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國際形勢動蕩、全球經濟增速放緩及通貨膨脹...導致消費終端的需求直線下降，讓原本在消費電子所向披靡的存儲芯片猛然撞上攔路石，陷入困境。


從去年下半年開始，下游消費電子需求疲弱的寒風席卷了整個存儲器市場，虧損、減產、訂單量銳減等狀況成為了存儲行業的主旋律。在這背景之下，車用芯片持續緊缺，給存儲企業帶來了一絲溫暖，也意味著存儲芯片仍有另一番用武之地。
留有余溫，車用存儲芯片成需求重點
過去的幾年里，突如其來的疫情改變了人們的生活方式。在疫情初期，居家辦公、遠程教育等成為了生活新常態，人們短時間內對電子產品的需求大增，使得PC、智能手機等消費電子需求瘋漲，存儲芯片迎來增長高潮。然而隨著疫情不斷蔓延，加上國際形勢變化、高通貨膨脹等因素沖擊，消費電子市場自2022年開始下滑，連帶半導體市場也突轉急下，步入下行周期。終端市場持續呈現疲弱，迫使上下游供應鏈不得不采取調價和去庫存等措施，以求平衡發展。


至今消費終端還未傳來積極的信號，存儲芯片價格跌幅卻呈現將再擴大的趨勢。據TrendForce集邦咨詢5月9日研究顯示，由于DRAM及NAND Flash供應商減產不及需求走弱速度，部分產品第二季均價季跌幅有擴大趨勢，DRAM擴大至13~18%，NAND Flash則擴大至8~13%。
二季度存儲市場仍顯冷淡，此前三星、鎧俠等幾大原廠雖表示看好今年下半年市況，不過短期內整體需求還無法看到轉折點。
相較于消費電子的動蕩不穩，汽車電子的走勢則成為了半導體行業亮麗的風景線。有數據指出，由于汽車芯片短缺，2022年全球汽車產業減少生產約450萬輛新車，而2023年芯片短缺依舊將影響汽車產量，預計減產將達300萬輛。由于需求旺盛，預計2023全年，汽車芯片仍將是芯片行業中為數不多的嚴重短缺的細分領域之一。
此前業界表示，汽車芯片出現結構性短缺，汽車芯片上下游正在上演冰火兩重天。但針對汽車芯片短缺問題，福特汽車CEO Jim Farley認為，汽車行業的芯片危機在2025年之前都不太可能緩解。
一般來說，一輛汽車需要的芯片種類至少有40種，汽車芯片按功能主要分為計算與控制芯片、傳感器芯片、功率半導體、模擬和通信芯片、存儲芯片等。從存儲芯片上看，汽車對存儲的需求仍然在上升。
從汽車應用需求看，車載信息娛樂系統 （IVI）、高級駕駛輔助系統（ADAS）、車載信息系統、數位儀表板等領域是智能汽車的主要存儲需求。近年來，隨著自動駕駛向高級L5升級發展，汽車用于收集車輛運行和周邊情況數據的攝像頭、雷達、熱成像設備、激光雷達等各種傳感器會越來越多。在汽車行駛的過程中，除了自身產生的數據，還有汽車與汽車之間的實時信息分享、互動通信、數據交換等都將產生大量的數據處理和存儲需求。
大量且不同的汽車存儲需求讓高容量低成本DRAM（LPDDR3/4、LPDDR5、GDDR等）、高性能NAND Flash（e.MMC和UFS等）等存儲芯片逐漸成為關注重點，同時專注于芯片啟動的高密度NOR Flash（QSPI、xSPI等）需求也在持續提升。其中據西部數據預測，2025年，單車需要的NAND Flash容量將上升至2TB。
在智能化、網聯化加速轉型的大趨勢之下，汽車行業對存儲芯片的需求將大大提升，汽車存儲芯片或將成為存儲行業新的增長方向。根據美光此前統計，2023年中國汽車存儲市場規模估計將大幅增長至15億美元。
從無到有，存儲芯片滲入車用各環節
近年來，隨著電動化、智能化、網聯化、共享化的加速推進，汽車產業不斷轉型升級，汽車芯片正不斷革新，車輛需要處理和存儲更多的視頻、語音等數據信息，而存儲芯片也因此逐漸滲入到汽車產業“生態圈”中。
目前，可應用于汽車芯片領域的存儲芯片類型包括DRAM、SRAM、EEPROM、NAND Flash、NOR Flash、FRAM等。 


