下一代存储器市场规模和份额
Mordor Intelligence 下一代存储器市场分析
下一代存储器市场规模在2025年价值151.0亿美元,预计到2030年将达到451.6亿美元,反映出强劲的24.5%复合年增长率。随着AI训练集群、边缘服务器和自动驾驶汽车都面临传统DRAM-NAND层级结构的延迟壁垒,需求加速增长。供应商优先考虑高带宽架构、持久存储级设备和先进封装技术,以缩小不断扩大的计算到存储器差距。亚太地区仍然是生产重地,而北美晶圆厂激励措施促进了并行产能。计算快速链路(CXL)和通用芯片互连快速(UCIe)等接口创新已开始重新定义系统设计理念,鼓励几乎与加速器数量成线性扩展的分解式存储器池。然而,高端节点和晶圆的供应限制继续影响整个下一代存储器市场的定价和分配策略。
报告要点
- 按技术分类,易失性设备(HBM、HMC、LPDDR5X)在2024年以85.6%的收入份额领先,而ReRAM预计将以38.3%的复合年增长率扩展至2030年。
- 按存储器接口分类,DDR/LPDDR在2024年占据下一代存储器市场份额的38.3%;CXL/UCIe在2030年前以48.3%的复合年增长率增长。
- 按终端使用设备分类,消费电子产品在2024年占据下一代存储器市场规模的30.2%;汽车电子预计将以37.3%的复合年增长率增长至2030年。
- 按晶圆尺寸分类,300毫米在2024年占生产的72.5%,而450毫米晶圆预计将以42.3%的复合年增长率攀升。
- 按地理位置分类,亚太地区在2024年占收入的47.3%;中东和非洲地区预计在2025-2030年期间将实现31.2%的复合年增长率。
全球下一代存储器市场趋势和洞察
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | (~) % 对复合年增长率预测的影响 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 超大规模数据中心中AI驱动的HBM需求 | 7.0% | 北美、亚太、欧洲 | 中期 (2-4年) |
| 汽车L4 ADAS对即时启动持久存储器的需求 | 4.5% | 北美、欧洲、亚太 | 长期 (≥ 4年) |
| 智能手机向LPDDR5X和嵌入式ReRAM迁移 | 3.8% | 全球,在亚太地区影响最强 | 短期 (≤ 2年) |
| 国家存储器本土化项目 | 2.5% | 中东和非洲、欧洲、亚太 | 中期 (2-4年) |
| 需要超低功耗FRAM的工业边缘物联网 | 1.7% | 北美、欧洲、亚太 | 中期 (2-4年) |
| 数据隐私驱动的使用3D XPoint的持久内存数据库 | 1.2% | 北美、欧洲 | 短期 (≤ 2年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
| 来源: Mordor Intelligence | |||
超大规模数据中心中AI驱动的HBM需求
飞速增长的变换器模型规模迫使云运营商将服务器级DRAM和固态预算翻倍,使带宽而非容量成为主要瓶颈。高带宽存储器将链路吞吐量增加到超过1.5 TB/s,并在每比特移动方面实现了显著的能源节约。[1]SK海力士,"SK海力士2025年HBM售罄",tweaktown.com当SK海力士报告其整个2025年HBM产量提前售罄时,全球分配紧张,这促使了2026年的长期批量预订。美光观察到,AI服务器部署的DRAM几乎是经典x86节点的两倍。因此,下一代存储器市场从比特成本领先转向带宽领先,创造了溢价定价层级和利润扩张机会。
汽车L4 ADAS需要即时启动持久存储器
四级自动驾驶需要在断电事件和超过150°C的恶劣工作温度后进行确定性恢复。铁电RAM设备承受10¹⁴次循环,同时在无待机电源的情况下保持数据,确保传感器融合堆栈的冷启动可用性,这些堆栈产生高达100 GB/s的数据。汽车制造商现在评估结合FRAM与LPDDR5X暂存区的非对称持久易失性混合体。这些架构保护任务日志,促进空中升级,并支持ISO 26262下的功能安全目标,加强了下一代存储器市场在整个移动价值链中的增长。
