半导体行业存储芯片研究框架-NOR深度报告
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1. 证券研究报告
半导体行业
2021年1月19日
存储芯片研究框架
——NOR深度报告
分析师:
联系人:
陈杭
李萌
执业证书编号: S1220519110008
2. 目录
一、NOR Flash投资逻辑框架
NOR Flash投资地图:中国占主导地位
NOR Flash产业链:成熟制程产业链
NOR Flash的供需展望:供需失衡,涨价持续
二、NOR Flash:利基存储器焕发新春
三、NOR Flash:市场空间及竞争格局剖析
四、知己知彼:全球NOR Flash厂商详解
3. NOR Flash投资地图
2018年
汽车电子 32-1024 Mb
IOT 1-128 Mb
18.9
亿元
穿戴式设备 32 Mb+
VR/AR 64-128 Mb
AMOLED 8-16 Mb
5G基站 2-3 Gb
手机摄像 32 Mb+
中国NOR新增市场规模
55.8
亿元
2022年
资料来源:华经情报网,方正证券研究所整理
市
场
份
额
N
O
R
五
巨
头
其
他
中
国
大
陆
企
业
4. NOR Flash产业链:成熟制程产业链
全球NOR设计厂商
资料来源:方正证券研究所
全球NOR晶圆厂
全球NOR封测厂
5. NOR Flash的供需展望:供需失衡,涨价持续
NOR Flash作为硬件层,支撑着汽车电子、5G、工业领域等方面应用软件层的启动,它的价值不可
取代,特别在一些高可靠性应用场景如汽车电子的存储芯片需要满足AEC-Q100车规认证,5G基站
需要满足至少工业级甚至车规级的标准,目前只有NOR的可靠性是符合的,NOR在这些领域中已
经成为了刚需。
在需求端,无线耳机、汽车电子、AMOLED、5G等领域快速增长,推升NOR芯片需求大幅拉升。
在供给端,中芯国际产能满载,策略上偏向逻辑芯片,旺宏和华邦电产能持续紧张。我们认为,综
合来看,将导致NOR出现5%的供给短缺。结合供需分析和市场整体供应方的库存时间由过去的4周
降至1周,预计NOR的报价将在未来2个季度上涨5%左右。
NOR对行业的底层支撑
应用层
NOR的供给(万片/月)
汽车电子 AMOLED 主板BIOS
IoT 5G 人工智能
智能穿戴
AR/VR
手机摄像
家庭网关
路由器
数字机顶盒
12
15%
10
工
具
箱
10%
8
5%
6
0%
4
-5%
2
硬件层
NOR
资料来源:华经情报网,方正证券研究所整理
0
-10%
2017
2018
2019E
2020E
6. 目录
一、NOR Flash投资逻辑框架
二、NOR Flash:利基存储器焕发新春
NOR Flash定义与U型发展史
NOR Flash特性及与NAND的对比
NOR 供给侧分析:大厂持续退出,供给持续紧张
NOR 需求测分析:七大需求剖析
三、NOR Flash:市场空间及竞争格局剖析
四、知己知彼:全球NOR Flash厂商详解
7. NOR Flash的定义和晶体管结构对比
NOR Flash是采用“或非”逻辑门电路的可被电子删除和重编的电子非易失性计算机存储媒介。
闪存的存储单元为三端器件,与场效应管有相同的名称:源极、漏极和栅极。栅极与硅衬底之间有
二氧化硅绝缘层,用来保护浮置栅极中的电荷不会泄露,所以闪存具有记忆能力。
闪存与场效应管一样是一种电压控制型器件。NAND型闪存的擦和写均是基于隧道效应,电流穿
过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层,对浮置栅极进行充电(写数据)或放电(擦除数据)。而
NOR型闪存擦除数据仍是基于隧道效应(电流从浮置栅极到硅基层),但在写入数据时则是采用
热电子注入方式(电流从浮置栅极到源极)。
闪存将信息存储在由浮栅晶体管制成的存储单元中。在NOR闪存中,每个存储器单元的一端连接
到源极线,另一端直接连接到类似于NOR门的位线。在NAND闪存中,几个存储器单元(通常是8
个单元)串联连接,类似于NAND门。
闪存基本晶体管结构
NOR和NAND晶体管结构
NAND NOR
4F² 10F²
单元
阵列
布局
横截面
单元大小
资料来源:CSDN,方正证券研究所整理
8. NOR Flash的发展史和发展趋势:“U型”反转
NOR的发展史:受英特尔于1978年发明EEPROM的启发,东芝的富士雄在1980年取得突破,申请了
simultaneously erasable EEPROM的专利,并随后取名为Flash。之后,富士雄在1984年提出NOR
Flash的发明,并在1987年发明了NAND。
东芝于1987年商业化推出了NAND闪存,次年英特尔推出了第一款商用NOR闪存,彻底改变了原先由
EPROM和EEPROM一统天下的局面。从此,NOR和NAND“各具优势”并存发展。
英特尔自2008年首推45nm NOR。之后,在过去12年里,NOR受到功能机市场萎缩、良品率低、成本
过高问题等一系列不利于NOR的因素,先进NOR的制程长期停滞至今。
NOR的发展趋势:从制程与应用来分析,近年来大容量NOR Flash已经从65nm往50nm,小容量NOR
Flash则停留在65nm以上的制程。未来NOR受汽车电子等积极需求因素,工艺将有望恢复往日增长。
近年来,先进制程大容量NOR的国产化也在加速。2020年7月,博雅科技成功量产50nm 256M NOR,
产品性能参数指标已经达到国际一线品牌水平。
NOR的节点发展史
过去15年NOR的市场规模走势和反转
英特尔闪存科技规模历史
资料来源:winbond公告,英特尔,Gartner,Flash Memory Summit,方正证券研究所整理
9. NOR Flash的整体行业地位:利基市场定位
NOR和NAND均属于Flash。但因NOR偏重于性能和可靠性,而不具备成本优势等差异,导致NAND成为主
流的大容量数据存储器,NOR主要应用于系统启动代码和特定只读信息系的存储,属于利基型存储市场。
近年来,国际存储大厂美光和赛普拉斯在NOR领域持续减产,导致了中国台湾的华邦电和旺宏成为了NOR市
场的龙头,中国大陆的兆易创新紧随其后,排名第三。三者合计,市场份额近70%。
存储器行业结构
DRAM
易失性存储
RAM
SRAM
其他RAM
MRAM等
半导体存储
非ROM类
非易失性存储
软盘
存储器
磁性存储
非Flash类
ROM
磁带
机械硬盘
CD
光学存储
PCM等
DVD
蓝光
资料来源:联想创投,方正证券研究所整理
Flash
PROM
EPROM
EEPROM
OTPROM
NOR
SLC
NAND
MLC
TLC
QLC
10. NOR Flash的特性及与NAND的对比
NOR Flash隶属于非易失性存储。
NOR的读取速度快,且支持可擦除写入,被作为代码存储的主要器件。
由于NOR的XIP特性,应用程序可以直接在Flash闪存中运行,不必再把代码读到系统RAM中。
NOR的传输效率很高,在1-4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大
大影响到它的性能。
应用NOR的困难在于Flash的管理需要特殊的系统接口。
各级存储器性能和价格变化趋势
NOR和NAND对比
每比特价格
SRAM
文件存储使用
待机功耗
DRAM
PCM
NAND、NOR
HDD、光盘
代码执行
运行功耗
注:功耗基于存储器的使用
方式。NOR的写入更慢,
比NAND更耗电。NOR读
取更快,比NAND更省电。
读取速度
磁带
资料来源:东芝公告,Semiconductor Engineering,方正证券研究所整理
容量
写入速度
11. NOR Flash需求的必然性及其行业应用
NOR的非易失性、超高读取速度、可片上执行、写入速度慢、和价格昂贵等独特的特性决定了它不适合做大容量
存储。自从NAND发明以来,NOR市场空间不断受到挤压,冗余需求被不断挤出。当前系统的代码存储和预设信
息存储媒介成为对NOR的刚需,NOR的存在也成为了一种必然。
作为初始代码的载体,NOR被广泛应用于各个智能化领域。主板BIOS、数字机顶盒、家庭网关、路由器、loT、汽
车电子、穿戴式设备、安防监控、人工智能等领域的代码存储媒介中都有NOR。其中,智能穿戴、AMOLED屏、
手机摄像、loT设备、汽车电子、5G基站、增强现实、虚拟现实具备较大增长空间。
从产品设计、制造工艺、封测及应用来看,相比消费类电子,5G基站、汽车电子和工业电子更加考验NOR Flash
的产品可靠性和综合实力。其中,5G基站和汽车电子的NOR都需要至少稳定运行在(-40°C-105°C)的环境。
NOR的需求驱动
NOR在主板的位置
汽车电子
loT
人工智能
穿戴式设备
主板BIOS
数字机顶盒
NOR
路由器
AR/VR
AMOLED
家庭网关
5G
手机摄像
资料来源:Friendlyarm,方正证券研究所整理
12. NOR Flash的供给侧分析:大厂持续减产,供给持续紧张
全球大厂持续减产或退出NOR市场,两岸NOR新增产能十分有限,以及新冠疫情对行业的冲击,将导致
2021年NOR有5%的供给缺口。受到整体库存大幅下降,在5G、汽车电子等需求的强烈推动下,NOR的
价格在未来2个季度将上涨5%左右。
三星在2010年完全退出NOR市场,将所有存储产能集中于市场空间更大的NAND和DRAM存储器。
美光在2016年取消了8英寸生产线,将全部8英寸和部份12英寸产能转移给NAND。
赛普拉斯在2017年出售在美国Bloomington的NOR晶圆厂,同时NOR的协议价格到期,赛普拉斯重新
提高产品价格。
旺宏和华邦实际均减产5%-10%。华邦未达成2017年预定的在2019年达产3万片/月产能计划。
中国大陆在2020年受新冠病毒影响,春节后生产人员返岗受限,长江存储和中芯国际节后开工推迟。同
时,中芯国际受实体清单限制,加上近期晶圆代工厂产能吃紧,供给受限。
NOR供给退出事件梳理
2010
三星退出NOR
2016 美光NOR减产
2017 赛普拉斯减产并涨价
长江存储硅片供应紧张
2019 旺宏和华邦减产
2020
2017-2020 NOR 厂商产能变化及预测
产能/(万片/月) 晶圆尺寸
长江存储和中芯国际
复工受阻
资料来源:华经情报网,方正证券研究所整理
2017 2018 2019E 2020E
美光 12英寸 1.2 1.2 0.6 0.6
赛普拉斯 12英寸 2 1.5 1 1
旺宏 12英寸 2.1 2.8 2.8 2.8
华邦 12英寸 2.2 2.6 2.6 2.6
武汉新芯 12英寸 1.2 1.2 1.2 1.2
中芯国际 12英寸 0.6 1.2 1.6 1.6
13. NOR Flash的需求侧推动:拆解TWS耳机的NOR
目前,主流TWS芯片都配置有内置或外接的NOR,用以存储耳机系统代码。内置NOR,即嵌入式Flash,
是将NOR与其他模块一同集成在同一颗SoC上;外置NOR作为单独的存储芯片,存在于IC电路中,与逻
辑模块不在同颗SoC上。
苹果TWS芯片常外置高容量的NOR(128Mb)。NOR被用来减少信号延迟和支持语音“Hey Siri”等
功能,且随着后续更多功能的增加,苹果Airpods Pro有望采用更高容量的NOR来存储更加复杂庞大的系
