一文教你存储芯片以及应用

芯片" target="_blank">存储芯片，又称“半导体存储器”，是集成电路中用于存储数据的一种数字芯片。它能够存储数字信号，包括二进制码、字符、图像、声音等信息，是半导体产业的重要分支。存储设备是指计算机系统中用于存储和读取数据的硬件组件，按存储技术不同可分为磁性存储、光学存储和半导体存储。磁性存储，是指利用磁能方式存储信息的磁介质设备，其存储与读取过程需要磁性盘片的机械运动，一般指HDD硬盘、软盘和磁带;光学存储是指用光学方法从光存储媒体上读取和存储数据的一种设备，一般指DVD光盘、蓝光光盘等;存储芯片，又称为半导体存储器，是指利用电能方式存储信息的半导体介质设备，其存储与读取过程体现为电子的存储或释放，广泛应用于内存、U盘、 消费电子、智能终端、固态硬盘等领域。‌

工作原理‌：存储芯片通过电子的存储或释放来实现信息的存储与读取，这一过程完全依赖于电能。

‌应用领域‌：存储芯片广泛应用于内存、U盘、消费电子、智能终端、固态硬盘等领域。

定义

存储芯片又叫做半导体存储器，是以半导体电路作为存储媒介的存储器，通过对存储介质进行电子或电荷的充放电标记不同的存储状态，从而实现数据存储功能。

分类

(1)易失性存储芯片： 这类存储芯片在断电后会丢失其存储的数据。它们通常用于临时存储数据，如运行中的程序和处理器的缓存。

RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)：快速临时数据存储，用于CPU的运算处理。DRAM(Dynamic RAM，动态随机存取存储器)：需要定期刷新电子信息，以维持存储的数据。SRAM(Static RAM，静态随机存取存储器)：不需要定期刷新，比DRAM更快但更贵，常见于高速缓存中。(2)非易失性存储芯片： 这些芯片即使在没有电源的情况下也能长期保存数据，适用于存储程序代码和用户数据。

ROM(Read-Only Memory，只读存储器)：预先编程的存储芯片，通常包含不能或难以更改的数据。PROM(Programmable ROM，一次性编程的只读存储器)：可以由用户编程一次，之后就变成只读。EPROM(Erasable Programmable ROM，可擦写可编程只读存储器)：可以通过紫外线擦除数据并重编程。EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦写可编程只读存储器)：可以电流擦除和重编程，操作更加方便。Flash Memory：一种广泛使用的电脑擦写可编程存储技术，用于USB闪存驱动器、固态硬盘等设备。NAND Flash：具有高存储密度、较低的每位成本，适用于大容量存储。NOR Flash：具有更快的读取速度，适用于代码执行和较小容量存储。其中，DRAM、NAND、NOR 是三大主流存储。存储芯片按照断电后数据是否丢失， 可分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片。易失性存储器断电后会丢失数据，主 要包括DRAM，非易失性存储器断电后能保留数据，主要包括NAND、NOR FLASH。

‌分类‌：存储芯片可分为易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器如DRAM和SRAM，断电后数据会丢失;非易失性存储器如Flash和EEPROM，断电后数据仍能保存。

存储芯片的重要性

存储芯片在半导体市场中占据重要地位。2023年全球存储芯片市场规模达到896.01亿美元，占整个半导体行业的17%，预计2024年将增长至1,297.68亿美元，成为半导体营收增长的主要驱动力。

存储芯片的技术发展

存储芯片的技术不断进步，从早期的PROM到现在的Flash，再到新兴的铁电存储器(FRAM)、相变存储器(PRAM)等，技术更新迅速，性能不断提升。

总结来说，存储芯片是现代电子设备中不可或缺的组件，其高效、稳定的存储能力推动了信息技术的发展。

存储设备是指计算机系统中用于存储和读取数据的硬件组件，按存储技术不同可分为磁性存储、光学存储和半导体存储。磁性存储，是指利用磁能方式存储信息的磁介质设备，其存储与读取过程需要磁性盘片的机械运动，一般指HDD硬盘、软盘和磁带;光学存储是指用光学方法从光存储媒体上读取和存储数据的一种设备，一般指DVD光盘、蓝光光盘等;存储芯片，又称为半导体存储器，是指利用电能方式存储信息的半导体介质设备，其存储与读取过程体现为电子的存储或释放，广泛应用于内存、U盘、 消费电子、智能终端、固态硬盘等领域。

存储芯片属于半导体中集成电路的范畴，是目前应用面最广、标准化程度最高的集成电路基础性产品之一。

存储芯片市场有多大?有何行业特点?

