2023存儲器行業(yè)深度分析及存儲器行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀

• 黃文玉 2023年11月21日 來源：互聯(lián)網(wǎng) WSTS 國家統(tǒng)計局 資產(chǎn)信息網(wǎng) 466 24
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存儲器單元實際上是時序邏輯電路的一種。按存儲器的使用類型可分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)，兩者的功能有較大的區(qū)別，因此在描述上也有所不同。

存儲器的概念

存儲器單元實際上是時序邏輯電路的一種。按存儲器的使用類型可分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)，兩者的功能有較大的區(qū)別，因此在描述上也有所不同。存儲器是許多存儲單元的集合，按單元號順序排列。每個單元由若干二進制位構(gòu)成，以表示存儲單元中存放的數(shù)值，這種結(jié)構(gòu)和數(shù)組的結(jié)構(gòu)非常相似，故在VHDL語言中，通常由數(shù)組描述存儲器。存儲器是用來存儲程序和各種數(shù)據(jù)信息的記憶部件。存儲器可分為主存儲器(簡稱主存或內(nèi)存)和輔助存儲器(簡稱輔存或外存)兩大類。和CPU直接交換信息的是主存。

主存的工作方式是按存儲單元的地址存放或讀取各類信息，統(tǒng)稱訪問存儲器。主存中匯集存儲單元的載體稱為存儲體，存儲體中每個單元能夠存放一串二進制碼表示的信息，該信息的總位數(shù)稱為一個存儲單元的字長。存儲單元的地址與存儲在其中的信息是一一對應(yīng)的，單元地址只有一個，固定不變，而存儲在其中的信息是可以更換的。指示每個單元的二進制編碼稱為地址碼。尋找某個單元時，先要給出它的地址碼。暫存這個地址碼的寄存器叫存儲器地址寄存器(MAR)。為可存放從主存的存儲單元內(nèi)取出的信息或準(zhǔn)備存入某存儲單元的信息，還要設(shè)置一個存儲器數(shù)據(jù)寄存器(MDR)。

存儲器行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

半導(dǎo)體行業(yè)分為集成電路、光電器件、分立器件、傳感器等子行業(yè)。其中，集成電路又可以分為存儲器、邏輯電路、模擬電路、微處理器等細分領(lǐng)域。2021年存儲器占全球總半導(dǎo)體細分市場的29%，是全球集成電路的最大分支。根據(jù)WSTS統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全球存儲芯片市場規(guī)模為1353億美元，同比增漲13.32%。

內(nèi)存儲器有很多類型。隨機存取存儲器( RAM)在計算期間被用作高速暫存記憶區(qū)。數(shù)據(jù)可以在RAM中存儲、讀取和用新的數(shù)據(jù)代替。當(dāng)計算機在運行時RAM是可得到的。它包含了放置在計算機此刻所處理的問題處的信息。大多數(shù)RAM是“不穩(wěn)定的”，這意味著當(dāng)關(guān)閉計算機時信息將會丟失。只讀存儲器(ROM)是穩(wěn)定的。它被用于存儲計算機在必要時需要的指令集。存儲在ROM內(nèi)的信息是硬接線的”(即，它是電子元件的一個物理組成部分)，且不能被計算機改變(因此稱為“只讀”)。可變的ROM，稱為可編程只讀存儲器(PROM)，可以將其暴露在一個外部電器設(shè)備或光學(xué)器件(如激光)中來改變。

構(gòu)成存儲器的存儲介質(zhì)主要采用半導(dǎo)體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩(wěn)態(tài)半導(dǎo)體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元，它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元，然后再由許多存儲單元組成一個存儲器。根據(jù)存儲材料的性能及使用方法的不同，存儲器有幾種不同的分類方法。存儲器結(jié)構(gòu)在MCS - 51系列單片機中，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器互相獨立，物理結(jié)構(gòu)也不相同。程序存儲器為只讀存儲器，數(shù)據(jù)存儲器為隨機存取存儲器。從物理地址空間看，共有4個存儲地址空間，即片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器，I/O接口與外部數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址。

隨著家用電器的智能化，存儲器又增加了新的應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國存儲器產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用為手機、其占比為44.75%，占據(jù)了近半數(shù)的市場份額，其次為電腦領(lǐng)域，占比為13.13%，服務(wù)器占比12.35%，消費電子占比8.52%，顯卡占比7.25%，其他領(lǐng)域占比14%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年存儲器行業(yè)深度分析及投資價值研究咨詢報告》顯示：

國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速、平穩(wěn)增長態(tài)勢，2021 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)首次突破萬億元。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2020年中國集成電路累計產(chǎn)量達到了2614.2億塊，同比增長29.53%。2021年中國集成電路累計產(chǎn)量達到了3594億塊，同比增長37.48%。2021年全球半導(dǎo)體存儲器市場規(guī)模為1538.38億美元，同比增長30.9%，占集成電路市場規(guī)模比例為33%。2021年半導(dǎo)體行業(yè)整體呈供需緊張態(tài)勢，DRAM產(chǎn)品價格受益上行。2021年全球DRAM市場規(guī)模為941.9億美元，同比增長41.89%。

數(shù)據(jù)顯示，2019年，由于全球2019年上半年原廠和品牌廠都面臨著很大的庫存和出貨壓力，導(dǎo)致帶動中國存儲器行業(yè)市場需求下降，2020年開始恢復(fù)供需平衡狀態(tài)，2022年中國存儲器行業(yè)產(chǎn)量約為32.55億塊，需求量約為36.8億塊。從市場結(jié)構(gòu)來看，中國存儲器市場中，占比第一的存儲器為DRAM存儲器，占比為35.33%。其次為機械硬盤，占比32.54%，第三為NRAM Flash存儲器，占比為27.18%。

任何存儲芯片的存儲容量都是有限的。要構(gòu)成一定容量的內(nèi)存，單個芯片往往不能滿足字長或存儲單元個數(shù)的要求，甚至字長和存儲單元數(shù)都不能滿足要求。這時，就需要用多個存儲芯片進行組合，以滿足對存儲容量的需求，這種組合就稱為存儲器的擴展。存儲器擴展時要解決的問題主要包括位擴展、字擴展和字位擴展。異步SRAM的接口是一種非常典型的半導(dǎo)體存儲芯片接口，掌握了它的接口設(shè)計方法就意味著掌握了一系列半導(dǎo)體存儲芯片接口的設(shè)計方法(包括 NoR Flash、E2PROM等)，同時也為學(xué)習(xí)其他半導(dǎo)體存儲芯片的接口設(shè)計打下了基礎(chǔ)。本節(jié)以異步SRAM的接口為例，介紹半導(dǎo)體存儲芯片接口設(shè)計的基本方法與原則。

我國存儲器市場主要集中在DARM和NAND Flash領(lǐng)域。在存儲器細分市場，光存儲和磁存儲逐漸往企業(yè)級市場方向發(fā)展，其中光存儲目前在企業(yè)級市場應(yīng)用快速發(fā)展，很大程度地拉動了整個存儲器市場的發(fā)展。2020年中國存儲器行業(yè)市場規(guī)模為3223億元，同比增漲11.87%。在云存儲市場上，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展為我國云存儲帶來了前所未有的機遇，2020年中國云存儲行業(yè)市場規(guī)模達398億元，同比增漲22.09%。

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