圖表：全球半導體觀察不完全統計
先從易失性存儲器DRAM和SRAM來講，含義上，DRAM是動態隨機存取存儲器，是與CPU直接交換數據的內部存儲器，簡稱內存，其處理速度較快，但一旦斷電，存儲的數據便會丟失，數據保留時間短；SRAM是靜態存儲器，存取速度快，無需刷新電路也可以保存數據。價格上，SRAM相比DRAM較貴；應用領域上，SRAM可用于汽車電子領域，DRAM可用于車載信息娛樂系統（Infotainment）、先進駕駛輔助系統 （ADAS）、車載信息系統 （Telematics）和數字儀表盤 （D-cluster）等。
而非易失性存儲器——閃存（Flash），主要分為NOR Flash和NAND Flash兩類。兩者對比來看，NAND Flash寫入性能好，大容量下成本低，體積也更小。在汽車應用領域，NAND Flash主要作用在長時間存儲行駛或軟件等連續數據，應用于ADAS系統、IVI系統、汽車中控等。而NOR Flash主要應用于小容量、內容更新少的場景，其獨有的功能特性剛好可以用于自動緊急剎車系統（AEB）、胎壓偵測器（TPMS）、道路偏移警示等ADAS系統。
EEPROM是一種帶電可擦可編程只讀的存儲器，具備掉電后數據不丟失的特點。據悉，傳統的EEPROM可以保存100年，可擦寫100w次。目前EEPROM產品可被用于汽車電子的車身控制模塊、駕駛輔助系統以及信息娛樂與車聯網系統等。
作為新型存儲器之一，FRAM（鐵電存儲器）擁有高速讀寫入、高讀寫耐久性、低功耗等優秀特性，被認為是可以替代傳統EEPROM和Flash的產品，不過制造成本較高。FRAM技術可以幫助汽車制造商大幅降低系統的復雜性及提高數據的完整性，據悉，實際上FRAM目前已被廣泛應用于新能源汽車的關鍵電子系統。
力爭過關，打通供應鏈體系
與消費級產品相比，車規級別的芯片進入門檻高、認證周期長，對技術要求也更嚴格。欲入行先通關，芯片進入汽車電子主流供應鏈體系需要進行一系列的標準測試。
目前來說，車規級芯片需要通過AEC-Q系列標準、IATF16949合規認證、ASPCIE認證、ISO 26262功能安全認證等系列關卡；同時還需符合部分車廠的企業標準才能上車，例如大眾VW80000標準、通用汽車GMW3172標準等。


而上述的一些認證步驟，車載存儲產品也必不可免，產品在滿足性能、成本、容量需求以外，只有達到了車規級標準，才能保證在嚴酷行車環境下安全、穩定且持久地使用。但整套認證流程時間可能長達4-5年，其認證周期較長、流程繁瑣，導致市場門檻高，市場格局寡頭明顯，不過這并不能阻礙迫切入關的存儲軍。對芯片企業而言，要進入汽車行業將面臨的是極高的技術、生產和時間成本的考驗。

從產品類型上看，三星、SK海力士、美光、鎧俠、西部數據、佰維存儲、兆易創新等存儲企業的車載存儲產品類型主要集中在DRAM和NAND Flash兩大主流存儲器產品；而聚辰半導體、復旦微電子、兆易創新、北京君正等一些芯片設計廠商在EEPROM、NOR Flash等有部署，多家企業已成功拿到了打入汽車行業相關的通行證，產品已陸續上車。
具體來看，三星產品系列已拓展到LPDDR5X、eMMC、UFS、PCLe SSD等；美光產品種類較為齊全DRAM產品從最傳統的DDR升級到DDR4、LPD2、LPD5及GDDR6，在NAND、NOR Flash及MCP等方面皆有涉及。
近年來，車規芯片正在快速發展，從國內布局來看，為鼓勵和推動汽車芯片產業標準化和規模化發展，國家陸續發布了一些汽車芯片的補充制度和支持政策，同時部分企業正加速推動車用存儲芯片的研發和應用。
存儲產品進度上，兆易創新去年在DDR4產品基礎上，推出了DDR3L產品系列，今年會在營收體量上積極去推進，還將繼續豐富完善DARM產品線；在NOR Flash、NAND Flash上均推出了全系列的車規產品，累計出貨量已超過1億顆，NAND Flash車規產品也在積極進行市場推廣。兆易創新DRAM業務處于起步階段，而車規級Nor Flash大容量芯片占比據持續上升，出貨平均容量也持續提升。從產品上看，GD25 SPI NOR Flash的容量覆蓋512KB～2GB，能夠滿足多種實時操作系統所需的不同存儲空間。
復旦微電子的FM24C/FM25系列EEPROM車規產品已通過AEC-Q100 Grade 1車規級驗證，產品工作溫度擴展至-40℃~+125℃，下一階段，其I2C、SPI接口EEPROM的全系列容量產品計劃于年內完成AEC-Q100 Grade1車規級驗證。
而佰維存儲車載存儲產品涉及SSD、BGA SSD、車載eMMC、LPDDR、CFast卡、SD卡等，已經滿足行車監控器、行車記錄儀、車載娛樂內容以及自動駕駛高精度地圖等應用的需求。此前為了加強車載存儲的研發，佰維存儲還與太極半導體簽約戰略合作協議，雙方將在車規級存儲器方面進行深化合作。
目前，北京君正旗下北京矽成（ISSI）已具備成熟的車規級芯片研發平臺，生產流程中的所有環節均已通過ISO/TS16949認證，且所有產品均達到或超過AEC-Q100，并已部署高速低功耗SRAM，低中密度DRAM，NOR/NAND Flash，嵌入式Flash pFusion，及eMMC等芯片產品。據悉，北京君正旗下上海芯楷目前已有產品實現量產，目前正在做產品推廣。上海芯楷是從非易失存儲器（NOR Flash）產品開始，依據新興市場對芯片產品的需求，逐步開發 NAND Flash、PSRAM（IOT RAM）存儲系列產品。
結語
總體而言，在存儲芯片產業遭遇重擊陷入逆境后，企業正在努力使用車載存儲芯片開辟一條新興之路。雖道阻且長，但行則將至，若行而不輟，未來可期。未來，汽車芯片行業也將成為存儲軍們新的戰略重地。