存储芯片行业研究(二)丨【卓戴行研】

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2026

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1. DRAM-定义和分类

DRAM是主流的易失型半导体存储器，主要用于数据和程序的临时存储。作为处理器与外存进行数据交互的关键桥梁，DRAM通常也被称为内存芯片，并广泛应用于服务器、移动设备、个人电脑、智能汽车等各类电子设备及系统。DRAM的每个存储单元仅由一个晶体管和一个电容器(1T1C)构成，通过电容的充放电状态表示数据位(0或1),且由于电容存在自然漏电特性，需要通过周期性电荷刷新维持数据完整性，因此称之为“动态存储器”。相较SRAM等其他易失型存储器而言，DRAM单元结构简单，能够在有限的芯片面积上集成大量存储单元，具有高存储容量和成本效率优势，因而具有广泛的应用场景。

在DRAM发展过程中，DRAM产品类型主要分为DDR（双倍速率同步动态随机存储器）、LPDDR（低功耗双倍速率同步动态随机存储器）、GDDR（图形双倍速率同步动态随机存储器）和其他新型高端存储器等。其中，2024年DDR及LPDDR产品占市场主要份额。JEDEC定义并构建了上述标准化的内存技术规格体系，使得各厂商设计的产品满足目标应用的功率、性能和规格要求，具备互换性和兼容性。

除上述分类外，根据市场惯例，DRAM产品通常也可分为主流DRAM和利基DRAM。主流DRAM以容量大、传输速率高为特点，主要应用于服务器、移动设备、个人电脑等市场领域，下游市场具有市场规模大、技术要求高的特点。利基DRAM则指密度容量相对较低或从主流DRAM规格退役的产品，主要应用于主流市场之外的其他应用场景，例如通信、工业控制、智能家居等市场领域。

资料来源：长鑫科技招股书

2.DRAM代际升级

在技术突破、性能迭代与市场应用需求的多维驱动下，各类型DRAM产品呈现代际升级趋势，每代际新产品通常较前代际享有更高的速率和容量，以及更低的电压和功耗。当前市场主要DDR产品处于DDR4向DDR5更迭阶段，2024年DDR4和DDR5产品在DDR产品领域市场占有率分别达到45%和52%。而在LPDDR领域，2024年LPDDR4和LPDDR5产品在LPDDR领域市场占有率分别达到46%和53%。

从DDR1到DDR5，电压、预取深度与频率不断迭代，DDR1采用了SSTL2标准的2.5V电压，预取为2个数据单元，频率为200-400MHz，容量在64M~1GB，随后每一任的迭代都在上一代的基础上降低电压，翻倍预取深度与频率，容量也随之出现倍数级的增长。其中值得注意的是，从 DDR1 到 DDR2 舍弃了传统 TSOP，开启了内存 FBGA 封装，缓解了寄生电容和阻抗匹配问题，增强稳定性；从 DDR3 到 DDR4 引入了差分信号技术、三维堆叠封装技术、温度补偿自动刷新和数据总线倒置技术，增大了单位芯片容量、显著降低了功耗。当下市场上最新一代的产品是 DDR5，其改善了 DIMM 的电源架构与双通道架构，使得其频率达到 3.2-6.4GT/s；电压降低至 1.1V，命令/地址 (CA) 信号从 SSTL 变为 PODL，其使引脚处于高电平状态时会消耗静态功率；预取深度达到 16，极大地提高了并发性。同时以三星为代表，主要厂商也在开发 DDR6，或将在 2025 年前后发布，DDR6 传输速率将从 8.8 Gbps 起步，最高可达 17.6 Gbps，带宽也将是 DDR5 的两倍。