半导体产品可划分为集成电路(Integrated Circuits)、分立器件(Discrete Semiconductors)、光电子器件(Optoelectronics)和传感器(Sensors)。其中集成电路占据超过81%的市场份额，光电子器件占比约9%，分立器件占约6%，传感器约占4%。其中集成电路又可划分为逻辑器件(Logic Device)、存储器(Memory Device)、模拟器件(Analog Device)、微处理器(Microprocessor)。逻辑器件和存储器总共约占集成电路市场份额中的65%，模拟器件约占20%，微处理器约占15%。

根据WSTS的数据，2023年全球半导体市场规模为5201.26亿美元，集成电路占比达81%， 其中存储芯片市场规模为896.01亿美元，占整个半导体行业的17%，预计2024年将重回1,297.68亿美元(见下图：全球半导体市场规模)，暴增44.8%，其中DRAM和NAND各占约一半。存储芯片将是半导体营收增长的主要驱动力，占据整个半导体市场的22%。

存储芯片(Memory)，主要分为非易失性存储器(Non-volatile Memory)、易失性存储器(Volatile Memory)和新型存储器(非易失性)。非易失性存储器主要包括PROM(可编程只读存储器：EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(带电可擦可编程只读存储器))、MROM/Mask ROM(掩模式只读存储器)和Flash Memory(闪存：NAND Flash、NOR Flash)，即使在断电后也能保留存储的数据信息;易失性存储器主要包括DRAM(动态随机存储器)和SRAM(静态随机存储器)， 断电后不会保存数据;新型存储器主要包括FeRAM(铁电存储器)、PCRAM(相变存储器)、ReRAM(电阻式随机存取存储器)和MRAM(磁性随机存储器)等。

存储芯片，也被称为半导体存储器，是一种以半导体电路为存储介质的记忆设备，它能够保存二进制数据。这种技术已成为现代数字系统不可或缺的组成部分，凭借其小巧的体积和迅速的存储速度，在内存、U盘、消费电子、智能终端以及固态存储硬盘等多个领域得到了广泛应用。

此外，易失性存储器与非易失性存储器是计算机存储技术中的两大类别。它们在数据存储方式和特性上有所不同。易失性存储器，如随机存取存储器(RAM)，其数据存储依赖于电力，一旦电源被切断，存储的数据将会丢失。这类存储器的访问速度通常非常快，因此常被用于计算内存中，以临时存储正在处理的数据和程序。

而非易失性存储器，如闪存(Flash Memory)和只读存储器(ROM)，其数据存储不依赖于电力，即使电源被断开，数据也不会丢失。此外，还有诸如磁性随机存储器(MRAM)、铁电随机存储器(FeRAM)以及相变存储器(PCM)等新技术。尽管这类存储器的访问速度通常较慢，但它们非常适合长期存储数据，例如操作系统、应用程序和用户文件。特别是MRAM等新技术，它们结合了高速读写、非易失性和高耐久性等多个优点。

存储芯片行业的产业链解析

上游行业主要由原材料与半导体设备供应商占据，其中原材料涵盖硅片、光刻胶、CMP抛光液等关键成分，而半导体设备则包括光刻机、检测与测试设备、CVD、刻蚀设备、清洗设备等。硅片作为影响芯片性能的关键因素，其产品质量及一致性要求极高，纯度需接近100%。然而，我国在高端硅片领域的自主研发能力尚显不足，主要集中于中低端市场。光刻胶同样面临技术挑战，其制造工艺难度大且定制化要求高，而我国目前主要聚焦于g线和i线光刻胶的研发与生产。此外，高端光刻机市场几乎被荷兰ASML垄断，我国在光刻机国产化方面仍有长足进步的空间。

中游行业则是存储芯片制造厂商的领域，涵盖芯片设计、晶圆制造及封测等环节。半导体存储器芯片以其高技术壁垒和开发难度而著称。在商业模式上，IDM厂商凭借从设计到制造的全链条能力，拥有显著的技术和资金优势。我国的长江存储便是一个典型的IDM成功案例，其全产业链布局使得在动态随机存储器(DRAM)领域具有强大的竞争力。然而，该领域长期被三星、海力士、美光三家企业主导，市占率高达95%，我国企业在这一领域的突破仍需时日。

下游行业则是存储芯片的应用领域，广泛涵盖消费电子、计算机、网络通信、智能车载、物联网及工业控制等多个领域。这些应用领域的发展将直接推动存储芯片市场的需求增长。