智能手机向LPDDR5X和嵌入式ReRAM迁移
2025年第三季度后发布的旗舰手机专门配备了能够达到9.6 GT/s的LPDDR5X,与LPDDR5相比,每比特动态能耗降低30%。同时,全球OEM厂商嵌入ReRAM块来存储AI模型和生物识别凭据,消除了外部Flash访问的延迟。三星宣布在2025年6月前停产DDR4的决定明确了拐点。集成LPDDR+ReRAM模块平衡了性能和待机耐久性,扩大了每部手机的总可寻址收入,推进了下一代存储器市场。
国家存储器本土化项目
地缘政治紧张局势和疫情时代的短缺推动政府降低供应链风险。527亿美元的美国《芯片法案》激励国内DRAM和HBM晶圆厂,而马来西亚成为美光的第二个HBM组装中心。捷克共和国制定了到2029年将其半导体行业增长三倍的计划,以加强技术主权。与此同时,中国的本土冠军将其份额从零提高到2024年的5%,并以2025年的10%为目标。这些项目正在重新平衡全球产能足迹,培养区域集群,并扩大下一代存储器市场的参与度。
限制因素影响分析
| 限制因素 | (~) % 对复合年增长率预测的影响 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 450毫米晶圆延迟制约ReRAM扩大规模 | -1.7% | 全球,在亚太地区影响最强 | 中期 (2-4年) |
| MRAM相对NAND的高每比特成本 | -1.2% | 全球 | 短期 (≤ 2年) |
| 汽车级PCM的热稳定性故障 | -2.5% | 北美、欧洲、亚太 | 中期 (2-4年) |
| 28纳米以下STT-MRAM的代工厂集中 | -3.8% | 全球,在亚太地区影响最强 | 长期 (≥ 4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
| 来源: Mordor Intelligence | |||
汽车级PCM的热稳定性故障
相变合金在150°C以上难以保持数据,危及沙漠和引擎盖下部署中事件记录器的完整性。材料工程探索了富锗GeSbTe和串行PCM电池对,将耐久性窗口推至153°C,但增加了光刻步骤和成本。因此,OEM资格认证周期减缓了PCM的采用,在可靠性目标达成之前,将近期设计胜利转向FRAM和ReRAM。该约束压缩了整体增长,特别是在下一代存储器市场的汽车子集内。
28纳米以下STT-MRAM的代工厂集中
16纳米的自旋转移MRAM集成需要垂直磁隧道结、稀有蚀刻化学品和严格的工艺控制。目前只有两家逻辑代工厂支持批量STT-MRAM,引发产能竞标战,并使新兴无晶圆厂供应商面临交货期冲击。可靠性问题,如读取干扰和工艺诱导的变异性,进一步延长了产品周期。这一瓶颈放大了资本密集度,抑制了下一代存储器市场本来预期的可扩展性动力。
细分分析
按技术:易失性主导地位与非易失性颠覆
易失性设备贡献了2024年收入的85.6%,以HBM的陡峭容量溢价为支撑。这种主导地位一直持续,因为AI加速器会饱和1 TB/s以下的任何设备,确保HBM采购承诺延伸多个财年。即使份额下滑,下一代存储器市场中易失性解决方案的规模预计仍将在绝对值上继续扩大,因为ReRAM、PCM和MRAM在边缘和仪器工作负载中获得可信度。ReRAM引领非易失性动力,以38.3%的复合年增长率增长,这得益于可在28纳米节点上无需额外掩膜进行共制造的简单金属氧化物堆栈。[2]"嵌入式阻性随机存取存储器的进展",IOPscience,iopscience.iop.org PCM的逐步热稳定性提升预计将在10年、150°C保持基准认证后解锁汽车附件。MRAM的进步仍然与未来的EUV产能和简化工艺相关,这些工艺缩小了相对NAND的每比特溢价。