资料来源：长鑫科技招股书

3. DRAM市场规模

扮演着战略性基础设施的重要角色，是全球半导体市场占比最高的单一品类之一。根据世界半导体贸易统计协会WSTS统计，2024年全球集成电路市场规模为5,395亿美元，占半导体产业整体规模的比例约为86%。其中，全球存储芯片市场规模为1,655亿美元，占集成电路市场规模的比例约为31%。根据Omdia和WSTS数据，DRAM是当前市场规模最大的存储芯片，2024年全球DRAM 市场规模为976亿美元，占存储芯片市场规模的比例约为59%。

近年来，新兴技术场景持续涌现，数据总量呈现爆发式增长，广泛的数据读写与传输需求驱动全球DRAM市场规模快速扩大。长期来看，全球DRAM市场仍有广阔的增长空间。根据Omdia数据，全球DRAM市场规模有望从2024年的976亿美元增长至2029年的2.045亿美元，年均复合增长率为15.93%。

中国DRAM市场覆盖国内消费电子市场与电子信息制造业的广泛需求，在全球DRAM市场中占有重要份额。根据Yole数据，2024年中国DRAM市场规模约为250亿美元，占全球DRAM市场规模的比重超过四分之一。作为全球主要的DRAM需求市场，中国在该领域长期高度依赖进口，DRAM本土厂商仍有广阔的市场空间。

资料来源：长鑫科技招股书

4. 行业壁垒

>技术壁垒

技术门槛极高：DRAM 设计与制造工艺复杂，涉及高密度、高速、低功耗与高可靠性的多目标平衡。

工艺难度持续抬升：制程微缩下，光刻、刻蚀、薄膜沉积等核心工艺难度呈指数级上升。

技术迭代快、验证周期长：需要长期技术积累与持续研发投入。

>资金与产能壁垒

资本开支巨大：单条 DRAM 产线投资规模可达百亿美元级。

IDM 模式要求持续重投入：需长期同时投入技术研发、产品迭代与产线建设。

规模效应显著：只有足够大产能才能摊薄成本、形成盈利。

>人才壁垒

典型人才密集型行业：对设计、工艺、制造、测试等全链条高端人才依赖度高。

经验不可替代：核心人才需要长期一线研发与量产经验积累。

人才争夺激烈：高端人才集中于头部厂商。

>运营管理壁垒

生产流程复杂：从晶圆制造到封测，涉及数百道高精度工序。

质量与良率管理要求极高：需多部门协同、完善测试与追溯体系。

供应链高度专业化：对设备、材料供应稳定性与交付能力要求极高。

资本密集倒逼精细化管理：需长期积累规模化运营经验。

资料来源：长鑫科技招股书

5. DRAM产业链

从产业链来看，DRAM产业链上游包括IP、EDA、半导体设备及零部件、材料等。产业链中游则包括DRAM设计、晶圆制造及封装测试环节，是产业链中的核心环节。产业链下游则主要包括服务器、移动设备、个人电脑、通信、工业控制、智能家居等应用领域。

多年来随着分工的持续细化，产业链中游芯片厂商已形成IDM与垂直分工两种主要的经营模式。IDM模式下，企业通常自主完成芯片设计、晶圆制造、封装测试等全流程环节，要求企业具备较强的技术储备与资金实力；垂直分工模式下，各环节由不同企业专业化分工进行，其中Fabless企业专注于产品研发设计，晶圆制造环节通常委托给晶圆代工厂，封装与测试环节则交由封测厂完成。

采用IDM模式经营的厂商在 DRAM产业链中游环节占据绝对主导地位。由于DRAM布图设计与晶圆制造技术结合紧密度高，采用IDM模式经营的厂商能够更快地推进技术升级与产品迭代，响应市场快速变化的需求。此外，在DRAM产品大规模标准化生产特性下，IDM厂商通过集中调配资源，易形成规模效应，经济效益更加显著。全球DRAM主要厂商三星电子、SK海力士、美光科技、长鑫科技和南亚科技等均采用IDM模式经营。

