文｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

2023下半年，以DRAM和NAND Flash為代表的存儲(chǔ)器報(bào)價(jià)逐步止跌回升。近期，NOR Flash也呈現(xiàn)出明顯的回暖態(tài)勢(shì)，供應(yīng)鏈人士透露，2024年1月，預(yù)計(jì)NOR Flash價(jià)格將上漲5%，并保持上漲態(tài)勢(shì)，到第二季度，漲幅將達(dá)到10%。

過(guò)去幾年，隨著整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)的變化，NOR Flash的供需和價(jià)格也是起起落落。

2018 年，NOR Flash市場(chǎng)需求較為疲軟，而供貨商的產(chǎn)能卻在持續(xù)提升，導(dǎo)致當(dāng)年的價(jià)格進(jìn)入下行周期。經(jīng)過(guò)一年的低迷期后，NOR Flash價(jià)格在2019年第三季度開始回升。從旺宏、華邦和兆易創(chuàng)新的營(yíng)收增速也能看出這一趨勢(shì)，這三家的營(yíng)收增速均從2019年第二季度開始好轉(zhuǎn)，第三季度的營(yíng)收增速仍在提升，從那時(shí)起，NOR Flash市場(chǎng)進(jìn)入了上行周期。

當(dāng)時(shí)，主要增長(zhǎng)動(dòng)力是智能手機(jī)用的AMOLED和TDDI，以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的增長(zhǎng)。在供給端，美光等大廠逐步淡出NOR Flash，擴(kuò)產(chǎn)有限，導(dǎo)致供需缺口持續(xù)擴(kuò)大，使得NOR Flash價(jià)格大幅上漲。當(dāng)時(shí)，Cypress（已經(jīng)被英飛凌收購(gòu)）和旺宏等大廠的產(chǎn)能被訂購(gòu)一空，交貨期被大幅拉長(zhǎng)。

紅火的市場(chǎng)在2020和2021年繼續(xù)保持著，但到了2022年，特別是下半年，全球電子半導(dǎo)體市場(chǎng)進(jìn)入下行周期，大部分芯片元器件都供過(guò)于求，NOR Flash也未能幸免，又一次進(jìn)入了低迷期。2022年，各家閃存廠商的營(yíng)收都出現(xiàn)了明顯下滑，以東芯股份為例，該公司當(dāng)年NAND Flash產(chǎn)品營(yíng)收為7.08億元，同比增長(zhǎng)7.27%，而NOR Flash的營(yíng)收為0.72億元， 同比下滑61.47%。

這種低迷的市場(chǎng)狀況一直到2023下半年。

這一次，隨著全球市場(chǎng)的復(fù)蘇，NOR Flash也迎來(lái)了新一輪增長(zhǎng)，特別是新興的AI邊緣側(cè)設(shè)備需求不斷增長(zhǎng)，為NOR Flash開辟了新的增長(zhǎng)空間。

01、小而精的NOR Flash

NOR Flash是一種基于NOR門結(jié)構(gòu)的閃存，NOR是邏輯門電路中的“或非”門。NOR Flash具有并行訪問(wèn)結(jié)構(gòu)，這意味著每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)地址，可以直接訪問(wèn)任何存儲(chǔ)單元，這使NOR Flash具有快速的隨機(jī)訪問(wèn)能力，適用于執(zhí)行代碼和讀取關(guān)鍵數(shù)據(jù)。與NAND Flash相比，NOR Flash具有較低的存儲(chǔ)密度和較高的成本，但具有讀取速度快、芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP）等優(yōu)點(diǎn)，適合用作執(zhí)行代碼和存儲(chǔ)需要低延遲和高可靠性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)應(yīng)用。NOR Flash的應(yīng)用范圍很廣，包括手機(jī)，PC，可穿戴電子設(shè)備，以及汽車、安防、工控、基站、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。

廠商方面，旺宏、Cypress、華邦、美光和兆易創(chuàng)新是全球前五大NOR Flash供應(yīng)商，占據(jù)著92%以上的市場(chǎng)份額。2017年，隨著美光、Cypress相繼退出低端NOR Flash市場(chǎng)，華邦、旺宏、兆易創(chuàng)新逐漸占據(jù)NOR Flash的主要市場(chǎng)份額。在中國(guó)大陸地區(qū)，主要NOR Flash廠商包括兆易創(chuàng)新、普冉股份、北京君正、東芯股份、恒爍股份等。