结构上,易失性制造商现在探索堆叠小芯片拓扑,修剪芯片面积,并分散产量风险。非易失性挑战者通过交叉点阵列和无选择器设计来响应,这些设计消除了消耗面积的晶体管。在展望期内,ReRAM和PCM的供应加速预计将使易失性份额减少约10个百分点,尽管绝对易失性收入仍然上升,因为AI服务器TAM翻倍。设计师将继续共同封装易失性和非易失性芯片,培养在耐久性与持久性之间权衡的混合堆栈。这些动态确保了多节点路线图,扩大了下一代存储器市场内的解决方案多样性。
备注: 购买报告时提供所有单个细分市场的细分份额
按存储器接口:CXL/UCIe重新架构
接口早在单片硅能够跟上之前就适应了带宽饥渴的加速器。2024年,DDR和LPDDR通道保持了38.3%的份额,但在每个插座四个通道处出现了采用上限。CXL在PCIe 5.0上的缓存一致性连接缓解了这一限制,在共享交换机后池化TB级存储器并大幅减少搁浅容量。2024年8月UCIe 2.0规范的到来提供了具有75倍先前芯片间带宽的3D堆叠小芯片,使超大规模企业能够将数十个计算芯片平铺到单个HBM堆栈上。
展望未来,2025年50%的新HPC流片将嵌入2.5D或3D芯片到芯片链路,将CXL或UCIe从可选提升为强制设计元素。重定时集线器和重定时器成为辅助利润池。与这些转变同步,PCIe/NVMe继续增量代际移动,但SATA逐渐衰落到归档利基。总的来说,新颖的接口推动了将容量规划从CPU升级周期中分离的模块化部署,扩大了下一代存储器市场内的多样化选择。
按终端使用设备:汽车ADAS加速
消费电子产品在2024年保持30.2%的收入份额,高端智能手机集成LPDDR5X和系统级封装ReRAM支持的常开缓存。然而,车辆计算域是突出的。辅助驾驶堆栈从2+级扩展到4级,需要持久日志、传感器检查点缓冲区和必须在毫秒内断电循环的安全微控制器。因此,预计汽车存储器收入将以37.3%的复合年增长率上升,超过手机升级。
企业存储为AI训练阵列维持稳定采购,但边缘工业安装采用低功耗FRAM以缓解电池约束。医疗植入物利用MRAM的抗辐射性,航空航天使用抗辐射ReRAM用于制导计算机。每个用例都增加了批量多样性,扩大了风险概况,但增强了下一代存储器市场的总体韧性。
备注: 购买报告时提供所有单个细分市场的细分份额
按晶圆尺寸:向450毫米扩展
2024年,300毫米基板产生了72.5%的总晶圆开工量,以为高吞吐量优化的DRAM和3D NAND晶圆厂为支撑。200毫米生产线在成熟的专用存储器中持续存在,特别是工业FRAM,其中工具已完全折旧。迁移经济学现在转向450毫米,承诺每周期2.5倍芯片输出。试点运行发布了42.3%的复合年增长率展望,即使资本支出障碍上升到每个晶圆厂200亿美元。光刻和计量供应商竞相调整扫描仪和缺陷检测到更大的视野。
然而,450毫米上的ReRAM和MRAM采用仍然受到延迟的工具准备限制,呼应了上面的关键限制因素之一。尽管如此,先发优势可能允许超级晶圆厂获得有利的学习曲线,压缩成本结构并最终扩大下一代存储器市场中的可寻址应用。
地理分析
亚太地区以2024年47.3%的收入保持其领导地位,由三星、SK海力士和台积电支撑,这些公司的合并资本计划超过850亿美元用于下一代节点。中国将其本土DRAM产能推进到5%的全球份额,并以国家补助和优惠贷款条件为指导,以2025年的10%为目标。日本重新启动的补贴保持了本地NAND产出和专业设备集群。印度启动了制造激励项目,吸引了面向组装、测试和最终3D NAND切片的合资企业。这种区域深度巩固了供应安全,并为下一代存储器市场培养了批量杠杆。
北美的《芯片法案》激励催化了美光的爱达荷HBM晶圆厂和德克萨斯存储器组装中心,确保国防和超大规模采购的国内产能。[3]Emily G. Blevins等,"半导体和芯片法案:全球背景",国会研究服务,congress.gov墨西哥获得了后端组装流程,补充了美国的前端晶圆开工。加拿大研究所贡献了旨在超低功耗非易失性的材料科学突破,扩大了大陆的研发光环。