统代码。安卓系列TWS搭配低容量的NOR(2-64Mb),如三星Galaxy Buds中采用了64Mb的NOR。
苹果Airpods二代拆机
128Mb Nor Flash闪存芯片
三星Galaxy Buds拆机
64Mb Nor Flash闪存芯片
资料来源:eWisetech,简书,方正证券研究所整理
14. NOR Flash的需求侧推动:TWS耳机的NOR发展
2020年TWS行业主要有供给端、需求端、技术面三大推动力。供给端:亚马逊、谷歌和微软等技术巨头
有望进入真无线可听设备行业,通过平台化战略推动行业标准化。需求端:2016、2017年购买第一代产
品即将淘汰,消费者的更新换代需求将飙升。技术端:LEAudio低功耗音频技术标准发布,多重串流音频
将允许智能手机等单一音频源设备向多个音频接收设备间同步进行多重且独立的音频串流传输。
从品牌竞争格局看,2019年TWS耳机出货量前三名分别是苹果,小米和三星,占比分别为47.1%、6.1%、
5.8%。
2022年苹果系列和安卓系列的TWS对NOR市场规模分别为18.96亿元和11.06亿元,合计30.02亿元。
2020年TWS耳机的三大驱动力
供给端
技术巨头加入
龙头品牌布局
需求端
初代产品换机
需求将至
技术端
LE Audio支
持双耳同传
TWS耳
机的三大
驱动力
资料来源:中国产业信息网,方正证券研究所整理
2018-2022 TWS耳机的NOR拆解
2019 2020E 2021E 2022E
苹果Airpods出货量(万副) 2000 2800 3500 4000
搭载NOR-Flash容量(Mb) 128 128 128 128
搭载NOR-Flash个数(个) 2 2 2 2
NOR-Flash需求(万个) 4000 5600 7000 8000
单价(元) 4.83 5.07 5.22 5.05
市场规模(亿元) 1.93 2.84 3.654 4.04
Airpods Pro(包含第三代Airpods)
出货量(万副) 4000 5700 7500 9000
搭载NOR-Flash容量(Mb) 128 256 256 256
搭载NOR-Flash个数(个) 2 2 2 2
NOR-Flash需求(万个) 8000 11400 15000 18000
单价(元) 4.83 8.28 8.52 8.29
市场规模(亿元) 3.86 9.44 12.79 14.92
安卓 、 、 、 、
安卓TWS出货量(万副) 5500 6500 11500 16500
搭载NOR-Flash容量(Mb) 4-64 4-64 4-64 4-64
搭载NOR-Flash个数(个) 2 2 2 2
NOR-Flash需求(万个) 11000 13000 23000 33000
单价(元) 1.59 2.07 2.76 3.35
市场规模(亿元) 1.75 2.69 6.35 11.06
15. NOR Flash的需求侧推动:拆解手表、手环的NOR
智能手表和智能手环的性能和功能的差异决定了NOR的配置不同。
通常情况下,高端智能手表的主控芯片功能强于智能手环。手表SoC的面积也较大,足够支持NOR内置,
如苹果手表的S6芯片。智能手环则因为主控芯片性能较弱,而且SoC面积较小,不足以支持NOR内置,
常采用外置NOR。
随着智能手表性能和功能的加强,原外置NOR的手表也有将其内置化的趋势。
小米手环3拆解
苹果Apple Watch S1 芯片拆解
SGMICRO:
闪存
Azoteq:
触控模块
NXP:
NFC模块
兆易创新:
GD25LQ32
32 Mb NOR
意法半导体:
加速度传感器
Dialog:
蓝牙模块
资料来源:电子说,电子发烧友,eWisetech,ABI research,方正证券研究所整理
16. NOR Flash的需求侧推动:手表、手环市场的发展
智能手表市场得益于硬件创新的逐步成熟,
以及与智能手机组成的应用生态日趋完善。
通过定位聚焦于运动、健康、移动支付领
域,行业持续加速发展,预计2020年智能手
表的支出将达到228.03亿美元。
未来,智能手表行业将更进一步地向头部集
中。苹果、三星、华为、Garmin将占据超过
75%的市场份额。
智能手环相较于智能手表,性能较低、功能
单一、或者只支持苹果或安卓单一操作系
统,势必会降低实用性。预计未来,整个智
能手环市场将持续萎缩。
全球智能手表消费趋势
300
30%
200
3%
Garmin
华为
3%
三星
5%
51%
7%
imoo
AMAZFIT
fitbit
8%
9%
25%
150
20%
15%
100
10%
50
5%
0
0%
2018
2019
全球智能手表支出(亿美元)
2020
2021
同比增速(%)(右轴)
全球智能手环消费趋势
苹果
12%
35%
250
2020上半年全球主要智能手表企业
2%
40%
fossil
35 0%
34 -1%
33 -2%
32 -3%
31 -4%
30 -5%
29 -6%
28
其他
-7%
2018
2019
全球智能手环支出(亿美元)
资料来源:counterpoint,gartner,t4ai,方正证券研究所整理
2020
2021
同比增速(%)(右轴)
17. NOR Flash的需求侧推动:拆解AR/VR的NOR
AR/VR作为下一代移动终端计算平台,对计算要求相当高,相当于一台独立的PC机。
性能较高的AR/VR设备通常会配置一颗64-128Mb的NOR。AR/VR启动系统的相关代码需要存放
在NOR里。
虚拟现实Oculus Rift CV1在头显主板中配有华邦的64Mb NOR。
增强现实Magic Leap One主机Lightpack中配有赛普拉斯的128Mb NOR。
Oculus Rift CV1拆解
北欧半导体:
蓝牙
华邦:
64 Mb NOR
博世:
6轴传感器
意法半导体:
RISC MCU
赛普拉斯:
USB3.0 HUB
东芝:
DSI转换器
Magic Leap One拆解
德州仪器:
双向电压监视器
赛普拉斯:
128 Mb NOR
东芝:
128GB NAND
德州仪器:
USB供电控制器
UPI半导体:
2相降压控制器
资料来源:ifixit,方正证券研究所整理
18. NOR Flash的需求侧推动:AR/VR市场的NOR发展
根据IDC预测,2020年全球AR/VR受新冠疫情影响,支出将达120亿美元,同比增长52%。未来5年全球AR/VR
的年复合增长率将达54%,2024年,支出预计将达728亿美元。
远程工作需求,无接触业务处理,会议辅助、虚拟社交等商业和公共部门支出将是未来5年AR/VR需求上涨的驱
动因素。
预计2024年,AR/VR商业应用中,训练、产业维护、零售展示将分别获得41亿美元、41亿美元和27亿美元的投
资。同期,三大主流AR/VR消费应用:VR游戏、VR视频、AR游戏预计合计将获得176亿美元投资,未来5年复合
增速达34.1%。
根据Statista的数据,假设自2020年起头戴式AR/VR以平均81.5%的速度同比增长,同时使用digikey的64Mb和
128Mb的NOR Flash报价,考虑到2021年NOR Flash的持续涨价因素,预计2021年,AR/VR的NOR Flash市
场将达到0.2亿美元。
2019-2024全球AR/VR支出趋势
2019-2021 全球AR/VR的NOR拆解(亿美元)
AR/VR头显设备 2019 2020 2021
AR/VR头显出货量(万台) 570 710 1288.65
内置NOR平均容量(Mb) 64 128 128
728
亿美元
120
单片NOR价格(美元) 0.94 1.45 1.5225
AR/VR NOR Flash规模(
亿美元) 0.054 0.103 0.196
资料来源:IDC,Statista,digikey,方正证券研究所整理
2020
2021
2022
2023
2024
19. NOR Flash的需求侧推动:拆解AMOLED和TDDI的NOR
AMOLED面板生产一致性问题,导致AMOLED面板需要后期外部校准,记录这些问题像素的行列位置和
亮度差异值,经过后期计算得出需要补偿的电压/电流值,并将这些信息写入面板模组中外置的NOR。模
组IC会根据NOR中的补偿信息,实现一致性的显示效果。外置光学补偿是最常用的Demura。
NOR的需求随显示屏分辨率的上升而同步增长。FHD分辨率的AMOLED屏幕通常配置8Mb的NOR,2K
分辨率的AMOLED通常配置16Mb的NOR。
智能手机的TDDI触控模组中常配置4-16Mb的NOR。NOR被用于存储触控功能所需的分位编码。
AMOLED面板补偿
光学补偿
Demura
显
示
行
选
择
器
光学感应
Nor
Flash
AMOLED
外部补偿
显示数据
大规模集成电
路影像处理
AMOLED补偿
电路补偿
显
示
行
选
择
器
AMOLED
Nor
Flash
大规模集成电
路影像处理
内部补偿
列读取
资料来源:Display技术,方正证券研究所整理
传
感
行
选
择
器
应用处
理器
ADC
显示数据
视频流媒体
20. NOR Flash的需求侧推动:AMOLED和TDDI市场的NOR发展
AMOLED面板受中小尺寸智能移动终端市场快速增长而带动。2019年全球AMOLED面板营收达
到251亿美元,在新型显示器件产业总营收占比21.5%,预计到2021年全球AMOLED市场将达到
334亿美元。在智能穿戴领域,预计到2022年,AMOLED渗透率将迅速升至40%以上。在电视领
域,预计到2022年,全球OLED电视面板的规模将达到750万台,渗透率提升到3%。
根据下表测算,预计2022年智能手机AMOLED显示屏对NOR的贡献将达到5.98亿元。
TDDI技术相较于原先的触控显示分离方案,触控更好、厚度更薄、边框更窄、供应链更简单。自
2015年被提出之后,出货量迅速增长,预计2022年将达到7.49亿件,同期NOR市场规模将为6.97
亿元。
2018-2022 AMOLED和TDDI的NOR拆解
2017-2022 AMOLED面板出货量统计
8
92%
7
92%
6
2018 2019 2020 2021 2022
智能手机出货量(亿台) 14.05 13.99 13.20 13.86 14.13
AMOLED渗透率 25.00% 30.00% 35.00% 40.00% 45.00%
AMOLED出货量(亿颗) 3.51 4.2 4.62 5.54 6.36
8-16 8-16 8-16 8-16 8-16
91% 搭载NOR-Flash容量(Mb)
5
4
3
搭NOR-Flash个数(个) 1 1 1 1 1
91% NOR-Flash需求(亿个) 3.51 4.2 4.62 5.54 6.36
单价(元) 0.92 0.88 0.92 0.97 0.94
90% NOR市场规模(亿元) 3.23 3.69 4.25 5.38 5.98
TDDI渗透率 28.70% 40.00% 48.00% 52.00% 53.00%
90% TDDI出货量(亿颗) 4.03 5.6 6.34 7.21 7.49
搭载NOR-Flash容量(Mb) 4-16 4-16 4-16 4-16 4-16
搭载NOR-Flash个数(个) 1 1 1 1 1
NOR-Flash需求(亿个) 4.03 5.6 6.34 7.21 7.49