资料来源：长鑫科技招股书

6. DRAM主要应用场景

根据Omdia统计，2024年全球DRAM下游应用领域中，服务器、移动设备、个人电脑、智能汽车市场需求占比分别约为38%、35%、14%和3%，前述四大应用市场合计占全球DRAM下游应用需求市场的比例约90%。数字经济时代下，服务器、移动设备、个人电脑、智能汽车以及其他多元应用场景的持续发展，有望拉动DRAM市场需求进一步增长。

资料来源：长鑫科技招股书

7. DRAM行业竞争情况

DRAM行业具有极高的技术与资金门槛，已形成一定规模的领先企业可通过规模效应降低成本，巩固已有优势。受此行业特性的影响，DRAM行业自20世纪80年代发展初期的数十家企业，发展到目前全球主要生产厂商包括三星电子、SK海力士、美光科技及长鑫科技等。

根据Omdia的数据，基于销售额测算，2024年三星电子在全球DRAM市场的占有率为40.35%,排名第一；SK海力士、美光科技2024年在全球DRAM市场的占有率分别为33.19%、20.73%，排名第二、第三。上述三家企业合计占全球DRAM市场90%以上的市场份额。

近年来，国产DRAM厂商里长鑫科技正逐步进入主要厂商阵营。基于Omdia数据测算，按2025年第二季度DRAM销售额统计，长鑫科技的全球市场份额已增至3.97%，并有望随着技术发展及产能建设实现进一步增长。

除前述厂商外，其他占有一定市场份额的厂商主要集中在中国台湾，包括南亚科技、华邦电子、力积电等。中国大陆亦有其他半导体企业布局DRAM业务，但多专注于芯片设计。

资料来源：：长鑫科技招股书

8. DRAM行业竞争情况

经由前道制造、后道封装测试完成后，DRAM 芯片可直接或进一步制成模组，应用于服务器、移动设备、个人电脑及其他消费电子等下游应用领域。对于下游终端客户而言，容量是其在进行产品选择时的核心考量因素，直接影响着终端的存储承载能力及实际场景的运行表现。区分下游应用领域，截至2025年6月30日，同行业企业产品对比情况如下：

资料来源：长鑫科技招股书

DRAM制程

DDR 现正经历 DDR5 对 DDR4 的替代过程。据 Yole 分析，两代内存之间的过渡时间大概需要两年，尽管目前 DDR4 平面 DRAM升级主要依赖于制程进步，美光在 1-α和 1-β制程领先。三大厂商制程都向着 10nm 演进，但随着晶体管尺寸的减小，电子泄漏与其他量子效应问题将对存储性能和稳定性产生严重影响，因此都暂未突破10nm 以下。2021 年三家厂商都开始生产基于 1-α制程节点的产品，但三星与海力士已经开始引入 EUV 光刻机技术；2023-2024 年，三家厂商开始量产 1-β制程节点的 DRAM 产品；目前三家厂商都在向 1-γ制程节点演进，美光科技率先公布 1-γ制程节点相关计划，其已经在广岛试产采用 EUV 技术的 1-γ制程节点 DRAM 产品，并计划于 2025 年大规模量产，而三星与海力士暂未公开宣布具体时间。

资料来源：中信建投

9. DRAM新一轮周期

2022 年底以来多家厂商统一减产，DRAM 价格迎来修复。2021 年四季度开始 DRAM 平均价格连续 8 季下跌，2022 年底多家厂商都做出减产决策，希望通过减少供给进而恢复供需平衡。2023 年存储厂商资本开支都有所削减，美光资本开支从 2022 年的 121 亿美元削减至 77 亿美元，降幅达到 36%，海力士资本开支削减从 2022年的 19.7 万亿韩元至 8.8 万亿韩元，同比下降 55%。三星和海力士在 2023 年第三季度的产量相较于第一季度分别下降了 15%和 12%，主动减产效应明显。2023 年下半年开始，DRAM 价格逐渐修复，2024 年第二季度改善明显，三星、美光和海力士的 DRAM 收入都明显回升。

10. DRAM新方向HBM

AI时代，传统存储性能制约高性能计算。目前绝大部分计算系统都采用冯·诺依曼计算机体系，而该体系下存储与计算单元分离，需要通过总线传输数据，因此存储的带宽将限制算力的利用效率。当下大模型训练需要处理大量并行数据，需要算力与带宽的同步提升，而现在算力已经提高三倍至 66.9tflops，但存储带宽慢或容量不足限制了每秒可访问的数据（即“内存墙”问题），因此存储带宽限制了 AI 芯片性能。目前解决这一问题的思路是采用存算一体的新架构，具体包括近存计算（PNM）、存内处理（PIM）、存内计算（CIM）三种。

HBM 的高带宽特性满足 AI 芯片需求。HBM 即高带宽内存，是一种基于 3D 堆栈工艺的高性能 DRAM，是近存算一体的一种，可与高性能图形处理器、网络交换及转发设备、高性能数据中心的 AI 特殊应用集成电路结合使用，在 CPU 中用作包内高速缓存，在 CPU 和 FPGA 中用作包内 RAM。HBM 由多颗 DRAM 3D 堆叠而成并由 TSV 技术实现信号互连与分配，而每颗 DRAM 包含多个通道，每个通道包含多个 I/O 口，最终高 I/O 数量显著提升了位宽，现 HBM3 的总位宽高达 1024bit，带宽 819GB/s，远远超过 DDR5 的 51.2GB/s 和 GDDR6的 64GB/s。

HBM 相比 GDDR 有更高的带宽、更优的能效比与更高的存储密度。HBM 与 GDDR 对应着两种提高总带宽的思路。总带宽=I/O 数据速率*位宽/8，位宽=I/O 数*单 I/O 位宽，因此总带宽的提升有两种重要思路，一是提高 I/O 数，即 HBM 的思路；二是提高 I/O 数据速率，即 GDDR 的思路。HBM 利用 TSV 技术互连多颗 DRAM，而更高的 DRAM 数量提升 I/O 数，而不改变单 I/O 数据速率，使总带宽提升明显；而 GDDR 大幅提升单 I/O 数据速率，最高可达 16Gb/s，远超 HBM3 的 6.4 Gb/s，但由 PCB 与计算核心互连的架构最终限制其总位宽在 32bit，导致最终总带宽提升幅度受限，最高 28GB/s。而 HBM 采用了 TSV、微凸块等技术，DRAM 裸片与计算核心信号传输路径较短、I/O 电压更低，使其能效更高。HBM 的 3D 堆叠结构能够节省 94%的表面积（以 1GB HBM1为例），因此有效节省了面积空间。

11. HBM3 与 HBM3E 将替代 HBM2 E成为 HBM市场的主流

目前只有海力士、美光和三星有能力生产兼容高性能 AI计算系统的 HBM芯片。HBM 制备中，TSV 硅通孔制造依托于晶圆制造工艺，包括深孔刻蚀、气相沉积、铜填充、CMP、晶圆减薄等；同时 HBM 制备还需要复杂的堆叠键合技术，技术难度、投入成本与供应链稳定形成了 HBM 的入行门槛。

HBM 经历从 HBM1-HBM3E 的演变迭代，主要从提升容量与带宽的方向升级。单颗 HBM 容量取决于DRAM 堆叠层数与每片 DRAM 容量，而带宽的升级主要通过提升 I/O 数据传输速度与 I/O 总线位宽。第一代HBM 由 AMD 与海力士合作研发，采用 4 层芯片堆叠，可提供 128GB/s 带宽和 4GB 单层容量，但成本较高。HBM2 则由英伟达、三星和台积电合作研发，于 2018 年上市，由 8 层 DRAM 芯片堆叠而成，传输速度与容量大幅提升至接口速度 2.4Gbps，单层容量 16GB，总容量 256Gb。HBM2E 是 HBM2 的扩展版，增加了每堆叠层的容量和带宽，接口速度达到 3.6Gbps，峰值带宽为 410GB/s。HBM3 则于 2022 年正式上市，堆叠层数和管理通道数增加，由 12 层 DRAM 芯片组成，单层容量为 32Gb，总容量为 640Gb，接口速度为 6.4Gbps，峰值带宽翻倍为 819GB/s。而 2023 最新发布的 HBM3E，作为 HBM3 的增强版，将接口速度提高到 8Gbps，峰值带宽达到 1TB/s。