欧洲在其半导体法案下追求战略自主权,目标是到2030年获得20%的全球份额。德国向汽车级存储器联盟提供补助,而法国投资于ReRAM试点生产线。英国优先考虑芯片到芯片结构的代工厂无关IP。总的来说,该集团寻求汽车OEM厂商与当地存储器厂商之间更紧密的整合,加强了下一代存储器市场的区域需求。
中东和非洲表现出最快的轨迹,以31.2%的复合年增长率展望为支撑,这得益于沙特阿拉伯和阿联酋主权财富基金支持的晶圆厂。土耳其将自己推销为欧亚封装中心,南非利用电信密集化来刺激消费者存储器需求。虽然基数适中,但积极的资本配置和劳动力技能提升表明该地区在下一代存储器市场份额方面具有持久的上行空间。
竞争格局
竞争领域仍然是寡头垄断。三星、SK海力士和美光联合控制了约60%的总收入,在HBM层级中的主导地位甚至更高。长期供应协议、先进封装专利和预定价批量位置巩固了它们的地位。然而,中国新进入者如长鑫存储和长江存储应用降成本策略,为主流DRAM提供每GB低20-30%的定价,从而逐步进入笔记本电脑和物联网合同。它们的合并份额预计到2025年翻倍,逐渐稀释现有企业的利润领导地位。
在非易失性专业角落,Everspin和Weebit Nano通过设计中心方法而非晶圆规模进行差异化。Weebit Nano获得了涵盖无选择器单元阵列的新专利,解决了40纳米以下的耐久性漂移。Everspin为需要确定性写入延迟的工业机器人运送STT-MRAM模块。这种利基定位在受限的代工厂访问下允许敏捷性,培养了丰富下一代存储器市场的创新层。
所有参与者越来越多地探索协作。Marvell与前三大DRAM厂商合作共同定义SOCAMM,这是一个为AI笔记本电脑捆绑DRAM和逻辑芯片的模块规范。新思科技在台积电N3E上流片UCIe PHY IP,为无晶圆厂公司提供交钥匙工具流程。[4]Farhana Goriawalla和Yervant Zorian,"多芯片健康和可靠性进步",新思科技,synopsys.com这些联盟表明了一个接口、封装和软件协同优化产生超越单纯晶圆批量的新杠杆的生态系统。
下一代存储器行业领导者
-
三星电子股份有限公司
-
SK海力士公司
-
美光科技公司
-
铠侠控股公司
-
英特尔公司
- *免责声明:主要玩家排序不分先后
近期行业发展
- 2025年5月:三星披露了400层3D NAND里程碑,提供每引脚5.6 Gb/s,面向旗舰智能手机和边缘服务器块和文件。
- 2025年4月:Weebit Nano获得三项ReRAM单元和选择器技术的额外专利,加强其专业组合。
- 2025年4月:SK海力士推出12层48 GB HBM4设备,2025年末为AI加速器出货。
- 2025年3月:美光采样了减少EUV步骤的1γ DDR5,降低未来成本敞口,同时保持速度领先地位。
全球下一代存储器市场报告范围
下一代存储器可以定义为应用于硬件或软件重大升级的标准标签。下一代存储器市场在过去几年中增长,因为对更快、更高效、更具成本效益的存储器解决方案的需求不断增长。大数据和人工智能(AI)应用推动了包括机器学习在内的许多行业的创新。
下一代存储器市场按技术[非易失性(磁阻随机存取存储器、铁电RAM、阻性随机存取存储器、3D Xpoint、纳米RAM和其他非易失性技术)和易失性(混合存储器立方体、高带宽存储器)]、按应用(BFSI、消费电子产品、政府、电信、信息技术和其他应用)以及按地理位置(北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲和中东及非洲)进行细分。所有上述细分市场的市场规模和预测均以价值(美元)提供。
| 非易失性 | 相变存储器(PCM) |
| 自旋转移MRAM(STT-MRAM) | |
| 切换MRAM | |
| 阻性RAM(ReRAM) | |
| 3D XPoint/Optane | |
| 铁电RAM(FeRAM) | |