02、存量應(yīng)用市場(chǎng)

按照容量大小，可將NOR Flash分為三類：32Mb以下為小容量，能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的代碼執(zhí)行功能，主要用于PC主板、機(jī)頂盒、路由器、普通藍(lán)牙耳機(jī)、AMOLED、TDDI、可穿戴設(shè)備和安防監(jiān)控等產(chǎn)品；32Mb-128Mb為中等容量，能夠?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜的程序執(zhí)行功能，如TWS耳機(jī)中的降噪等高級(jí)功能；128Mb以上為大容量，適用于功能復(fù)雜、需要快速啟動(dòng)、可靠性要求高的場(chǎng)景，如5G基站、工控和汽車電子。

從近些年的發(fā)展情況來(lái)看，小容量和中等容量NOR Flash主要用在存量市場(chǎng)，而大容量產(chǎn)品主要用于增量市場(chǎng)。

從過(guò)去幾年，特別是2015-2021年的應(yīng)用情況來(lái)看，NOR Flash在AMOLED、TWS藍(lán)牙耳機(jī)和TDDI應(yīng)用市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)。在這幾年里，NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，2021年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到28.84億美元，同比增長(zhǎng)了15.36%。

由于工藝原因，AMOLED存在亮度均勻性和殘像兩大難題，需要進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償方法分為內(nèi)部補(bǔ)償和外部補(bǔ)償。內(nèi)部補(bǔ)償?shù)男Ч缓?，難以解決殘像問(wèn)題；外部補(bǔ)償則具有像素結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)速度快和補(bǔ)償范圍大的優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)際應(yīng)用中的首選。外部補(bǔ)償時(shí)，需要外掛一顆NOR Flash，以避免AMOLED面板的藍(lán)色光會(huì)隨時(shí)間消退的問(wèn)題。過(guò)去幾年，AMOLED在智能手機(jī)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，這就帶動(dòng)了中端NOR Flash需求的增長(zhǎng)，其復(fù)合增速達(dá)到了24%。

據(jù)CINNO Research統(tǒng)計(jì)，2021年，中國(guó)市場(chǎng)智能手機(jī)AMOLED面板出貨約6.68億片，同比增長(zhǎng)36.3%，對(duì)于高端手機(jī)來(lái)說(shuō)，AMOLED已經(jīng)成為標(biāo)配的顯示面板，而且，隨著產(chǎn)品價(jià)格的不斷下降，AMOLED還在向低價(jià)手機(jī)領(lǐng)域滲透。不同像素的AMOLED面板，所需的NOR Flash容量不同，F(xiàn)ull HD需要8Mb產(chǎn)品，QHD則需使用16Mb-32Mb的，這些NOR Flash單價(jià)在0.2- 0.4美元之間。

與傳統(tǒng)耳機(jī)相比，TWS藍(lán)牙耳機(jī)功能較多，需要存儲(chǔ)更多固件和代碼程序，需要外擴(kuò)一顆串行NOR Flash。以安卓手機(jī)用TWS耳機(jī)為例，一般采用8Mb或16Mb的NOR Flash，隨著功能增多，需要用到32Mb、64Mb、128Mb，甚至256Mb的。

據(jù)Counterpoint research統(tǒng)計(jì)，2021年，全球TWS耳機(jī)銷量為3億個(gè)，同比增長(zhǎng)24%，帶來(lái)了超過(guò)6億個(gè)NOR Flash芯片的市場(chǎng)需求，Counterpoint research預(yù)測(cè)2020-2025年TWS耳機(jī)出貨量的CAGR達(dá)21%。與此同時(shí)，所用的NOR Flash容量不斷提升，例如，2019年基于高通平臺(tái)的TWS耳機(jī)以采用32Mb NOR Flash為主，而2021年的最大使用容量已達(dá)到128Mb。伴隨著容量的升級(jí)，芯片的ASP也保持增長(zhǎng)。