单价(元) 0.90 0.87 0.91 0.95 0.93
NOR市场规模(亿元) 3.63 4.88 5.77 6.85 6.97
2
1
0
89%
2017
2018
2019
其他(亿片)
手机面板出货量占比
2020
2021
2022
手机面板出货量(亿片)
资料来源:中国产业信息网,中商产业研究院,中商情报网,方正证券研究所整理
21. NOR Flash的需求侧推动:拆解loT的NOR
loT设备不需要复杂的计算功能,核心是连接速度。通常,小容量的NOR在loT中被广泛地用于存
储启动和运行系统的操作代码。
智能音箱在音乐播放基础功能之外具有基于语音识别的多重功能,通常能够作为智能家居和物联网
入口,并能提供在第三方集成的OEM语音服务。NOR的快速读取有助于减小延迟并加快智能音箱
的启动。Amzon Echo Show的16Mb NOR主要用于存储引导程序和操作系统内核文件。
无线路由器作为连接2个或多个网络的硬件设备,在loT中居于核心地位。普联路由器N300 Nano
的8 MB NOR主要用于存储引导程序,开启运行代码。
随着loT设备功能的复杂化,NOR使用容量将有望进一步提升。
Amazon Echo Show拆解
普联路由器拆解
博通:
WIFI&蓝牙
Goodix:
电容触摸控制
Zentel:
32 MB RAM
华邦:
16 Mb NOR
闪迪:
8GB NAND
英特尔:
ATOM CPU
海力士:
2GB RAM
资料来源:ifixit,方正证券研究所整理
华邦:
8 MB NOR
22. NOR Flash的需求侧推动:loT市场的NOR发展
根据Statista预测,2020年全球loT支出预计将达7490亿美元。2023年,IoT支出将进一步上升
至1.1万亿美元,3年复合增速13%。
2020年医疗、保险、教育和消费者支出在IoT支出中快速增长。它们的增速分别是14.5%、
12.3%、11.9%、13.9%。
由IT和安装服务、持续的服务或内容组成的IoT服务将是2020年最大的科技类IoT,合计占比
35.5%。由模组/传感器组成的科技类硬件占比28.6%。软件类聚焦于应用和分析软件支出,增速
最快,5年复合增长率达13.5%。
预计2020年IoT行业NOR市场规模将达20.79亿元。
2018-2022 IoT的NOR增量拆解
2018
智能家居出货量
(亿台)
6.56
搭载NOR-Flash
容量(Mb) 1-128
搭载NOR-Flash
个数(个) 1
NOR-Flash需求
(亿个) 6.56
单价(元) 0.83
NOR市场规模(亿
元)
2019
8.8
1-128
2020
11
1-128
2018-2023全球IoT支出(万亿美元)
2021
13.2
1-128
2022
15.16
1-128
1.2
40%
35%
1
30%
0.8
25%
0.6
1
1
1
20%
1
15%
0.4
8.8
1.59
11
1.89
13.20
2.12
15.16
1.86
10%
0.2
5%
0
0%
2018
5.44
12.72
20.79
27.98
28.2
资料来源:statista,中国产业信息网,方正证券研究所整理
2019
2020
全球IoT支出(万亿美元)
2022
2023
增长率(%)
23. NOR Flash的需求侧推动:拆解汽车ADAS的NOR
汽车不同于手机,熄火驻车后立即关闭主控电子系统,而每次发动则需要快速启动ADAS系统界面。车载
系统的快速启动对代码的快速读取有要求,而NOR在此方面具备天然优势。
车载应用对NOR的温度区间要求至少达到“-40℃-105℃”,满足诸如AEC-Q100车规认证。车用级
NOR在可靠性要求方面必须达到0dppm,远高于消费类应用的100-200dppm。
单台车也可以配置多个独立的ADAS系统,组成更复杂和可靠的自动驾驶系统。
单个ADAS系统需相应配置一颗或多颗NOR以实现更复杂的功能,平均NOR容量在32-128Mb之间,高
端ADAS系统可配置1Gb容量的NOR。
车载ADAS系统的NOR
资料来源:Cypress官网,方正证券研究所整理
车载ADAS视觉系统的NOR
24. NOR Flash的需求侧推动:汽车ADAS市场的NOR发展
汽车制造商自2015年起开始整合L2自动驾驶。L2自动驾驶包括若干硬件传感器(多个摄像头、超声波和
雷达)及能够支持ADAS功能(如自适应巡航控制、车道居中控制和自动转向)的软件组合而成。
预计,在2020年全球出售的汽车中,约有8%配置L2及以上自动驾驶功能。到2025年,在全球售出的汽
车中,预计约有30%将支持L2或以上自动驾驶功能。到2030年,该比例将超过50%,届时全自动驾驶汽
车将超过50%。根据IDC预测,全球L1及以上自动驾驶汽车数量将由2019年的3140万辆,上涨至2024年
的5420万辆,5年复合增长率为11.5%。
随着自动驾驶等级的上升,汽车产生的数据及对存储的需求也同步增长。未来10年无人驾驶汽车的存储
容量要求将突破2TB。
根据下表测算,2021年,在ADAS领域NOR Flash的市场空间就将达到6.87亿元。
汽车自动驾驶等级稳步上升
2018-2022汽车ADAS NOR增量拆解
2018 2019 2020 2021 2022
汽车出货量(万台) 8600 8400 9200 10600 11000
ADAS渗透率 140% 150% 170% 200% 220%
ADAS系统数量
(万单元) 12040 12600 15640 21200 24200
搭载NOR-Flash
容量(Mb) 32-1024 32-1024 每个ADAS系统搭
载NORFlash价值
(元) 3.05 3.02 3.15 3.24 3.14
NOR市场规模(亿
元) 3.67 3.81 4.93 6.87 7.60
资料来源:西部数据公司,中国产业信息网,方正证券研究所整理
32-1024 32-1024 32-1024
25. NOR Flash的需求侧推动:拆解5G基站的NOR
5G基站系统受FPGA/SoC调用,FPGA和SoC在每次系统启动时需要进行配置。不同于NAND和
SD卡,NOR可以在5G设备的初始响应和启动时提供更高可靠性和更低延时的启动配置支撑。同时
工业级或车规级的NOR可以运行在(-40°C-105°C)的恶劣环境,并能在市场上存活10年或更长
时间,满足5G基站对产品必须具备“高容量+高性能+高可靠”特性。
目前,5G设备中运用的MirrorBit技术与浮栅技术相比支持更大的密度缩放。更高的密度可实现5G
无线基础设施所需的单芯片1Gb和更高密度的NOR产品。每座5G基站中需搭配至少5颗1Gb容量
以上的NOR存储器。
随着5G技术的普及化和小型化,NOR正从并行接口转向串行接口,电压也从原来的3V降低至
1.8V。串行Octal SPI和HyperBus接口在提供接近并行的400MB/S的性能的同时,可以同时减少
存储器和SoC的引脚数量,同时供电模块的减少也有助于缩小PCB和降低成本。
5G系统原理图
访问单元(AU)
天
线
接
收
ADC
DAC
天
线
发
送
云单元(CU)
NOR Flash NOR Flash NOR Flash DRAM
FPGA/SoC FPGA FPGA Host CPU
DRAM DRAM
资料来源:雪球芯智讯,方正证券研究所整理
NOR Flash
FPGA/ASSP
核
心
网
26. NOR Flash的需求侧推动:5G基站市场的NOR发展
据工信部表示,按照容量站来建设,5G投资大约为4G的1.5倍,全国总体来看,预计5G投资达
1.2万亿元,投资周期可能将超过8年。
未来几年中国5G行业将得到快速发展。从用户角度看,2021年前后将是中国5G行业的爆发期。
从用户的角度看,2022年有望成为5G用户增长最快的一年;而到2024年,中国5G用户规模有望
突破10亿人;2025年前后,5G用户速渗透将达到90%以上。
随着中国5G用户的增加,5G需求也将促使5G市场规模迅速扩张。2020-2025年这5年间,国内
5G市场规模将保持较高增速,之后规模增速将维持在10%左右的较低水平,直到下一代通信技术
的产生。预计到2022年,全球5G基站中NOR的市场总计将接近3.49亿元。
2020-2030中国5G市场规模预测
2018-2022 5G基站中的NOR增量拆解
7 120%
6 100%
5
2018 2019 2020 2021 2022
5G基站(万座) 2 20 105 200 250
80% 搭载NOR-Flash容
量(Mb) 512 512 512 512 512
60% 搭载NOR-Flash个
数(个) 4-6 4-6 4-6 4-6 4-6
NOR-Flash需求
(万个) 8 80 525 1200 1500
单价(元) 24.15 21.73 23.47 24.27 23.29
NOR Flash市场规
模(亿元) 0.0193 0.1738 1.23 2.91 3.49
4
3
40%
2
1 20%
0 0%
2020e 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e 2026e 2027e 2028e 2029e 2030e
中国5G市场规模(万亿)
同比增速
资料来源:中国产业信息网,前瞻产业研究院,亿欧网,方正证券研究所整理
27. NOR Flash的需求侧推动—手机摄像NOR拆解
目前智能手机主流摄像头主要在对焦速度和暗光拍摄成像质量上具有一定缺陷。未来消费电子摄像头升级
有3大趋势。1)多摄协同;2)相位对焦或全像素对焦技术提升;3)像素提升。
摄像头数量和拍摄质量的升级对企业的图像集成处理能力和精密算法要求提出了更高的要求。NOR作为
专用图像内存将在未来成为标配,成为NOR在消费电子领域的一大增量需求。
三星S系列旗舰手机自2014年开始就单独配置32Mb以上的NOR存储图像数据,配合高通Spectra独立
ISP,实现图像的快速读取操作和随机存储。特别是Galaxy S8首次采用了中国大陆兆易创新的NOR
Flash产品,本土NOR在全球品牌商的竞争力得以显现。
三星note 7 相机拆解
华为旗舰手机摄像头数量演化
前置摄
像头
华邦:
32 Mb NOR
光学防抖陀螺
仪
后置摄
像头
主摄 主摄
1 1
Mate 8
1
2015
资料来源:ifixit,方正证券研究所整理
2
3
2016
P20 Pro
主摄
黑白摄像
3X 光学变焦
4
2017
2018
主摄
景深
1
2
P40 Pro +
P30 Pro
5
4
3
主摄
黑白变焦
2
主摄
1
Mate 9
主摄
摄像头
总量
主摄
主摄
超广角
5X 光学变焦
TOF
5
2019
主摄
超广角
3X 光学变焦
10X 光学变焦
TOF
7
2020
28. NOR Flash的需求侧推动—手机摄像市场
CMOS图像传感器的销售额大幅增长。2019年CMOS的销售额更是达184亿美元,受疫情影响,
预计2020年销售额小幅降落至178亿美元。
传感器凭借优良的性能、较低的功耗和成本优势被广泛应用于智能手机、汽车、监控摄像头,医疗
设备,无人机和工厂等不同行业。
以“多摄+3D感知”为代表的摄像技术将带动硬件及算法大幅升级,32Mb-64Mb NOR Flash作