| 纳米RAM | |
| 易失性 | 高带宽存储器(HBM) |
| 混合存储器立方体(HMC) | |
| 低功耗DDR5/LPDDR5X |
| DDR/LPDDR |
| PCIe/NVMe |
| SATA |
| 其他(CXL、UCIe) |
| 消费电子产品 |
| 企业存储和数据中心 |
| 汽车电子和ADAS |
| 工业物联网和制造自动化 |
| 航空航天与国防 |
| 医疗保健和医疗设备 |
| 其他(智能卡、可穿戴设备) |
| ≤ 200毫米 |
| 300毫米 |
| 450毫米 |
| 北美 | 美国 | |
| 加拿大 | ||
| 墨西哥 | ||
| 南美 | 巴西 | |
| 阿根廷 | ||
| 南美其他地区 | ||
| 欧洲 | 德国 | |
| 英国 | ||
| 法国 | ||
| 欧洲其他地区 | ||
| 亚太地区 | 中国 | |
| 日本 | ||
| 韩国 | ||
| 印度 | ||
| 亚太其他地区 | ||
| 中东和非洲 | 中东 | 沙特阿拉伯 |
| 阿联酋 | ||
| 土耳其 | ||
| 中东其他地区 | ||
| 非洲 | 南非 | |
| 尼日利亚 | ||
| 非洲其他地区 | ||
| 按技术 | 非易失性 | 相变存储器(PCM) | |
| 自旋转移MRAM(STT-MRAM) | |||
| 切换MRAM | |||
| 阻性RAM(ReRAM) | |||
| 3D XPoint/Optane | |||
| 铁电RAM(FeRAM) | |||
| 纳米RAM | |||
| 易失性 | 高带宽存储器(HBM) | ||
| 混合存储器立方体(HMC) | |||
| 低功耗DDR5/LPDDR5X | |||
| 按存储器接口 | DDR/LPDDR | ||
| PCIe/NVMe | |||
| SATA | |||
| 其他(CXL、UCIe) | |||
| 按终端使用设备 | 消费电子产品 | ||
| 企业存储和数据中心 | |||
| 汽车电子和ADAS | |||
| 工业物联网和制造自动化 | |||
| 航空航天与国防 | |||
| 医疗保健和医疗设备 | |||
| 其他(智能卡、可穿戴设备) | |||
| 按晶圆尺寸 | ≤ 200毫米 | ||
| 300毫米 | |||
| 450毫米 | |||
| 按地理位置 | 北美 | 美国 | |
| 加拿大 | |||
| 墨西哥 | |||
| 南美 | 巴西 | ||
| 阿根廷 | |||
| 南美其他地区 | |||
| 欧洲 | 德国 | ||
| 英国 | |||
| 法国 | |||
| 欧洲其他地区 | |||
| 亚太地区 | 中国 | ||
| 日本 | |||
| 韩国 | |||
| 印度 | |||
| 亚太其他地区 | |||
| 中东和非洲 | 中东 | 沙特阿拉伯 | |
| 阿联酋 | |||
| 土耳其 | |||
| 中东其他地区 | |||
| 非洲 | 南非 | ||
| 尼日利亚 | |||
| 非洲其他地区 | |||
报告中回答的关键问题
下一代存储器市场目前的规模是多少?
下一代存储器市场规模在2025年达到151.0亿美元,预计到2030年将达到451.6亿美元。
哪个地区在全球生产中领先?
亚太地区在2024年占收入的47.3%,由三星、SK海力士和台积电的产能扩张推动。
为什么HBM对AI工作负载至关重要?
大型语言模型使传统DRAM带宽饱和;HBM提供每秒多TB的吞吐量,消除训练瓶颈。
汽车存储器需求增长有多快?
随着四级ADAS系统需要即时启动和高耐久性存储器,汽车电子收入预计以37.3%的复合年增长率增长。
CXL和UCIe在未来系统中将发挥什么作用?
这两种接口都支持分解的、基于小芯片的架构,可以池化大型存储器块,提高利用率和可扩展性。
页面最后更新于: