2024-2025年全球存储市场趋势白皮书

CATALOGUE目录第一章全球存储市场变化和技术发展分析Y MARKET CHANGES ACAL DEVELOPMENTS高层数3DNANDFlash存储密度持续提升二、服务馨NAND和DRAM应用占比持续增长三、存储技术和应用发展展望1、QLCNAND持续改善存储性能和可靠性，适用于读取密集型应用场景2、AIPC带动消费类PCle4.0/5.0SSD应用增长3、PC品牌及存储厂商积极拓展海外市场第二章服务器存储产品应用与市场分析、全球AI资本支出井喷式增长，A服务器存储需求火热全球HBM市场规模快速增长，DRAM产能向HBM倾斜三、企业级PCle5.0SSD需求呈现快速增长四、QLCNAND技术发展进入成熟期，带动SSD进入100TB时代五、开源AI大模型加速推动AI与终端应用的融合六，服务器新型存储器LPCAMM/SOCAMM和MRDIMM/MCRDIMM 010406121822252729 、PC设备的存储应用与发展1、2025年全球PC出货小幅增长，AIPC渗透率攀升2、PCle4.0SSD仍是主流，主控厂商助力PCle5.0SSD加速发展3、国产PC产业链锋芒毕露，2025年信创PC市场充满潜力二、智能手机终端的存储应用与发展1、全球智能手机销量温和增长，品牌竞争激烈2、智能手机通过AI技术加持进行创新，为用户带来新体验3、eMMC5.1市场需求趋于稳定，UFS3.1广泛覆盖5G机型，UFS4.0高端机型应用增加4、端侧大模型的普及，进一步提升手机单机容量5、手机终端踊跃出海，全球化与本地化相结合第四章AI消费电子发展与存储应用分析、AI眼镜产品发展与技术动向二、AI下一代交互入口的技术竞速三、AI重塑硬件产业的未来，打开存储应用想象空间 505152 全球存储市场变化和技术发展分析ANALYSI5 OFGLOBAL MEMORY MARKET CHANGES AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS高层数3DNANDFlash存储密度持续提升NANDFlaSh追求更高的存储密度，NAND产品在读写性能、功耗、耐久、成本等方面持续优化高层数的NANDFlaSh将更多地采用双品圆键合架构，通过将存储单元和外围电路分别在不同品圆上制造后，再进行键合。3DNAND通过横向拓展和垂直堆叠以及架构优化，持续改善存储密度。尤其在人工智能、大数据和云存储等应用场景，高密度NANDFlash凭借其高性能、低功耗及更优的成本等综合优势，为高性能运算提供重要的存力支持。在消费类市场，高密度存储顺应电子元器件轻薄化趋势，为智能手机和笔电提供了更薄更轻量化的设计支持，推动多折叠手机及超轻量笔电的发展。随着NANDFlash进入200层以上超高层时代，高纵横比刻蚀和况沉积的工艺复杂性增加。即便在双堆栈架构下，单次也需要刻蚀更深的孔，高层NANDFlash发展面临着高层数易错位和沟道刻蚀偏离的挑战，并且随着多晶硅通道总电阻增加，通道高度也对读取电流构成了阻碍。因此，越来越多存储原厂不再一味追求垂直堆叠的高层NAND，而是通过横向拓展多层存储孔密度、逻辑拓展单元存储比特，以及采用双品国键合架构，整体实现更优的NAND存储密度和读写性能。 第一章本节要点：和改善。 01 存储原厂最新NAND技术发展概况，如下●三星：V9TLC/QLCNAND单die容量为1Tb，采用的通道孔蚀刻技术，能够基于双堆栈架构实现业内最高的单元层数，为双堆栈的286层NANDFlash。三星成功完成三堆栈的400层NAND技术开发，已于2024年11月将这项先进技术转移到平泽P1工厂的量产线上，并持续优化品圆良率，预计2025年将准备好大规模量产400层NANDFlash。●SK海力士：321层NANDFlash采用3-Plug工艺技术，分三次进行通孔工艺流程，随后经过优化的后续工艺将3个通孔进行电气连接，并引进通孔间自动排列矫正技术。与上代相比生产效率提升了59%，数据传输速度和读取性能分别提高了12%和13%。 02 美光：G9NAND为276层NANDFlash，为11.5x13.5mm的BGA封装尺寸，可减少28%的PCB面积占用，支持3.6GBpS的传输速度，较上一代NAND的存储密度提高了44%。●铠侠/西部数据*（西部数据闪存业务于2025年2月21日完成分拆，现为闪迪SanDisk，下文亦同）：BiCS8218层NANDFlash采用横向微缩技术和CBA（CMOS直接键合到阵列）技术，存储密度提升超过50%，NANDI/O速度超过3.2GB/S，在写入性能和读延退方面的改善超过20%。长江存储：NAND技术送代至第四代晶栈Xtacking4.0，NAND延续背面源极连接（BSSC），采用混合晶函键合结构和20孔垂直通道设计，持续改善NAND生产效率并提高产量。目前，三星，SK海力士均在执行300层以上NAND的量产计划，同时原厂均对W2W（Wafer-toWafer）双晶圆键合技术产生较大的应用兴趣。W2W混合键合技术，即在两片独立晶圆上分别加工存储单元和外围电路，再利用垂直互联通道（VIA）将两片晶圆键合在一起。存储单元和CMOS电路的解耦为材料应用和研发带来更多空间，可选用的材料均一性和可靠性更好，有效克服了传统架构下NAND的高温工艺瓶颈和单元Cel数上升时阅值电压的稳定性问题。同时，键合的方式省去传统芯片连接中所案的“凸点”（Bump），高密度互连有效缩短了电路路径并改善散热。整体来看，NANDFlash混合键合技术的应用，有效提高了NANDFIaSh单位存惜密度、存储性能和可靠性，并在量产环节提高了NAND生产效率，实现了解耦品圆的模块化量产。当前，混合键合技术已成为NANDFlash重要的技术发展方向，存储原厂持续通过优化架构和材料，克服超高层NANDFlash的量产挑战。据掘韩国媒体报道，三星电子与长江存储签署3DNAND混合键合专利的许可协议，计划从2025年下半年量产的V10NAND开始，借助长江存储的3DNAND混合键合相关专利，将存储单元和控制电路分别在不同晶圆上制造后再键合。NANDFlash技术路径正在形成新的风问，各家存惜原厂也需要经过一定时间，逐步攻克技术研发的挑战，从而更好地为数据中心HPC和端侧AI等应用提供高性能高容量的先进存储产品，以满足日益增长的存储需求。EO 服务器NAND和DRAM应用占比持续增长近年来全球数据中心基础设施扩建浪潮升温，大型云服务商适度超前投资AI基础设施，为未来长期发展提前部署存算力资源。NAND方面，算力中心更积极地应用超高容量eSSD提升整机性能并有效降低能耗。预计2025年互联网企业对PCIe5.0eSSD需求增加，32TB及以上QLCeSSD在服务器市场的渗透率审持续增长，令近年采服务器存储位元需求大幅攀擎升。而在2024年及2025年全球手机及PC出货中持稳的市况下，端侧单机容量增长是消费端存储需求增长的有效推动力，高端化趋势下终端平均售价的提升，为终端和存储厂商提供新的机遇和挑战。据CFM闪存市场数据显示，在2024年全球存储应用市场中，服务器、手机和PC，在NAND应用占比分别为30%、31%和14%，服务器NAND应用占比从2023年的16%将攀升至2025年的30%。图2：NANDFlash应用分布NANDFlash应用分布MobilePC Server Others100%80%60%16%Me30%40%15%14%20%32%31%0%20232024数据索源：CFM闪存市场 ory30%13%31%202504 DRAM方面，随着支持DDR5的IntelEMR和AMDBergamo处理器平台渗透率增加，以及搭载HBM需求快速增长。据CFM闪存市场数据显示，2024年服务器、手机、PC终端在DRAM应用占比分别达34%、32%和14%，其中服务器DRAM应用占比由2023年的32%，预计将增长至2025年的36%。