为专用图像存储器预计也将迎来数亿乃至数十亿出货需求。
2007-2021全球CMOS销售收入
250
2023 CMOS下游行业应用占比
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
-5%
-10%
-15%
-20%
200
150
100
50
0
5% 1%
6%
5%
6%
46%
8%
9%
15%
CMOS销售收入(亿美元)
同比增速
资料来源:Statista,中国产业信息网,方正证券研究所整理
手机
汽车电子
安防
工业4.0
医疗健康
相机
平板/PC
AR/VR
29. 目录
一、NOR Flash投资逻辑框架
二、NOR Flash:利基存储器焕发新春
三、NOR Flash:市场空间及竞争格局剖析
NOR Flash行业定位与市场空间:利基存储
NOR Flash全球市场竞争格局:高度集中
市场高度集中下企业实现差异化的三条路径
NOR Flash行业龙头的三大核心竞争力
四、知己知彼:全球NOR Flash厂商详解
30. NOR Flash行业:存储行业的利基市场
根据2020年4月SIA发布的数据显示,从销售额来看,2019年全球半导体最大的领域是存储器和逻辑芯
片,每个类别的销售额在2019年均达到1064亿美元,占比均为26%;其次是模拟和微处理器,分别占
据全球半导体行业销售额的13%和11%。存储器中主流的通用型存储器NAND Flash和DRAM市场规
模合计占到存储器市场的98%份额。NOR Flash等其他产品类别占到存储器市场的2%左右,这几种存
储器统称为利基型存储器。
目前,中国半导体在主流通用型存储器DRAM和NAND Flash的市场全球市占率比较低。近几年国内
开始涌现一批在NOR Flash利基存储器领域深耕的优秀企业,包括兆易创新,东芯半导体,以及具备
NOR制造能力的中芯国际,武汉新芯等企业。目前深耕于NOR的中国企业预计将成为国产存储器发展
的中坚力量。
全球存储器市场划分
2019年全球半导体市场划分
1%
1%
4%
6%
3%
1%
存储器
26%
逻辑
模拟
10%
微处理器
DRAM
40%
NAND Flash
光电器件
分立器件
11%
Nor Flash
58%
微控制单元
13%
26%
数字信号处理技术
传感器
资料来源:SIA前瞻产业研究院,中国电力电子产业网,中国产业信息网,方正证券研究所整理
其他
31. NOR Flash行业:市场空间重新增长
过去几年,由于NOR Flash容量小、成本高,一度被大厂边缘化,但伴随着TWS耳机为代表
的可穿戴设备、手机屏幕显示的AMOLED和TDDI技术,以及功能越来越强大的车载电子等
领域的快速发展,NOR Flash市场空间获得重新增长的主要动力。
2019年全球NOR Flash市场规模为27.64亿美元,2020年全球NOR Flash市场规模在30.6
亿美元左右,到2022年这一市场将进一步增长到37.2亿美元。同时,据华经情报网统计,中
国NOR新增市场规模从2015年的3.54亿元增长至2018年18.94亿元,预计到2022年,中国
NOR新增市场规模合计达到55.85亿元左右。
目前,NOR Flash已经告别过去数十年的市场空间下行历史,随着新兴应用的不断发展,市
场规模将重回增长。预计未来NOR Flash在新兴应用的推动下,每年市场规模将保持10%左
右的增速。
NOR Flash全球市场空间预测
NOR Flash中国新增市场规模预测
40
35
12% 60
10% 50
8% 40
6% 30
4% 20
55.85
51.09
42.94
30
25
30.7
20
15
18.94
10.92
10
5
0
2016
2017
2018
2019
市场规模(亿美元)
2020E
2021E
2022E
2% 10
0% 0
5.91
2016
2017
增速(%)
资料来源:中国产业信息,凤凰新闻,华经情报网,方正证券研究所整理
2018
2019
2020E
中国新增市场规模合计(亿元)
2021E
2022E
32. NOR Flash全球市场竞争格局:行业集中度高
过去几年,NOR Flash 全球前五大供应商占据90%以上产能。目前NOR Flash产能主要由
中国台湾、美国和中国大陆垄断,合计占据全球9成以上份额。2017-2020年Q1,旺宏、华
邦电两家企业一直占据前二位置,不断争夺第一的宝座,而兆易创新的市占率在稳步提升。
2019年度,兆易创新实现营收32.03亿元,同比增长42.62%;净利为6.07亿元,同比增长
49.85%。截至2019年年底兆易创新闪存芯片累计出货超过100亿颗,MCU产品累计出货超
过3亿颗,其中2019年度闪存芯片及MCU出货约30亿颗,一举超越Cypress首次成为全球前
三大NOR Flash供应商。
2017年NOR Flash供应商市占率统计
2020年Q1 NOR Flash供应商市占率
9%
19.0%
25%
10%
26.2%
旺宏电子
旺宏电子
Cypress
Cypress
华邦
15%
美光
兆易创新
20%
22%
华邦
18.8%
兆易创新
11.5%
其他
其他
24.5%
资料来源:CINNOResearch,产业研究网,立鼎产业研究,核芯产业观察,集邦咨询,方正证券研究所整理
33. NOR Flash 全球市场竞争格局:五大巨头专注市场存在差异
五大巨头专注的市场有所差异。近年来,NOR Flash全球市场主要集中于五大巨头,分别是
旺宏电子、华邦电子、Cypress、美光、兆易创新五大企业。在NOR Flash市场应用上存在
一定的差异。
其中,美光和Cypress专注于工业市场、航天市场以及车用电子市场;旺宏、华邦电侧重于
消费电子领域,也有部分产品应用于车载和工控领域;兆易创新产品主要应用于消费市场,
车载、工控领域产品的开发也在顺利推进。
五大巨头产品应用领域具体情况
公司 国家/地区 产品类型 主要产品类型 主要应用领域
旺宏 中国台湾 高容量为主 48/55/75nm 消费电子,PC,汽
车电子&工控
华邦电 中国台湾 高容量为主 55/65nm 消费电子,PC,汽
车电子&工控
Cypress 美国 中容量为主 55/65nm 汽车电子,工控,
航空航天
美光 美国 中容量为主 55/75nm 汽车电子,工控,
航空航天
兆易创新 中国大陆 中容量为主 55/65nm 消费电子,PC
资料来源:各公司官网,方正证券研究所整理
34. NOR Flash全球市场竞争格局:美系产能持续退出
从2010年开始,NOR Flash市场经历了数次洗牌,2017年,Cypress和美光均宣布退出低端NOR Flash市
场,之后便形成了持续至今的五强竞争格局,然而这种格局在今年已经开始快速变化。2019Q2,兆易创
新市场份额首度超越美光成为全球第四大NOR Flash供应商,2019Q3又接着超越Cypress成为全球第三,
并在2020年Q1维持全球第三的市占率。
美系产能持续退出的原因有三:
其一是车用电子和工业市场的NOR Flash需求比较一般,美光和Cypress的NOR Flash产品主要应用于这
两个市场,而消费电子市场需求提升明显;
其二是旺宏、华邦电和兆易也在不断向车载、工控等市场渗透,美系厂商在市场竞争压力下已有彻底退出
NOR Flash市场的想法,产能规模有不增反降的趋势;
其三为维持产品高毛利、开拓更广阔的的市场,三星电子、美光科技等全球闪存芯片巨头已将产品重点转
入市场容量更大的NAND Flash芯片领域。
美系NOR Flash巨头持续退出
美系厂商重点转入DRAM、
NAND Flash等存储器主流
市场
资料来源:方正证券研究所
35. NOR Flash全球市场竞争格局:国内厂商数量众多,规模均较小
国内NOR Flash新势力企业众多,但整体规模均较小。国内NOR Flash市场九成份额被全球
五大巨头所占据,剩下的10%被这些NOR Flash小厂商瓜分。
国内NOR Flash企业在技术上各有特色,比如中天弘宇完成了4F² NOR闪存技术研发;普冉
半导体拥有Cypress SONOS工艺授权,已成功研发55nm NOR Flash产品。博雅科技是国内
唯一一家同时拥有Float Gating 和SONOS工艺技术的品牌商。
国产NOR Flash巨头兆易创新产品特色
兆易创新SPI NOR Flash特色
单电源供电 单电源供电 单电源供电 单电源供电
高速主频 高速主频 高速主频 高速主频
灵活存储架构 灵活存储架构
灵活存储架构
灵活存储架构
资料来源:兆易创新官网,方正证券研究所整理
36. NOR Flash行业:市场高度集中下企业实现差异化的三条路径
目前全球NOR Flash市场主要集中于华邦电、旺宏、兆易创新以及Cypress以及美光五大巨头,结
合NOR Flash行业的三大核心竞争力,我们认为,在市场高度集中的情况下,业内的新势力企业要
实现突围,以国产巨头兆易创新作为参照,需要从以下三条路径形成自身的差异化优势。
一、注重产品线的丰富性。兆易创新SPI NOR Flash具备7种温度规格、16种产品容量、26大产品
系列、4个电压范围、25种封装方式,能满足市场上不同应用场景的需求;
二、注重研发,增强研发实力,能够针对市场需求快速推出新品。兆易创新是市场上最快推出2Gb
大容量高性能SPI NOR Flash的企业;
三、采用Fabless模式运营,专注于设计。兆易创新属于轻资产设计类公司,采用Fabless经营模式,
可以充分利用国内完整的半导体产业链,从而公司可以把主要精力集中于芯片的设计和开发,确保
在激烈的市场竞争中能够快速调整、快速发展。在国际存储器龙头纷纷退出NOR Flash和SLC
NAND中低端市场,留下的市场缺口竞争中,兆易创新凭借Fabless模式,快速的抢占市场。而旺
宏、华邦电子均采用业务覆盖集成电路的设计、制造、封装和测试所有环节的IDM模式,受制于
IDM模式,扩产量较小。
企业凸显差异化方式
注重产品线的丰富性
企业实现差异化优势的三条路径
注重研发实力并针对
市场需求推出新品
Fabless模式运营
并专注于设计
资料来源:方正证券研究所
37. NOR Flash行业龙头的三大核心竞争力
NOR Flash作为利基市场的核心产品,行业壁垒相较DRAM等较低,国内厂商也相对更容易
进入并占据市场份额。目前,我们认为行业内龙头的核心竞争力主要有以下三点,也是国产
NOR Flash厂商未来要努力的方向。
一、专注利基型市场,进行市场聚焦,获得细分行业局部优势。
二、具有完整全面的上下游生态体系,建立了全球经销网络。
三、培养稳定的客户资源,实现量产下的规模经济优势。
NOR Flash行业核心竞争力三步走
建立全球经销网络
有利于产品的全球
销售
利基市场聚焦
战略
集中有限资源有利
于赢得细分市场竞
争优势
资料来源:方正证券研究所
建立完整的生
态体系
量产下实现规
模经济
降低单位产品生产
成本及技术研发成
本
38. NOR Flash行业龙头的三大核心竞争力——进行利基市场聚焦
目前NOR Flash全球市场,虽然已形成兆易创新、旺宏(中国台湾)和华邦电子(中国台湾)
三足鼎立的格局,但是旺宏、美光、赛普拉斯的大容量NOR Flash的制程已经来到45nm左
右,而兆易创新量产55纳米的NOR Flash虽已量产,但目前主要制程仍集中在65nm。