HBM3 与 HBM3E 将替代 HBM2 E成为 HBM市场的主流。2022-2023 年全球 HBM 市场主要以 HBM2E 为主，而 HBM3 与 HBM3E 契合了 AI 服务器需求，2024 年来持续增长，随着其发布与持续放量，2024 年及之后市场需求将向 HBM3 以及更高版本转移，HBM3 与 HBM3E 将成为市场主流 HBM 产品，市占率有望由 2023 年的 33%急速提升至 2024 年的 80%以上。截至目前，三大厂商的 HBM3E 8Hi 都已通过英伟达检验，美光与海力士已经收获英伟达订单并实现量产，同时三大厂商也已送样最新一代产品 HBM3E 12Hi。

资料来源：中信建投

12. HBM供给受限于TSV产能

HBM供给受限于TSV产能。在 HBM 制备中，HBM 的多层 DRAM 颗粒需要堆叠在一颗逻辑晶圆上，DRAM 颗粒之间、DRAM 和逻辑晶圆间均通过硅通孔（TSV）和凸点垂直互连，因此 HBM 的产能与 TSV 的产能直接相关而 TSV 工艺的复杂性和技术要求极高，包括深孔刻蚀、气相沉积、铜填充、CMP、晶圆减薄等。目前 HBM的市场需求激增，据 TrendForce 集邦咨询预估，2024 年底 HBM 产值占 DRAM 的比重将扩大至 20.1%，而整体DRAM 产业规划生产 HBM TSV 的产能约为 250K/m，占总 DRAM 产能（约 1,800K/m）约 14%。因此，即使TSV产能显著增长，也依旧难以满足 HBM 的需求，HBM 的供给能力在很大程度上受限于 TSV 的产能。

HBM工艺流程中，堆叠键合与封装是重要工艺。HBM工艺流程主要分为五步：一是制造DRAM晶圆、逻辑晶圆与TSV；二是制造凸点，将硅通孔后的 DRAM 晶圆和逻辑晶圆倒装，然后进行减薄，在晶圆背面形成凸点；三则是堆叠键合，这一步是存在差异化的环节，三星/美光使用较为传统的TC-NCF工艺，海力士采用独创的 MR-MUF 工艺能减少芯片键合产生的应力且散热效率更高。未来在HBM4当中，可能不再使用凸点，而是使用铜与铜互连。四则是将将模塑后的KGSD晶圆切割成颗粒。五则是将HBM与 SoC（GPU 等）封装在一起，这一步的主流封装技术为台积电的2.5D封装技术（CoWoS）。

资料来源：中信建投

13. DRAM行业机遇

数字经济浪潮蓬勃发展，带来DRAM市场新一轮增长机遇

数字经济浪潮下，数据处理量指数级增长。近年来，随着新一代信息技术的成熟和普及，各行业正在加速迈向全面数字化，数字化转型已经成为提升效率、降低成本及拓展市场的重要手段。在此背景下，全球数据总量呈现爆发式增长。根据IDC预测，2025年全球将产生213.56ZB数据，到2029年将增长一倍以上达到527.47ZB。

海量数据的实时读写与高效处理，离不开DRAM芯片的核心支撑。作为各类电子设备中负责临时数据存储的关键器件，DRAM不仅对数据处理的速度与效率具有重要影响，更是满足数字经济时代高吞吐、低延迟数据需求的基础硬件。而海量数据的存取与读写需求，进一步催生了DRAM芯片广阔的市场空间，为公司产品带来了历史性的发展机遇。

