1 引言

中國(guó)存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)起步較晚，我國(guó)作為全球最重要的存儲(chǔ)器市場(chǎng)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策扶持以及大量資本投入的背景下，通過(guò)自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與引入半導(dǎo)體巨頭，有望實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的“彎道超車(chē)”，在全球競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地[1,2]。

計(jì)量表具[3-5]和安防[6-8]等關(guān)系民生的產(chǎn)業(yè)正隨著信息產(chǎn)業(yè)化，智能家居[9,10]和工業(yè) 4.0[11,12] 產(chǎn)業(yè)升級(jí)的大政策環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中間需要記錄的數(shù)據(jù)需求也在不斷增長(zhǎng)，對(duì)大容量非揮發(fā)存儲(chǔ)器的需求也越來(lái)越多。

由于這類(lèi)需求需要經(jīng)常更新數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性也提出了非常嚴(yán)格的要求，所以普通的 Nor Flash 產(chǎn)品[13,14]還不能替代 EEPROM 的需求，市場(chǎng)提出了更大容量 EEPROM 的需求。

2 各主要市場(chǎng)中的存儲(chǔ)器需求

智能家居和工業(yè) 4.0 產(chǎn)業(yè)升級(jí)中，譬如一些特殊計(jì)量領(lǐng)域如電表市場(chǎng)，需要實(shí)時(shí)記錄更多的信息數(shù)據(jù)并且可以和遠(yuǎn)程控制終端實(shí)時(shí)通信，對(duì)數(shù)據(jù)緩存所需要的存儲(chǔ)器 EEPROM 也提出了更高的要求。普通的 100 萬(wàn)次重復(fù)擦寫(xiě)次數(shù)已經(jīng)不能滿足需求，提出了 1 000 萬(wàn)次重復(fù)擦寫(xiě)的核心技術(shù)需求（不需要考慮數(shù)據(jù)保存能力 Data Retention，如果考慮數(shù)據(jù)保存能力。目前世界上性能最好的是 ST 的產(chǎn)品，可以完成 400 萬(wàn)次重復(fù)擦寫(xiě)），該技術(shù)指標(biāo)目前國(guó)際上只有 ST 唯一供應(yīng)商可以滿足該項(xiàng)指標(biāo)。其他如遠(yuǎn)程計(jì)量設(shè)備控制，如水表，燃?xì)獗黼娮踊卜罏?zāi)難現(xiàn)場(chǎng)電子數(shù)據(jù)保存和恢復(fù)，物聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)中各種終端設(shè)備需要在斷電模式下實(shí)現(xiàn)信息保存等領(lǐng)域，也對(duì)大容量高可靠性快速通信的 EEPROM 提出需求。

目前國(guó)網(wǎng)智能電表一年出貨量在 5 000 萬(wàn)臺(tái)，加上出口電表，數(shù)量會(huì)在 8 000 萬(wàn)，整個(gè)市場(chǎng)還在不斷增加。目前國(guó)內(nèi)電表領(lǐng)域?qū)?EEPROM 的需求主要是 256 kb 和 512 kb，有少數(shù)方案商已經(jīng)開(kāi)始使用 1 Mb 的方案（譬如青島鼎信的電表方案），而出口表上已經(jīng)開(kāi)始使用 2 Mb 的方案（譬如深科技的出口表方案）。由此可見(jiàn)整個(gè)市場(chǎng)需求正在往更大容量的 EEPROM 發(fā)展。而且，通信速度越來(lái)越成為大容量的 EEPROM 產(chǎn)品方案的瓶頸，而這點(diǎn)目前即使 ST，安森美這樣的國(guó)際集成電路研發(fā)巨頭也尚無(wú)法做到標(biāo)準(zhǔn)的 20 MSPI 通信速度，只能降低規(guī)格。國(guó)內(nèi)廠家如聚辰、復(fù)旦微、輝芒微所能提供的最大容量 EEPROM 產(chǎn)品為 512 kb～1 Mb，通信協(xié)議主要是 400 kb 的 IIC 通信協(xié)議，大容量產(chǎn)品反復(fù)擦寫(xiě)次數(shù)不到 100 萬(wàn)次，目前 1 Mb 以上電表市場(chǎng)主要被 ST，安森美所壟斷，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品由于可靠性的技術(shù)劣勢(shì)，完全無(wú)法進(jìn)入該市場(chǎng)，對(duì)關(guān)系到國(guó)家基礎(chǔ)民生安防的產(chǎn)業(yè)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

3 上海貝嶺的存儲(chǔ)器進(jìn)展

上海貝嶺專(zhuān)門(mén)針對(duì)智能電表項(xiàng)目開(kāi)發(fā)最先進(jìn)的大容量高可靠性 EEPROM 芯片，2 Mb 容量，20 MHz 通信速度，200 萬(wàn)次重復(fù)可擦寫(xiě)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，如圖 1 所示，滿足最苛刻的智能計(jì)量領(lǐng)域?qū)Υ鎯?chǔ)器數(shù)據(jù)安全的需求。