其中,NOR Flash全球市场巨头,中国台湾厂商华邦电子,则一直采用的是利基市场聚焦战
略,始终聚焦于NOR Flash。目前,华邦的NOR Flash已经具备通用的SPI界面,容量覆盖
从512Kb到512Mb,具有小容量分割的可擦除区块与业界最高的操作效能。未来华邦将继
续推进NOR Flash的先进制程,提高存储密度,不断挖掘利基市场潜力,巩固其全球领导地
位。
华邦电子在NOR Flash利基市场的持续创新
资料来源:华邦电官网,方正证券研究所整理
华邦电子NOR Flash的SpiFlash封装
39. NOR Flash行业龙头的三大核心竞争力——完整的全球经销网络
目前,华邦电在全球建立了完整的经销网络,为Nor Flash的全球销售建立了良好的基础。组建了由亚太、
欧洲、中国大陆、美国及其他美洲国家构成的全球经销网络,形成了利基市场中的核心竞争优势之一。
华邦电子的全球经销网络
欧
洲
美
国
美洲
其余
地区
资料来源:华邦电官网,方正证券研究所整理
亚
洲
40. NOR Flash行业龙头的三大核心竞争力
目前,行业主流NOR Flash产品的工艺节点是65nm,其中Cypress和美光技术节点较为领先,到
了45nm,旺宏目前最先进的制程是48nm,华邦为58nm,国内兆易创新有少量55nm工艺节点的
产品。目前,多家国内厂商推出50nm NOR Flash新品,武汉新芯宣布50nm XM25QWxxC系列
产品全线量产,东芯半导体48nm NOR Flash产品已经开始给客户送样测试,预计下半年开始量
产。恒烁半导体50nm 128Mb NOR Flash芯片客户验证已经通过,2020年第四季度也会在很多
应用市场大量出货。
NOR Flash市场中的核心竞争优势也体现在了厂商能否在量产下实现规模经济上,这决定了厂商
能否降低单位NOR Flash产品的生产成本、研发成本以及建厂及生产设备等的固定成本。
从目前的全球市场格局发展趋势来看,国际存储器龙头纷纷退出NOR Flash和SLC NAND中低端
市场,留下的市场缺口竞争中,兆易创新凭借Fabless模式,快速的抢占市场。而旺宏、华邦电子
均采用业务覆盖集成电路的设计、制造、封装和测试所有环节的IDM模式,受制于IDM模式,扩
产量较小。这也说明,国产厂商的市场的参与空间依然很大,能够通过满足市场需求实现产品量产
降低总成本而获得这一优势 。
各厂商NOR Flash的供给模式
各厂商NOR Flash的最新工艺
Cypress 45nm 48nm 东芯半导体
美光 45nm 50nm 恒烁半导体
旺宏 48nm 50nm 武汉新芯
华邦电子
58nm
55nm
兆易创新
资料来源:各公司官网,电子发烧友,工业自动化网,方正证券研究所整理
IDM
Fab+Fabless
美光
赛普拉斯
旺宏
华邦电子
武汉新芯
恒烁半导体
兆易创新
东芯半导体
复旦微电子
41. 目录
一、NOR Flash投资逻辑框架
二、NOR Flash:利基存储器焕发新春
三、NOR Flash:市场空间及竞争格局剖析
四、知己知彼:全球NOR Flash厂商详解
昔日NOR Flash巨头:美光和赛普拉斯
华邦电和旺宏:当今NOR Flash的全球领导者
兆易创新:国产NOR Flash龙头
国产NOR Flash的其他标的
42. 美光NOR Flash产品简介
美光作为存储行业的巨头,在NOR Flash行业采用IDM的生产模式,垂直整合NOR Flash的设计、生产
和封测,为用户带来创造性的产品组合、充满竞争力的解决方案、持续专业支持。美光的NOR Flash主要
集中在大容量,先进制程领域。
美光的NOR Flash以存储密度高、安全性好、电压范围广、性能强、接口全、封装选项多、温度适应性好
为特色,提供全栈解决方案,广泛适用于汽车(满足车规级AEC-Q100标准)、嵌入式、消费电子领域。
美光的NOR Flash可分为序列式NOR Flash、并列式NOR Flash、Xccela Flash、双倍-四倍NOR
Flash、经典NOR Flash。
串行NOR解决方案专为满足消费电子、工业、有线通信和计算应用需求而设计。
Xcella Flash使用全新的11信号点接口。相较于并列式NOR Flash,Xcella Flash可以提供5倍的性能,同
时减小4倍的延时,省电3倍,封装面积缩小一半,有助于简化系统设计,降低成本,节能。
美光NOR Flash产品列表
产品家族 电压范围 总线宽度 存储密度范围 速度 封装
Xccela™ Flash
(MT35X) 1.7–2.0V, 2.7–
3.6V x1, x8 256Mb-2Gb 200 MHz DDR
(400 MB/s) SOIC、BGA
MT25T 1.7–2.0V, 2.7–
3.6V x1, x2, x4, x8 256Mb-1Gb 166 MHz (166
MB/s) SOIC、BGA
MT25Q 1.7–2.0V, 2.7–
3.6V x1, x2, x4 128Mb-2Gb 166 MHz (90
MB/s) SOIC、BGA、
DFN、KGD、CSP
MT28EW 1.65–3.6V x8, x16 128Mb-1Gb 95ns, 20ns page TSOP、BGA
MT28FW 1.65–3.6V x16 512Mb-1Gb 105ns, 20ns page TSOP、BGA
资料来源:美光,方正证券研究所整理
43. 美光:昔日巨头,逐步淡出NOR事业
美光的行业标准封装、引脚分配、指令集和芯片组兼容性易于为设计采用,节省了宝贵的开发时间,
同时确保与现有和未来设计的兼容性。
2010年,美光以12亿美元成功收购由意法半导体、英特尔以及Francisco Partners合资成立的
NOR Flash大厂恒忆(Numonyx B.V.),加之主要竞争对手飞索发生财务危机并宣布破产,曾一
度取得全球市占率首位。但近年来NOR Flash价格快速滑落,在美光营收占比节节滑落,地位已
被DRAM和NAND Flash两大存储远超。2021第一季度财年,NOR Flash占美光的营收份额已不
足2%,被划分为其他类。
美光2015年NOR全球市占率就被旺宏挤下,退居第三。2017年甚至一度传出美光出售NOR业务
的消息。美光近年将重心专注在成长和应用快速成长的DRAM和NAND Flash,将战力集中在提升
DRAM和NAND 芯片市占率。
美光“其他类”业务营收趋势
2021 FQ1 美光营收构成
1400 80%
1200 60%
2%
1000
27%
DRAM 800
NAND 600
其他
70%
40%
20%
0%
400
-20%
200
0
-40%
2017FY
2018FY
2019FY
其他类(百万美元)
资料来源:美光公告,方正证券研究所整理
2020FY
同比
44. 赛普拉斯:技术先进,专注高容量NOR市场
赛普拉斯的NOR闪存组合是嵌入式系统中代码存储的理想内存。赛普拉斯提供了业界最高性能,最安全,
低引脚数的串行NOR闪存。工业标准的Quad SPI接口支持几乎所有的现代芯片组。
MirrorBit是世界上最先进的NOR Flash处理技术,是高密度的最佳选择。MirrorBit每个单元存储两位比
特,从而实现最高密度的串行NOR闪存。赛普拉斯是唯一提供MirrorBit以及行业标准基于浮栅的NOR
闪存产品组合的供应商。
赛普拉斯提供范围最广的AEC-Q100认证串行NOR闪存,并支持高达+125°C的温度。汽车客户可以使用
PPAP(生产零件批准流程)支持。
赛普拉斯提供最广泛的工业领域并行NOR Flash存储组合,是最值得信赖的并行NOR Flash存储方案供
应商。赛普拉斯的并行NOR Flash支持标准、同步读写、快速和页面模式。
赛普拉斯NOR产品性能
MirrorBit:业界最先进的NOR闪存技术
NOR闪存
串行NOR闪存
并行NOR闪存
特征 高性能和低引脚数的Quad
SPI 最高性能
快速随机访问和高
带宽
密度 16Mbit至1Gbit 8Mbit至2Gbit
电压 1.8V和3.0V 1.8V和3.0V
封装
8引脚SOIC
16引脚SOIC
24球BGA
USON
WSON
48引脚TSOP
56引脚TSOP
48球FBGA
56球FBGA
64球FBGA
80球FBGA
56球VBU
64球LAE
资料来源:Cypress官网,方正证券研究所整理
固定电荷
门
顶部氧化物
隧道
氧化物
氮化物
隧道氧化物
P基板
45. 塞普拉斯:联合英飞凌,聚焦汽车存储
2017年4月,赛普拉斯表示将退出中低容量的NOR Flash市
场,专注高容量的车用和工规领域。
2020年4月16日,英飞凌完成了对赛普拉斯的收购。赛普拉
斯的产品组合——微控制器、连接组件、软件系统以及高性
能存储器等,与英飞凌领先的功率半导体、汽车微控制器、
传感器以及安全解决方案,形成了高度的优势互补,为ADAS、
物联网和5G移动基础设施等高增长应用领域,提供更先进的
解决方案。
Semper NOR闪存系列是赛普拉斯最新的高性能,安全和可
靠的NOR闪存解决方案,集成了汽车和工业系统的关键安全
功能。赛普拉斯通过Semper NOR闪存推出了业界首款符合
ASIL-B规范且支持ASIL-D的NOR闪存。
英飞凌自身在车用半导体的占比为11.2%,与赛普拉斯“合
体”后,加上赛普拉斯的2.2%,“新英飞凌”将以13.4%的
市场份额超越恩智浦荣登第一位。
2019年英飞凌车用半导体份额
16%
14%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
0%
英飞凌+赛普拉斯
恩智浦
瑞萨
德州仪器
意法半导体
赛普拉斯Semper NOR Flash存储结构
功能安全
可靠性
性能
资料来源:赛普拉斯官网,英飞凌年报,方正证券研究所整理
46. 华邦电:全球NOR Flash龙头
华邦电夺下2019年NOR Flash全球最大供应商龙头宝座。根据市场研究机构WebFeet
Research最新市场资料,华邦电2019年NOR Flash存储营收规模全球市占率达22.8%,此
亮眼成绩归功于稳健的出货量,华邦电2019年快闪存储出货量逾30亿颗,一举占有全球
NOR Flash存储全系列产品出货量的27.3%。
华邦电在致股东报告书中提及,2019年华邦电在编码型储存快闪记忆体业务的营收创新高,
占全年营收比重51%,首次超越DRAM营收并成为最大的事业部。
华邦目前的NOR Flash使用58/90nm制程,每月产能约在18K。未来华邦将持续在45纳米
制程进行投资,进一步提高存储密度,降低功耗。
华邦电归母净利润变动
华邦电总营业收入变动
120 25%
100 20%
20
2000%
15
1500%
15%
80
10
1000%
10%
60
5%
5
500%
40
0%
0
2011
20
-5%
0
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
0%
-5
-10%
2011
2012
2013
2014
2015
总营业收入(亿元)
2016
2017
2018
同比增速
2019
-10
-500%
归属母公司净利(亿元)
资料来源:wind,中国闪存市场,电子元件技术,中集知联,方正证券研究所整理