在64GB及以上DDR5及HBM3e12hi出货增长的带动下，2025年服务器存储位元需求将同比增长超过20%。图3：DRAM应用分布DRAM应用分布I MobilePC Server HBMOthersT00%%0B5%9%32%60%34%36%Morys40%17%14%12%20%33%32%30%0%202320242025数据来源：CFM闪存市场总体来看，近两年服务器存储需求增幅领涨于各主要应用市场，存储原厂将新增产能和资本支出向高性能eSSD、DDR5及HBM倾斜，AI需求持续推动存储技术和产品选代发展。CFM闪存市场预计，2025年NAND和DRAM容量需求增长将分别增长12%和15%。05 三、存储技术和应用发展展望1.QLCNAND持续改善存储性能和可靠性，适用于读取密集型应用场景存储原厂持续改进QLCNAND的存储密度和读写性能，令QLCNAND更适配AI、ML和在线分析处理等应用，对高带宽、低延迟和读取优化的性能需求。尤其是算力中心的温热数据多以读取密集型操作为主，且对电力、冷却等产生的运营成本格外看重。QLCNAND通过持续选代优化性能和可靠性，帮助企业有效提高了存储性能并降低了总拥有成本。表1：各存储原厂QLCNAND存储密度和I/O速率三星铠侠/西部数据代数V7 176L QLCBiCS6 162L QLC存储密度15.3 Gb/mm215 Gb/mm2本率0/11.6 GB/s2.4GB/5代数V9 290L QLCBiCS8 218L QLC存鳍密度28.5 Gb/mm223.3 Gb/mm2本紧0/12.4 GB/53.6 GB/5亲源：公开值息NANDFlash中，每个Plane包含多个Block，每个Block包含多个Page。NAND以Block为最小擦除单元进行擦除，以Page为最小读写单位进行数据写入。在Block擦除前，需要将Page中的有效数据进行搬移并保留，从而触发垃圾回收(GC，GarbageCollection)和写放大（WA，WriteAmplification)。NANDFlash每个block的擦写次数是有限的，一般NAND闪存单元可睿纳的电荷越多，其最大擦写次数P/ECVCleS耐用性越低，即SLC，MLC，TLC到OLC的摄写活环次数呈衰减趋势，取而代之的是进一步提高的存储容量并优化了使用成本。通常情况下，SLCNAND可以达到100,000P/ECycle5，MLCNAND多在1,000~10,000之间，TLCNAND和QLCNAND的早期P/ECyCleS则分别处于500~3,000和100~1,000左右。当然，随着数据纠错能力的提高，消费类TLCNAND从早期的约1000P/ECycles达到3000~5000P/ECycle5。QLCNAND也从早期的150P/ECycleS，迭代升级到足以媲美TLCNAND的高耐久度，如长江存储通过独特的Xtacking架构和日渐成熟的技术工艺，其X3-6070QLCNAND可达到4000P/ECycles，是上一代产品 SK海力士Solidigm美光176L QLC144L QLC176L QLC14.8 Gb/mm²13.8 Gb/mm214.7 Gb/mm21.6 GB/sN/A1.6 GB/sN/A192L QLC232L QLCN/A18.6 Gb/mm219.5 Gb/mm2N/AN/A2.4 GB/s 长江存储X3 QLC20.62 Gb/mm22.4 GB/s510 +xN/AN/A06 的四倍，读取性能和写入性能均有近100%的提升。三星的QLCNAND则从176LV7跳过236L的V8，直接选代至290OL的V9QLCNAND，其采用预设模具技术，通过调节单元工作字线(WL)的间距，确保层间及层内单元特性的均匀性，并通过预测编程技术和低功耗设计，减少非必要操作并大幅降低功耗。三量V9QLCNAND的数据保持性能较前一代提升约20%，写入性能翻倍，数据输入输