升带宽,降低延迟和功耗,能够更好满足AI计算的需求。随着人工智能技术的发展以及应用场景拓展,市场对高带宽堆叠DRAM的需求正在大幅上升。
本土自给率上升全球:DRAM市场高度集中,前三家海外企业佔据约95%的市场份额,而中国企业仅佔极小比例。近年来,中国企业加大了在DRAM市场的研发投入和市场拓展力度,叠加政策支持及下游市场对本土供应链需求的增长,这些企业在特定细分领域的產品开发和市场渗透方面已取得显著进展。尤其是,国内替代政策已成為增长的强大动力。
根据「十四五」国家信息化规划,中国将战略重点放在增强计算和存储芯片的自主能力上,将DRAM视為国家信息基础设施和网络安全的核心组成部分。这已经转化為协调一致的行动,旨在推动研发、整合供应链以及為本地企业提供财务和政策支持。
最近,国家发展和改革委员会发佈的2025年集成电路和软件企业名单等支持性税收优惠计划明确将存储器製造商纳入其中,降低了研发和生產成本,同时鼓励对创新和设备升级进行再投资。这些措施不仅有助於国内DRAM公司提升技术和扩大生產规模,还能加速本地化、提高竞争力,并巩固中国在利基DRAM方面的长期自给能力。