同比增速
47. 华邦电:产能扩张,高速发展
苹果iPhone 12系列新机首次全部采用OLED屏幕,而内存厂华邦电今年也首度成为iPhone
新机OLED面板外挂的NOR Flash芯片供货商。
在iPhone 12系列买气爆棚和华为提前拉货带动下,华邦电NOR Flash产能7月初起开始满
载,NOR Flash库存已见底,供不应求。另一方面,在5G手机技术要求下,加速推升OLED
面板手机渗透率,明年OLED需求有望持续爆发,进而带动NOR Flash需求同步成长,华邦
电运营将同步受惠。
为了因应不断攀升的快闪记忆体需求,华邦电将视需求逐步扩增和调配产能,以期满足诸如
AI、车用电子、储存装置、网络与5G等快闪记忆体新应用需求。
华邦电NOR Flash产品
产品型号/系列
W25QxxND
W25X
特点
华邦电SPI NOR Flash
应用
提供2nm x 3nm
USONB、narrow
150mil SOP8。
W25QxxND 1.2V
系列产品既有3V和
1.8V的闪存产品具
有相当的操作性能,
且进一步节省功耗。 行动装置、物联
网和穿戴式装置
和需要省电和低
功耗的闪存
支持Dual-SPI双线
输出入模式,将原
本标准SPI的操作
频率变为两倍,相
当于一般单线SPI
操作的四倍效能 汽车的精密电子
装置、,如数位
显示仪表板
资料来源:核芯产业观察,digitimes,方正证券研究所整理
48. 华邦电:首款支持超低压操作的闪存
华邦电的W25QxxND 1.2V系列产品跟既有3V和
1.8V的闪存产品具有相当的操作效能,且能进一步的
节省33%的功耗。更低的功耗可以减少与主芯片信号
连接的串音杂讯干扰,简化屏蔽电路设计,同时减少
不同电源供电设计,达到优化系统成本和电源设计。
对于由电池供电且设计空间有限的装置,和需要省电
且低功耗的闪存,华邦电W25QxxND 1.2V系列产品
提供2mm x 3mm USON8、narrow 150mil SOP8、
6x5mm WSON 8-pin封装和KGD (Known Good
Die)。1.2V系列产品可延伸操作到1.5V,利用单颗干
电池即可运作,不像一般需将两个电池串联到3V才可
操作的设计。
华邦电1.2V低电压NOR Flash
华邦电1.2V低电压NOR Flash节能表现
电压
双倍/四倍读取
省电33%
增加使用时间
资料来源:华邦电子官网,方正证券研究所整理
电流
49. 旺宏电子:NOR领先厂商
旺宏电子成立于1989年,为创新的非挥发性记忆体解决方案领导厂商。旺宏是全球最大的只读记忆体生
产制造公司,并提供客户跨越广泛规格及密度的NOR型快闪记忆体产品,以应用于消费、通讯、电脑、
汽车电子等相关领域。
旺宏电子拥有一座12寸晶圆厂、一座8寸晶圆厂、一座6寸晶圆厂。其中,12寸和8寸晶圆厂主要用于设
计和生产非易失性存储,6寸晶圆厂主要用于模拟和逻辑产品。
2020年第3季度,该公司的运营表现优于预期,营收达109.57亿元新台币(单位下同),创历史次高,
毛利率达36%,税后净利为16.18亿元,环比增长22%。从旺宏第3季的产品构成来看,NAND、NOR及
ROM出货的营收占比分别为9%、38%及46%。旺宏表示,iPhone 12新机引发热潮,公司稳定出货供
应给苹果OLED面板手机外挂NOR Flash,包括iPhone 12系列及全球OLED NOR市占率均有5成左右。
另外,“断供”华为对旺宏产生了一定程度的影响,旺宏正努力在车用、工业、医疗等领域寻找新的机
会来降低华为影响。
旺宏电子总营业收入变动
旺宏电子归母净利润变动
90
50%
80
40%
70
15
2000%
10
1500%
30%
60
5
50 20% 40 10% 0
0% -5
30
20
-10%
10
0
1000%
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
500%
0%
-10
-20%
2011
2012
2013
2014
2015
2016
总营业收入(亿元)
2017
2018
2019
同比增速
资料来源:wind,爱集微,方正证券研究所整理
-15
-500%
归属母公司净利(亿元)
同比增速
50. 旺宏电子:制程领先,产品齐全
旺宏的制程在业界相对领先,目前主要采用55nm制程生产,月产能在20K左右。由于该公司NOR Flash
产品线完整,从低容量至高容量齐备,尤其看中未来5G基站的商机,512Mb的NOR Flash将是旺宏生产
的主要产品之一,为产业当中少数提供大容量的解决方案。
旺宏电子的NOR Flash主要可以划分为OctaBus(8倍总线)存储、宽电压范围闪存、串行NOR Flash、
并行NOR Flash、以NOR Flash为基础的多芯片封装。
旺宏电子提供从512KB到256Mb的存储密度,在一个8-pin SOP(采用150mil,200mil)或16引脚
SOP封装(300 mil)的串行闪存产品,支持读取,擦除和编程操作。这些产品采用串行外设接口(SPI)
协议。旺宏串行闪存不仅有利于系统的硬件配置,还降低了系统设计的复杂性。
此外,旺宏电子有双倍I/O和四倍I/O操作,它的两倍和四倍读取性能到300Mbits/秒的高端消费类应用,
还提供了高性能的串行闪存产品。旺宏电子也提供了一系列低电压,1.8V和2.5V的双I/O和四I/O接口的串
行闪存产品。
旺宏电子研发情况
旺宏电子NOR Flash组合
产品型号/系列 特点
应用
MX25R 利用四路i/o接口
模式进行全双工
数据传输,是业
界最快的串行
NOR Flash 高端消费电子
MX29F 在读访问和编程
操作上都进行了
优化,用户可使
用页模式连续读
取多个数据 适用于空间要求
严格的场所
资料来源:旺宏官网、核芯产业观察,方正证券研究所整理
51. 国内NOR Flash厂商一览
公司名称 产品业务方向 制程 技术路径 应用
兆易创新 国内NOR FLASH龙头,全球排名第三,NOR FLASH出货累计超100亿颗,
2019年出货量超28亿颗;SPI NOR FLASH产品容量从512Kb至1Gb,电压
涵盖1.8V、2.5V、3.3V以及宽电压产品 55nm/65nm 浮栅 手机、汽车、人工智能、物联网、消费类
产品、蓝牙连接设备、可穿戴产品、健康
检测设备等
武汉新芯 SPI NOR Flash产品开发,300mm晶圆代工 45-90nm 浮栅 物联网、可穿戴设备、其他功耗敏感应用
等
芯天下 NOR Flash系列产品容量在1Mb-1Gb之间,已经量产1Mb-128Mb,3.3v、
1.8v产品 / / 消费、通讯、工业和个人电脑等领域等
普冉半导体 致力于研发28nm-55nm超低功耗、高可靠性的NOR型串行Flash存储器产
品,覆盖2MB-128MB的容量需求。据上海监管局4月24日披露,普冉半导
体拟首次公开发行股票上市 40nm
55nm
65nm SONOS 蓝牙、摄像头、手机屏、可穿戴设备、物
联网设备等
恒烁半导体 目前65nm NOR Flash全系列芯片累计出货量超过10亿颗。近日成功推出
第一款面向物联网应用的50nm128Mb高速低功耗NOR Flash存储芯片 50nm 浮栅 DVD/CD、个人电脑、显示器、GPS、打
印机、MP3等
复旦微电子 提供通用SPI接口Flash存储器:1.8V工作电压的FM25LQ系列和3.0V工作电
压的FM25F/FM25Q系列,容量0.5Mbit-256Mbit / / 手机、网通、安防、PC、物联网、显示
面板、办公设备及工控产品等
博雅科技 目前正在研发3.0V及1.8V,512Kbit-256Mbit高端通用芯片,代表性产品
SPI串行闪存已经完成研发设计,性能参数指标已全面通过客户验证,进入
大规模量产阶段 55nm
50nm 浮栅
SONOS /
豆萁科技 SPI NOR FLASH可提供SOP、VSOP、TSSOP、DIP、WSON、BGA、
USON等多种封装形式 / / 满足在消费类、工业级和医疗电子等领域
需求
莘泽电子 主要产品为ZD25Q和ZD25LQ系列,工作电压为1.8V和3.3V,可供选择的
容量大小分别为2Mbit到128Mbit。 / / DVD/CD、个人电脑、显示器、GPS、打
印机、MP3等
中天弘宇 提供通用SPI接口Flash存储器:工作电压在1.08V-3.6V范围,规划产品容量
256Mbit到4Gbit,采用SOIC,VSOP,WSON,USON,PDIP封装 65nm
55nm
40nm / /
东芯半导体 国内唯一一家同时具备NOR FLASH、NAND Flash和DRAM三种产品存储
器的设计公司。NOR FLASH主要做1.8V低功耗产品,可以提供32M、64M、
128M、256M 48nm / 注重中小容量、性价比高,广泛应用于对
存储空间需求不高的设备中
聚辰股份 利用公司在EEPROM领域的优势推出完全自主知识产权的SPI NOR Flash。
1.8V、1.65V-3.6V、512Kb-128Mb,SOP,WSON,BGA,WLCSP封装 65nm / TDDI、AMOLED和3D摄像头
资料来源:核芯产业观察,聚辰招股书,方正证券研究所整理
52. 兆易创新:中国大陆NOR Flash龙头
兆易创新成立于2005年,是大陆地区最大的闪存芯片本土设计企业。基于TWS耳机的兴起、主动降噪功
能的渗透以及智能手机AMOLED显示外部电学式补偿的需求、TDDI的应用、ADAS的逐步成熟所带来的增
量市场,公司近2年NOR Flash业务实现高增长,已于2019年Q3超越Cypress成为全球前三大NOR Flash
供应商。
兆易创新近几年无论在产品质量与产出量方面都有明显跃进,甚至拿下Apple的AirPods订单,其研发实
力已被肯定,月产能约9K,分别在中芯国际(SIMC)与华力微投片生产。值得注意的是,兆易创新集团
与长鑫存储(CXMT)有紧密合作,意味着兆易创新集团同时握有中国NOR Flash与DRAM的自主研发能
力,扮演中国半导体发展的重要角色。
兆易创新产品主要应用于消费市场,车载、工控领域产品的开发也在顺利推进。兆易提供的GD25WD系列
产品,具有零深度待机电流和低有源读取电流,适用于低功耗应用。GD25WD系列亮点包括零待机电流和
1.65V至3.6V的宽电压范围。
2019年兆易创新主营构成
6.34%
兆易创新NOR Flash研发情况
0.02%
13.85%
存储芯片销售
产品型号/系列 特点 应用
GD25LT256E 高速八路SPI NOR产品,最
大时钟频率为200MHz,数
据吞吐速率高达400MB/s。
八进制SPI协议和封装规格
完全符合最新的JEDEC
JESD251标准。
内置的ECC算法和CRC校验
功能可延长产品寿命,同时
提高可靠性 专为汽车、人工智能和
物联网等应用而开发。
这些应用需要快速读取/
写入大量代码并在系统
加电后及时作出响应。
这些新产品可通过显著
提高数据吞吐量来提供
更高性能
微控制器
传感器
其他
79.79%
GD25WD
资料来源:wind,核芯产业观察,东方财富网,方正证券研究所整理
电压:1.65V-3.6V
密度:512Kb-8Mb
接口:单/双SPI
双SPI数据传输速率高达每
160Mb/s
手机
物联网设备
消费类产品
蓝牙连接设备