貝嶺電可擦寫(xiě)可編程非揮發(fā)存儲(chǔ)器（EEPROM）符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如圖 2 所示。既可以在掉電情況下保持?jǐn)?shù)據(jù)，又可以在特定引腳上施加特定電壓或使用特定的總線擦寫(xiě)命令使得可以在在線情況下方便地擦寫(xiě)數(shù)據(jù)。

由于在數(shù)據(jù)擦寫(xiě)方面的靈活性，EEPROM 擁有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景，從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，集成電路市場(chǎng)尤其是存儲(chǔ)器市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)不僅僅得益于傳統(tǒng)的智能手機(jī)和平板電腦市場(chǎng)，大數(shù)據(jù)、人工智能、人工環(huán)保、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車(chē)和信息安全等新興領(lǐng)域更是極大地推動(dòng)了集成電路市場(chǎng)的發(fā)展。而在需求端，智能手機(jī)是全球內(nèi)存產(chǎn)品最大的消費(fèi)市場(chǎng)。

4 存儲(chǔ)器未來(lái)市場(chǎng)預(yù)期

4.1存儲(chǔ)器在手機(jī)市場(chǎng)中的應(yīng)用

存儲(chǔ)器漲價(jià)從 2016 年下半年開(kāi)始，根據(jù) IC Insights 的預(yù)計(jì)，2017 年內(nèi)存（DRAM）價(jià)格漲幅將達(dá)到 39%，閃存（Flash）漲幅也有望達(dá)到 25%。這是由于需求增長(zhǎng)和供給收縮。一方面，國(guó)產(chǎn)品牌手機(jī)出貨量持續(xù)增長(zhǎng)，以及新一代 iPhone 產(chǎn)品推出，存儲(chǔ)器產(chǎn)能正被大量消耗。另一方面，以三星、海力士為代表的企業(yè)正投入一場(chǎng)存儲(chǔ)器創(chuàng)新競(jìng)賽，將二維閃存（2DNANDFlash）轉(zhuǎn)移至三維閃存（3DNANDFlash）的技術(shù)革命，這導(dǎo)致產(chǎn)能增長(zhǎng)放緩。

在智能手機(jī)攝像頭模組，液晶顯示器，家用電器和物聯(lián)網(wǎng)等方面被廣泛使用。隨著智能手機(jī)性能和功能的提升，智能手機(jī)攝像頭模組也隨之升級(jí)，成本也越來(lái)越高。高分辨率傳感器、雙攝像頭、自動(dòng)對(duì)焦等技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用，攝像頭模組內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量比之前大幅增加。傳統(tǒng) CMOS Sensor 內(nèi)置的 OTP 存儲(chǔ)器已不能滿足使用要求，被 EEPROM 替代成為必然趨勢(shì)。

EEPROM 產(chǎn)品比 Flash 產(chǎn)品在擦寫(xiě)次數(shù)上有著更大的優(yōu)勢(shì)，再加上更小的尺寸和較低的擦寫(xiě)電流，成為智能手機(jī)中首選的存儲(chǔ)技術(shù)。在低分辨率攝像頭模組中，攝像頭模組相關(guān)的各種參數(shù)被放進(jìn)傳感器芯片的內(nèi)部存儲(chǔ)空間（OTP），OTP 容量比較小，而且最多僅支持三次燒錄，一旦在 OTP 中燒錄數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致 Sensor 報(bào)廢。

隨著消費(fèi)者對(duì)攝像頭模組成像品質(zhì)及快速對(duì)焦等需求增高，攝像頭模組中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)（鏡頭參數(shù)，白平衡參數(shù)，自動(dòng)對(duì)焦位置信息，以及其他一些出廠設(shè)置和版本信息等）越來(lái)越多，容量越來(lái)越大，Sensor 的內(nèi)部空間已經(jīng)不能滿足需求。模組的成本也越來(lái)越高，需要有能多次燒錄的存儲(chǔ)器替代 OTP。EEPROM 以其通用性，穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，各種的規(guī)格容量，超高的燒錄次數(shù)，滿足了高分辨率攝像頭模組對(duì)參數(shù)存儲(chǔ)的各種需求。根據(jù)傳感器分辨率和模組功能，可以選用 32 kb，64 kb 和 128 kb 不同規(guī)格的 EEPROM。

EEPROM 用于存儲(chǔ)液晶顯示面板參數(shù)和配置文件。國(guó)產(chǎn)液晶面板的產(chǎn)能在近年有了突破性發(fā)展，市場(chǎng)占有率穩(wěn)步增長(zhǎng)，已經(jīng)超過(guò) 30%。國(guó)內(nèi)液晶面板生產(chǎn)廠家對(duì) EEPROM 的需求量不斷增長(zhǎng)。