TDDI是觸控與顯示驅(qū)動(dòng)集成的縮寫，它將原本分離的手機(jī)觸控IC和顯示IC整合成了SoC。由于TDDI觸控功能編碼所需容量較大，需要外掛一個(gè)NOR Flash進(jìn)行存儲(chǔ)，并輔助TDDI進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

03、增量應(yīng)用市場(chǎng)

據(jù)Valuates Reports統(tǒng)計(jì)，2022年，全球NOR Flash市場(chǎng)規(guī)模約為33億美元，未來(lái)，要想保持增長(zhǎng)，除了在上述的存量市場(chǎng)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，還需要增量市場(chǎng)的加速推動(dòng)，特別是5G基站、汽車電子和智能可穿戴設(shè)備。

下面看一下這三大增量市場(chǎng)的情況。

由于5G基站運(yùn)行環(huán)境較為特殊（運(yùn)行溫度范圍-40℃～105℃，至少保證10年以上壽命），相應(yīng)的NOR Flash需要滿足高容量+高性能+高可靠性的工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

在5G基站中，系統(tǒng)在每次啟動(dòng)時(shí)，F(xiàn)PGA和SoC都需要進(jìn)行配置。不同于NAND Flash和SD卡，NOR Flash可以在5G設(shè)備的初始響應(yīng)和啟動(dòng)時(shí)提供更高可靠性和更低延時(shí)的啟動(dòng)配置支持。NOR Flash負(fù)責(zé)存儲(chǔ)FPGA的配置過(guò)程控制、串行周邊接口通信等信息。一般情況下，基站AAU/BBU需要搭載6-10個(gè)512Mb-2Gb的NOR Flash。

隨著全球5G建設(shè)不斷推進(jìn)，對(duì)大容量NOR Flash的需求也將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。但是，全球能生產(chǎn)5G基站用NOR Flash的廠商并不多，目前，全球生產(chǎn)5G基站的廠商，大約有八成向旺宏下訂單。這種情況下，無(wú)論是市場(chǎng)，還是對(duì)廠商來(lái)說(shuō)，這一領(lǐng)域都有很大的增長(zhǎng)空間。

汽車電子的快速增長(zhǎng)將帶動(dòng)車用存儲(chǔ)器需求的跟進(jìn)。汽車中使用的存儲(chǔ)器主要包括DRAM、NAND Flash和NOR Flash，其中，NOR Flash在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的占有率在逐漸提高，目前約為15%。

由于NOR Flash可靠性更好，使得高容量的NOR Flash在汽車電子中被廣泛應(yīng)用，從最初的車用廣播需要1Mb的低端NOR Flash，發(fā)展到中控系統(tǒng)搭載128Mb~256Mb的產(chǎn)品。隨著越來(lái)越多的傳感器和MCU集成到汽車系統(tǒng)中，各功能單元的數(shù)據(jù)、程序存儲(chǔ)都需要更高性能的閃存。汽車熄火駐車后會(huì)立即關(guān)閉主控電子系統(tǒng)，而每次發(fā)動(dòng)則需要快速啟動(dòng)ADAS系統(tǒng)界面。車載系統(tǒng)的快速啟動(dòng)需要具備快速讀取代碼的能力，而這正是NOR Flash所擅長(zhǎng)的，具備先天優(yōu)勢(shì)。

隨著汽車智能化水平的提升，ADAS、車載儀表盤，以及其它汽車電子功能塊，對(duì)NOR Flash的需求量越來(lái)越大。在ADAS系統(tǒng)中，每個(gè)攝像頭都需要1個(gè)或多個(gè)NOR Flash芯片，平均每個(gè)的存儲(chǔ)容量在32-128Mb之間，ADAS系統(tǒng)中的行車記錄、導(dǎo)航、影像、車道偏移警示等功能，普遍需要采用512Mb的NOR Flash。高端ADAS系統(tǒng)需要配置1Gb的，甚至更高容量的NOR Flash。

車規(guī)級(jí)芯片對(duì)其穩(wěn)定性和可靠性的要求很高，NOR Flash同樣如此。車載應(yīng)用對(duì)NOR Flash的工作溫度區(qū)間要求至少達(dá)到-40℃-105℃，還要滿足諸如AEC-Q100的車規(guī)認(rèn)證。車用NOR Flash的可靠性必須達(dá)到0dppm，遠(yuǎn)高于消費(fèi)類應(yīng)用的100-200dppm。因此，越來(lái)越多的廠商在向高端NOR Flash產(chǎn)品線轉(zhuǎn)移，很重要的一個(gè)原因就是看到了未來(lái)汽車應(yīng)用的巨大市場(chǎng)。

智能可穿戴設(shè)備將在未來(lái)保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2025年出貨量將達(dá)到8億，復(fù)合增速超過(guò)10%。智能可穿戴設(shè)備同樣會(huì)對(duì)NOR Flash產(chǎn)生大量需求。通常情況下，這些設(shè)備需要收集用戶的多種數(shù)據(jù)，例如位置、心率信息等。另外，還需要向用戶傳輸外部數(shù)據(jù)，如音樂(lè)、視頻、通話等，這些都離不開NOR Flash的支持。

以智能手環(huán)為例，通常情況下，高端智能手表的SoC面積比較大，能夠支持NOR Flash功能內(nèi)置。相對(duì)而言，智能手環(huán)的主控芯片性能較弱，而且SoC面積較小，不足以支持NOR Flash功能內(nèi)置，需要外掛NOR Flash。

AR/VR也是一大增長(zhǎng)點(diǎn)。AR/VR對(duì)計(jì)算要求相當(dāng)高，相當(dāng)于一臺(tái)小型PC機(jī)，性能較高的AR/VR設(shè)備通常需要配置一個(gè)容量為64Mb-128Mb的NOR Flash，用于存放AR/VR的啟動(dòng)系統(tǒng)代碼。例如，VR設(shè)備Oculus Rift CV1在頭顯主板中就配有華邦的64Mb NOR Flash，AR設(shè)備Magic Leap One主機(jī)Lightpack中則配有Cypress的128Mb產(chǎn)品。

未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）及其相關(guān)設(shè)備將無(wú)處不在，IoT設(shè)備數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)有利于NOR Flash市場(chǎng)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。多數(shù)IoT設(shè)備都需要具備快速反應(yīng)、低功耗的特性，且多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景都不需要大量存儲(chǔ)內(nèi)容，這正與NOR Flash的特性匹配。未來(lái)，NOR Flash有望替代IoT設(shè)備中的NAND Flash。

04、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)前幾年的快速增長(zhǎng)，NOR Flash市場(chǎng)在2022年進(jìn)入寒冬，各大廠商自2022下半年開始逐步減產(chǎn)，一直到2023下半年，庫(kù)存才大幅降低，前一段時(shí)間，業(yè)界庫(kù)存水位平均為3~4周，近期，隨著各種終端需求回升，使得OEM和系統(tǒng)廠商的NOR Flash庫(kù)存進(jìn)一步下降到兩周左右。在這種情況下，從2024年1月開始，廠商勢(shì)必增加庫(kù)存，這會(huì)推升NOR Flash的報(bào)價(jià)。

進(jìn)入2024年以后，無(wú)論是在智能手機(jī)、AMOLED面板、TWS藍(lán)牙耳機(jī)等存量市場(chǎng)，還是汽車電子、AR/VR等增量市場(chǎng)，需求都開始回暖或放量。另外，大熱的AI系統(tǒng)和應(yīng)用會(huì)在2024年繼續(xù)火爆，特別是邊緣側(cè)和終端AI設(shè)備，對(duì)NOR Flash的需求量會(huì)增加，這類應(yīng)用會(huì)帶動(dòng)每臺(tái)設(shè)備搭載的NOR Flash用量升級(jí)，如從現(xiàn)有的64Mb，增加到256Mb。

在整體市場(chǎng)需求增長(zhǎng)的帶動(dòng)下，NOR Flash市場(chǎng)的絕對(duì)數(shù)量增長(zhǎng)的同時(shí)，其相對(duì)份額也會(huì)提升，特別是在車用領(lǐng)域，它有望分食DRAM和NAND Flash的份額，在原有15%的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升。