可穿戴设备
健康监测设备
53. 兆易创新:中国大陆NOR Flash龙头
自从2008年5月兆易创新推出中国首颗SPI NOR Flash以来,公司2019年在SPI NOR Flash领域市占率全球第三,累
计出货量超130亿颗,年出货量超28亿颗,是全球排名第一的无晶圆厂NOR Flash供应商。未来,随着国际大厂逐步
退出市场,兆易创新将扩张中高容量NOR Flash产品。
兆易创新的成功可以归结为以下四点:
兆易创新注重产品线的丰富性。兆易创新的NOR Flash产品门类齐全,电压覆盖广,容量覆盖全,目前产品支持1.8V、
2.5V、3.3V以及宽电压范围,容量从512Kb到512Mb,可以涵盖市场主流容量类型。
兆易创新注重研发,增强研发实力,能够针对市场需求快速推出新品。兆易创新的研发人员超过400人,手握200余项
国内专利,主导申报行业标准的Flash厂家,是市场上最快推出2Gb NOR Flash的企业。2019年Q4,兆易创新已经量
产55纳米大容量NOR Flash。
兆易创新和Fab建立虚拟IDM,质量穿透性管控,设计Driven的Flash厂家。面对中芯国际12英寸晶圆生产线代工的产
能紧缺,兆易创新将新增的55纳米大容量NOR Flash产能转向华虹无锡厂,确保供应,严把质量。
兆易创新的NOR Flash可靠性经过市场长期验证。兆易创新始终把“客户至上”贯彻在经营策略和产品定义上,产品
设计上强调兼容性,在保证可靠性的前提下,也在不断追逐更先进的工艺去满足客户对成本和效益的考量。同时,兆易
创新是唯一全国产化和符合AEC-Q100标准的闪存解决方案供应商。
2019年兆易创新SPI NOR Flash产品线构成
资料来源:兆易创新官网,方正证券研究所整理
54. 兆易创新:业绩亮眼,未来可期
兆易创新20年Q3收入达到15亿元,同比增长51%,单季度毛利率达到40.8%,环比增长
0.5ppts,毛利率相对比较平稳,净利润达到3.1亿元,同比增长18%,超出先前预期。
根据Morgan Stanley研报评估,2020年NOR Flash的全球营收较2019年将迎来3%的增长。
NOR Flash行业需求持续回暖,优于先前预期,截至目前NOR Flash仍处于供不应求状态。
此外,公司对明年NOR Flash的需求也保持较为乐观的态度,并表示通过产能扩张,NOR
Flash业务明年市场份额有望持续提升。制程方面,公司管理层表示基于55nm的NOR Flash
正在推广上量中,预计四季度在公司NOR Flash的出货量占比将达到10%左右,明年占比有
望随着产能扩张逐季上升。
兆易创新营业收入变动
兆易创新归母净利变动
35
180%
6
400%
160%
30
140%
25
120%
350%
5
300%
4
250%
100%
20
80%
15
200%
3
150%
60%
40%
10
20%
5
2
100%
50%
1
0%
0%
0
-20%
2011
2012
2013
2014
2015
2016
总营业收入(亿元)
2017
2018
同比增速
2019
0
-50%
2011
2012
2013
2014
2015
2016
归属母公司净利(亿元)
资料来源:wind,兆易创新半年报,Morgan Stanley,方正证券研究所整理
2017
2018
同比增速
2019
55. 其他国内厂商:武汉新芯
武汉新芯集成电路制造有限公司(“XMC”),于2006年在武汉成立,是一家领先的集成电路研发
与制造企业。武汉新芯专注于先进特色工艺开发,重点发展三维堆叠技术3DLinkTM、特色存储工
艺和先进模拟射频工艺平台。
武汉新芯拥有2座12寸晶圆厂,每座晶圆厂最大产能可达3万片/月。武汉新芯提供从90nm到45nm
的高性能NOR Flash技术服务,是全球技术领先的NOR Flash制造商。武汉新芯是全球首家量产
45nm NOR Flash的制造商,单颗容量达到8Gb。截至2018年底,武汉新芯NOR Flash晶圆累计出
货量达78万片,覆盖从消费类到物联网、可穿戴设备乃至汽车、工控等NOR Flash市场。
2020年5月13日,武汉新芯宣布其采用50nm Floating Gate工艺SPI NOR Flash宽电压产品系列
XM25QWxxC全线量产,产品容量覆盖16Mb到256Mb。该系列支持低功耗宽电压工作,为物联
网、可穿戴设备和其它功耗敏感应用提供灵活的设计方案。
武汉新芯SPI NOR Flash
武汉新芯50纳米 NOR Flash参数
容量范围
电压
1.65V-3.6V
工作温度 -40℃到105℃
读取速度 133MHz
工作模式 单/双/四通道/QPI模式
XIP
制程工艺
封装
资料来源:武汉新芯官网,方正证券研究所整理
16Mb-256Mb
支持
50纳米浮栅工艺
SOP8、USON8、WLCSP、
KGD、SIP、RDL
56. 其他国内厂商:芯天下
深圳市芯天下技术有限公司(简称“芯天下”)成立于
2014年,是一家半导体IC设计高新技术企业。
芯天下产品规划不仅覆盖了成熟的存储技术路线,而且
也已完成未来新型存储器多点布局。目前量产的产品包
括SPI NOR Flash、NOR MCP、SPI NAND FLASH、
SD NAND FLASH、NAND MCP等,主要应用于物联
网,显示与触控,通信,消费电子,工业等领域。服务
客户累积超过2500家,包含国内外知名企业。
芯天下NOR Flash产品参数
资料来源:芯天下技术,方正证券研究所整理
芯天下NOR Flash产品图例
57. 其他国内厂商:普冉半导体
普冉半导体是低功耗SPI NOR Flash存储芯片和高可靠性IIC EEPROM存储器芯片的供应商。
作为半导体行业的创新者,普冉联合国内先进晶圆厂,整合领先的设计和工艺优势,致力于研发28纳米-
55纳米低功耗、高可靠性的NOR型串行Flash存储芯片,可应用于传统的消费类和工业市场以及新兴的
应用市场。普冉的NOR串行Flash产品,具有极具竞争力的裸芯片尺寸和高性能优势,为MCP和MCU方
案商提供了一个很好的选择。
普冉的NOR Flash可分为L系列、H系列、H车规级系列、U物联网系列,这些NOR Flash的存储容量为
512Kb-256Mb。P25Q物联网NOR Flash支持SPI端口,提供US0N8和WLCSP(晶圆级芯片封装)封装
及适应SIP的KGD(已知合格芯片)产品。
普冉NOR Flash特点
H系列(高电压) 2.3V-3.6V
L系列(低电压) 1.65V-2V
U系列(广泛支持)
超低功耗
弹性编程和清楚
高可靠性
封装最小化
1.65V-3..6V
最低:1.8V 100nA,3.3V 500nA
编程/清除:2mA
支持页面清除,双页面清除(8/16M)或四页面清
除(32M)
20万循环/20年数据保存
4KV HBM ESD
150mil SOP/208mil SOP/8-lead TSSOP/2*3mm
USON/3*4mm USON/6*5mm WSON/8-lead
DIP
已知合格芯片 支持
晶圆级封装 支持
资料来源:普冉官网,普冉半导体招股书,方正证券研究所整理
普冉NOR Flash应用场景
58. 其他国内厂商:恒烁半导体
合肥恒烁半导体致力于设计,研发和生产销售先进半导体闪存芯片、嵌入式闪存和MCU。核心团队来
自美国硅谷和国内存储器顶尖企业,多年闪存芯片的管理、制造、工艺、设计、市场和销售经验。
恒烁半导体可提供具有通用SPI接口的Flash存储器,主要产品为1.8V工作电压的ZB25LD/ZB25LQ系
列,3.0V工作电压的ZB25VQ/ZB25D系列,以及1.8/3.3V宽工作电压的ZB25WD/ZB25WQ系列。
2019年7月,恒烁基于NOR的神经网络加速芯片系统演示完成。2020年4月,恒烁首款50纳米3V SPI
128Mb NOR Flash量产。同年5月,恒烁SPI NOR Flash出货量突破15亿颗。
恒烁NOR Flash参数
工作电压
1.8V-3V
容量 1Mb-256Mb
频率 133MHz
工作模式 标准、双口、四口模式
支持高达到(Dual)266MHz和(Quad)
532MHz的数据交换速度
工作温度 -40℃~105℃
可靠性
应用场景
数据保持时间20年
擦写次数可达10万次
DVD/CD、机顶盒,颗粒捕捉器、台式和笔
记本PC,DVD录像,WLAN,数字用户线
路,LCD显示屏,平板电视,打印机,GPS,
MP3
资料来源:恒烁半导体官网,方正证券研究所整理
恒烁NOR Flash系列
59. 其他国内厂商:复旦微电子
复旦微电子是领先的存储器产品供应商,自2017年SPI
NOR Flash系列产品实现研发和批量销售双突破以来,
复旦微电子现拥有完整的NVM产品线,在SPI NOR
Flash领域主推容量在0.5Mbit-256Mbit的产品。
复旦微电子拥有丰富的NOR Flash设计经验,现可提供
通用SPI接口Flash存储器:2.3V~3.6V工作电压范围
的FM25F/FM25Q系列及1.65V~3.6V款工作电压范
围的FM25W系列。产品具有高可靠性及高安全性,应
用范围涵盖了手机,网通、安防,PC,物联网,显示面
板,办公设备及工控产品等。
2020上半年,复旦微的NOR Flash收入达到1.3亿元,
占总体营业收入的18.02%。
产品特性
容量
多种接口模
式
工作电压
可靠性
小型化封装
安全特性
复旦微NOR Flash收入趋势
2.5 30%
2 20%
10%
1.5
0%
1
-10%
0.5
-20%
0
-30%
2017
2018
收入(亿元)
2019
同比增速
复旦微非挥发存储器解决方案
0.5Mbit到256Mbiit
SPI,Dual SPI,Quad SPI,QPI
1.65V-3.6V(FM25WXX),2.3V-
3.6V(FM25FXX/FM25QXX)
数据保持时间20年,擦写寿命10万次
SOP8(208mil),SOP8(150mil),DFN8,
WLCSP
硬件写保护,32Byte安全扇区,128bit
UID
资料来源:wind,复旦微电子官网,方正证券研究所整理
2020H1
60. 其他国内厂商:博雅科技
珠海博雅科技是一家总部位于中国珠海的芯片设计公司,公司致力
于存储类芯片的设计研发。博雅科技作为国家集成电路联盟的重要
成员,和上海华力,中芯国际等产业链上下游著名公司和机构深度
合作。
博雅科技SPI NOR Flash自2014年以来批量应用于客户,迄今客
户使用,出货量累计超10亿颗,品质稳定可靠。产品广泛应用于
各类嵌入式系统,包括消费电子,数码产品,电脑相关,网络通信
等,性能参数完全兼容全球同类知名品牌SPANSION,
WINBOND,MXIC,GD等,性价比优势明显。
博雅科技NOR Flash应用领域
博雅科技NOR Flash图示
博雅科技性能指标
接口标准
产品工艺
存储器容量
90纳米与65纳米
512K-128M
通道数 单、双、四通道
传输速率 最高432Mbps
可靠性
数据保存时间
擦写次数
工作温度范围
资料来源:博雅科技,方正证券研究所整理
JEDEC标准的SPI接口
良好的稳定性、兼容性
20年以上
10万次
-40℃~85℃
61. 其他国内厂商:豆萁科技