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能計(jì)量開(kāi)始普及，EEPROM 以低價(jià)格低功耗，超高讀寫(xiě)次數(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)穩(wěn)定的特性在智能計(jì)量領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前智能電表和智能燃?xì)獗硪呀?jīng)開(kāi)始廣泛普及，智能計(jì)量國(guó)內(nèi)廠家對(duì) EEPROM 的需求也在持續(xù)增加。

4.2 存儲(chǔ)器市場(chǎng)的市場(chǎng)份額劃分

在國(guó)內(nèi) EEPROM 市場(chǎng)方面，歐美日的產(chǎn)品占據(jù)了較大的份額。如圖 3 所示，主要的代表有安森美（Onsemi）、意法（ST）、愛(ài)特梅爾（Atmel）等公司的產(chǎn)品，智能手機(jī)攝像頭模組的出貨量巨大，市場(chǎng)容量非常可觀。國(guó)產(chǎn)液晶顯示面板的市場(chǎng)占有率逐年穩(wěn)步增加，因此，急需開(kāi)發(fā)針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的EEPROM，替代國(guó)外同類(lèi)型產(chǎn)品。

貝嶺 BL24CXX 系列符合多項(xiàng)可靠性試驗(yàn)要求，如表 1，工控和車(chē)規(guī)非揮發(fā)存儲(chǔ)器產(chǎn)品可用于智能手機(jī)攝像頭模組參數(shù)存儲(chǔ)，亦可于車(chē)載攝像頭模組，安防攝像頭模組等。在液晶顯示面板，家用電器以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也有廣闊的市場(chǎng)。智能手機(jī)攝像頭模組市場(chǎng)容量巨大，目前國(guó)內(nèi)廠家主要有舜宇，歐菲光，信利，丘鈦微等，出貨量超過(guò) 120 kk 套/月。

液晶顯示器面板的市場(chǎng)容量大約在 2.5 億片/年，國(guó)產(chǎn)面板市場(chǎng)占有率已經(jīng)超過(guò) 30%。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量大約為 7 500 萬(wàn)顆/年。國(guó)內(nèi)智能計(jì)量市場(chǎng)上，智能電表年產(chǎn)量接近 1 億臺(tái)/年，智能燃?xì)獗砟晷枨罅看蠹s 2 000 萬(wàn)臺(tái)。

貝嶺具備良好的市場(chǎng)和客戶基礎(chǔ)以及產(chǎn)品在性能指標(biāo)和使用性方面的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品量產(chǎn)后將會(huì)快速的導(dǎo)入到客戶的設(shè)計(jì)中，迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。

由于產(chǎn)品質(zhì)量能夠保證，功能、性能滿足要求，在智能手機(jī)行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是可行的。智能手機(jī)攝像頭模組的市場(chǎng)將是長(zhǎng)期存在的。

在過(guò)去的十年里，全球集成電路市場(chǎng)重心逐步由歐美轉(zhuǎn)向亞洲。由于中國(guó)擁有龐大內(nèi)需市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，目前已成為全球最大集成電路消費(fèi)市場(chǎng)。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)是獲得中國(guó)政府大力支持的一個(gè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，歷年集成電路設(shè)計(jì)公司規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)及設(shè)計(jì)能力顯著提升。盡管中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)公司的平均規(guī)模仍落后于世界頂尖的集成電路企業(yè)，但差距已日益縮小。

但是存儲(chǔ)器作為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中占比最大的領(lǐng)域之一，勢(shì)必會(huì)在我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演極為重要的角色，而云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的布局，集成電路相關(guān)政策的發(fā)布，更是為存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了市場(chǎng)、政策等基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

這是一個(gè)得存儲(chǔ)器者得天下的時(shí)代。存儲(chǔ)器被普遍稱(chēng)為“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的皇冠”。如今正成為手機(jī)、電腦等產(chǎn)品硬件配置升級(jí)的重要賣(mài)點(diǎn)。在全球存儲(chǔ)器市場(chǎng)的寡頭競(jìng)爭(zhēng)中，隨著存儲(chǔ)器價(jià)格攀升，三星成為最大贏家，一路高歌猛進(jìn)，而由此巨虧的東芝（Toshiba）半導(dǎo)體卻陷入尷尬境地。同時(shí)，漲價(jià)侵蝕著原本競(jìng)爭(zhēng)激烈、利潤(rùn)微薄的智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)，一路打價(jià)格戰(zhàn)的智能手機(jī)企業(yè)橫迎來(lái)史上首次漲價(jià)潮。

我國(guó)存儲(chǔ)器行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，國(guó)家存儲(chǔ)器基地建設(shè)的加速，也意味著我國(guó)有望打破巨頭壟斷，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器產(chǎn)品的進(jìn)口替代，增強(qiáng)產(chǎn)品的自主可控。