国际竞争环境下，本土产业链生态建设推动国产DRAM厂商迎来战略机遇期

国产移动设备、个人电脑、智能汽车等终端品牌厂商基于中国市场庞大的需求，持续进行产品创新迭代，提升产品竞争力，在全球市场中占有日益重要的份额。同时，随着近年来国际贸易摩擦进一步加剧，众多产业链下游国产客户愈发关注供应链的安全性与稳定性，国产终端品牌积极推进本地化供应链体系搭建。本土终端厂商的崛起及其对于产业链生态建设的需求，为国产DRAM厂商带来了巨大机遇。

摩尔定律放缓，新技术需求赋予国产DRAM厂商追赶窗口

目前国际领先DRAM企业已进入制程节点微缩瓶颈，新产品开发中面临的成本巨幅增长与物理极限的逼近问题导致工艺难度大幅提升，DRAM厂商积极尝试新的技术解决方案。但技术路线的商业化验证仍具有不确定性，部分技术方案虽在试验阶段展现出了潜力，但在大规模量产的良率控制、成本适配、与现有产业链兼容性等方面仍需长期验证，技术落地存在不确定性。

在新技术领域的研发上，国内厂商与国际前三家厂商均处于探索阶段。国内厂商有望抓住产业革新机会迎来快速发展机遇，克服在追赶国际领先水平上面临的竞争挑战，聚焦于技术攻坚，通过产品与技术的革新逐步缩小与国际领先水平的差距，甚至实现部分技术与产品的弯道超车。

14. DRAM行业风险

行业周期性波动带来的厂商经营风险

DRAM行业具有强周期属性，价格波动较大。作为典型的资金密集型产业，DRAM从规划到满产通常需要数年的时间，当市场需求因技术迭代或新兴应用爆发时，厂商难以快速增加产能，导致短期产品供不应求，迅速推升产品价格上涨；但随后头部厂商的集中扩产往往导致供给过剩，行业进入下行周期。同时，宏观经济波动、高集中度市场格局下主要厂商的产能调控策略等因素也进一步加剧周期波动。

在行业强周期性特征下，难以预测的价格波动可能导致DRAM产品销售价格短期内大幅上涨或下跌，增加了行业内厂商在生产规划、存货管理及资本开支决策等方面的经营难度，并对其经营业绩带来一定压力。前述不确定性使得行业内厂商面临行业强周期性特征下带来的经营挑战。

国际地缘政治持续升温带来的产业链不稳定风险

国际地缘政治持续升温，给全球化布局的DRAM产业链带来了潜在的不稳定风险。DRAM产业链的关键环节涉及多个国家和地区，若地缘政治紧张导致部分区域贸易政策调整、技术出口管制加强等，可能对产业链各环节的协同效率产生影响。

我国半导体与集成电路产业由于发展时间尚短，产业成熟度相对较低。近年来，国际政治环境日趋复杂，部分国家采用包括但不限于提高关税、限制进出口等多种方式实行贸易保护主义，限制我国以半导体集成电路行业为代表的高科技产业的发展，给我国相关产业的发展带来产业链不稳定风险。

我国DRAM产业起步较晚，在短期市场竞争中面临一定挑战

国际头部厂商历经数十年的技术迭代，已在材料应用、专利布局等方面形成了深厚积淀；而我国相关产业的自主化探索时间较短，在先进工艺研发、关键技术突破等环节，还需要更多时间进行经验积累与体系构建，部分核心技术环节的配套能力也有待进一步夯实。

从产能规模来看，国际前三家厂商凭借长期的产能扩张与整合，已形成较大的规模效应，在全球市场中占主导地位。相比之下，我国DRAM行业仍处于发展阶段，市场份额仍在持续开拓过程中。

资料来源：长鑫科技招股书

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