豆萁科技是一家专门从事高端闪型存储器芯片设计及方案提供的高科技公司。公司提供NOR Flash、NAND Flash、
Controller等产品及解决方案,与中科院微电子研究所是全面战略合作伙伴。
豆萁科技SPI NOR FLASH系列产品遵循国际JEDEC标准中关于接口及控制模式的规定,按照JEDEC相关标准进行严格测
试。公司采用先进设计技术,优化存储单元的读写操作,实现低功耗和高性能:运行速度快,支持多种擦写模式,擦写次
数高达10万次,数据可保存20年以上。通过与上下游密切合作,提供SOP,VSOP,TSSOP,DIP,WSON,BGA,
USON等多种封装形式以满足在消费类、工业级和医疗电子等多种应用领域需求。
豆萁科技NOR Flash产品列表
电压
1.8V
3.3V
品名 容量 频率
DQ25Q512AL 512Kb 55/108Mhz
DQ25Q10AL 1Mb 55/108Mhz
DQ25Q40AL 4Mb 55/108Mhz
DQ25Q80AL 8Mb 55/108Mhz
DQ25Q16AL 16Mb 55/108Mhz
DQ25Q32AL 32Mb 55/108Mhz
DQ25Q64AL 64Mb 55/108Mhz
DQ25Q128AL 128Mb 55/108Mhz
DQ25Q512AS 512Kb 55/108Mhz
DQ25Q10AS 1Mb 55/108Mhz
DQ25Q40AS 4Mb 55/108Mhz
DQ25Q80AS 8Mb 55/108Mhz
DQ25Q16AS 16Mb 55/108Mhz
DQ25Q32AS 32Mb 55/108Mhz
DQ25Q64AS 64Mb 55/108Mhz
DQ25Q128AS 128Mb 55/108Mhz
资料来源:豆萁科技官网,方正证券研究所整理
62. 其他国内厂商:澜智集成电路
澜智集成电路可提供具有通用SPI接口的Flash存储器,主要产品为ZD25WD、ZD25WQ、
ZD25Q和ZD25LQ系列。
澜智NOR Flash工作电压为1.8V和3.3V,可供选择的容量大小分别为2Mbit到256Mbit,最
高支持133MHz×4的工作频率,可在双口和四口模式下工作。澜智集成SPI NOR Flash产品
的工作电流为1.5mA,静态电流最低为1uA,数据保持时间20年,擦写次数可达10万次,工
作温度范围-40℃~+85℃。产品具有可靠性高,功耗低,和先进的安全特性,应用范围涵盖
了DVD/CD drives,STB,DPF,Desktop和Notebook PC,DVD Recorders,WLAN,
DSL,LCD Monitors,Flat Panel TV,Printers,GPS,MP3。
澜智 NOR Flash产品列表
澜智 NOR Flash产品
产品编号 密度 电压 速度
封装
状态
ZD25WD20B 2Mbit 1.65V-3.6V 208MHz SOP8,TSSO
大规模量产
P8,USON8
ZD25WD40B 4Mbit 1.65V-3.6V 208MHz SOP8,TSSO
大规模量产
P8,USON8
ZD25WQ80B 8Mbit 1.65V-3.6V 416MHz SOP8,TSSO
大规模量产
P8,USON8
ZD25WQ16B 16Mbit 1.65V-3.6V 416MHz SOP8,TSSO
大规模量产
P8,USON8
ZD25Q16B 16Mbit 2.7V-3.6V 480MHz SOP8,TSSO
大规模量产
P8,USON8
ZD25Q64B 64Mbit 2.7V-3.6V 532MHz SOP8,WSO
大规模量产
N8,VSOP8
ZD25LQ64A 64Mbit 1.65V-
1.95V 532MHz SOP8,WSO
大规模量产
N8,VSOP8
ZD25LQ128A 128Mbit 1.65V-
1.95V 532MHz SOP8,WSO
大规模量产
N8,VSOP8
资料来源:澜智集成电路官网,方正证券研究所整理
63. 其他国内厂商:中天弘宇
中天弘宇成立于2006年,公司经过10年研发突破了多年来NOR闪存的技术瓶颈,最终完
成了“4F² NOR闪存技术”—“中国闪存”,成为一家全面完整拥有4F² NOR闪存核心技
术和知识产权的企业。中天宏宇将进一步完成NOR闪存向1X进军,向3D NOR方向发展。
中天“慧芯1号”4F²新一代NOR闪存芯片占据着目前该技术的全球科技领先地位。“慧芯
1号”面积最小、功耗最低、无晶体管穿通现象、擦除最快、生产工艺成熟、读取速度快、
成本优势巨大。
中天弘宇拥有丰富的NOR Flash设计经验,现可提供通用SPI接口Flash存储器,工作电压
在1.08V~3.6V的范围。产品具有高可靠性及高安全性。
中天弘宇NOR Flash产品特性
面积
4F²
产品容量 256Mbit到4Gbit
接口模式 SPI,Dual SPI,Quad SPI,
DDR
工作电压 1.08V-3.6V
可靠性
小型化封装
数据保持时间20年,擦写寿
命10万次
SOIC,VSOP,WSON,
USON,PDIP
资料来源:中天弘宇官网,方正证券研究所整理
中天弘宇NOR Flash
64. 其他国内厂商:东芯半导体
东芯半导体成立于2014年11月,是我国领先的中小容量存储芯片研发设计公司。作为
Fabless芯片企业,东芯半导体聚焦中小容量NAND、NOR、DRAM芯片的设计、生产和
销售,是目前国内可以同时提供NAND/NOR/DRAM/MCP设计工艺和产品方案的本土存
储芯片研发设计公司。
东芯串行NOR Flash产品可提供具有通用SPI接口不同规格的NOR Flash,容量从32Mb
到256Mb,3.3V/1.8V两种电压,支持单/双/四倍SPI和QPI四种指令模式和多种封装方式,
可适应工业控制、移动终端、网络通讯、物联网、安防等多种应用场景。东芯的NOR
Flash专注在中小容量,性价比高,广泛应用于对存储空间需求不高的设备中。
东芯半导体NOR Flash产品
资料来源:东芯半导体官网,方正证券研究所整理
东芯半导体NOR Flash产品
电压 1.8V,3.3V
温度 -40℃~85℃
容量 32Mb/64Mb/128Mb/256Mb
封装 WSON,SOIC,VSOP,USON,
WLCSP,KGD
速度 133MHz,104MHz
65. 其他国内厂商:聚辰股份
聚辰股份正在利用自生在EEPROM市场的优
势,积极开拓NOR Flash的产品线,巩固和完
善在非易失性存储领域的市场领先地位。
EEPROM和NOR Flash从技术角度来讲,两者
的芯片架构都可以分成存储阵列以及周边电路
两大部分,两者都有电荷泵、灵敏放大器、X-
Y译码电路等主要的电路功能模块,常用的接
口协议也基本一致,因此两者在设计理念和设
计方法上具有一定的相通性,总体而言两者之
间的技术转化难度不大。
聚辰股份NOR Flash的竞争优势在于公司的
EEPROM产品的部分客户群同样也有对低功
耗NOR Flash的需求,因此公司对于这类客户
的推广会比较快,并且兆易创新和公司产品客
户群也是不一样的。目前NOR Flash行业并非
是“供大于求”的局面,而是“供不应求”的
局面,市场是足够大的。
聚辰股份拟设计开发的SPI NOR Flash产品,
拥有完全自主知识产权,采用中芯国际的65纳
米制程,在省电模式下可达到1uA的超低待机
功耗,并具有高兼容性和低成本的优势。该产
品具有SPI、Dual和Quad三种读取模式,工
作频率最快可达104MHz,读取速度最快可达
到416Mbps。
资料来源:聚辰招股书,方正证券研究所整理
聚辰股份NOR Flash产品功能描述和性能指标
成本
<USD1.00
芯片尺寸 <4mm * 3mm
封装形式 SOP,WSON,BGA,WLCSP
功耗
SPI/Dual
SPI/Quad SPI
工作频率
最大数据传输速率
<25mA
支持
DC~104MHz
416Mbps
擦除/编程次数 10万次
数据保持时间 20年
功能描述
支持标准SPI, Dual SPI,
Quad SPI数据接口
支持1byte-256byte的写入
方式
支持4KB/32KB/64KB块擦
除和全片擦除
支持擦除编程的挂起和恢复
操作
支持 SFDP 可识别参数 支
持多存储区域的灵活保护
66. 风险提示
行业竞争加剧的风险。NOR Flash作为利基存储,行业壁垒相对较低,未来存在
行业竞争加剧引发价格下跌的风险。
中美局势紧张,新冠疫情加重,NOR Flash需求面临不确定性风险。NOR Flash
的需求由手机Amoled屏幕、5G等因素共同驱动,存在下游需求不及预期的风险。
晶圆厂产能持续满载,NOR Flash存在供给风险。近期晶圆代工产能吃紧,相对
挤压NOR Flash产能比重,短期内将出现产能调适的过渡期,影响整体NOR
Flash供应。
67. 分析师声明
作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,保证报告所采用的数据和
信息均来自公开合规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了
作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。研究
报告对所涉及的证券或发行人的评价是分析师本人通过财务分析预测、数量化方法、
或行业比较分析所得出的结论,但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此声明。
免责声明
本研究报告由方正证券制作及在中国(香港和澳门特别行政区、台湾省除外)发布。
本研究报告仅供方正证券的客户使用,本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公
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特殊的投资目标、财务状况或需求,方正证券不对任何人因使用本报告所载任何内容
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全部或部分内容,不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据,不
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公司投资评级的说明
强烈推荐:分析师预测未来半年公司股价有20%以上的涨幅;
推荐:分析师预测未来半年公司股价有10%以上的涨幅;
中性:分析师预测未来半年公司股价在-10%和10%之间波动;
减持:分析师预测未来半年公司股价有10%以上的跌幅。
行业投资评级的说明
推荐:分析师预测未来半年行业表现强于沪深300指数;
中性:分析师预测未来半年行业表现与沪深300指数持平;
减持:分析师预测未来半年行业表现弱于沪深300指数。
69. THANKS
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联系人:李萌 limeng1@foundersc.com
方正证券研究所
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湖南省长沙市天心区湘江中路二段36号华远国际中心37层