报告概述
本报告以存储制造领域的代工模式变革为研究对象,聚焦存储技术向存储晶圆与逻辑晶圆双晶圆堆叠架构升级的趋势,覆盖3D NAND与DRAM两条主要技术路线。报告分析了存储行业在AI驱动下的景气变化,探讨了逻辑晶圆制造从IDM模式向代工模式演进的路径与产业协同可能,并基于技术演进视角,对相关产业链环节的发展前景进行了展望。报告对于关注半导体制造技术路线变迁、晶圆代工产业机会及上游设备需求的投资者和产业研究者具有参考价值。
报告的核心结论
存储技术迈向存储与逻辑双晶圆堆叠架构
报告指出,在3D NAND领域,国内的Xtacking技术与海外的BiCS技术已实现存储阵列与逻辑电路的分立加工与集成,长江存储的IO接口速度由此大幅提升。在DRAM领域,CBA技术将存储阵列晶圆和逻辑控制单元晶圆分开制造再键合,三星、SK海力士正研发将存储单元与外围电路在不同晶圆上制造并通过混合键合连接,以实现更高的存储密度和系统性能。
逻辑晶圆制造有望导入代工模式
报告认为,在存储-逻辑双晶圆堆叠架构下,逻辑晶圆可以采用与存储晶圆不同的制程工艺,并借助逻辑代工产业中的HKMG、FinFET等成熟技术优化系统级性能。三星在第十代V-NAND中已使用逻辑工艺在单独晶圆上制造外围电路;SK海力士计划从HBM4开始采用台积电先进逻辑工艺制造Base die。国内有望依托丰富的逻辑代工资源,实现存储IDM与逻辑代工的产业协同。
AI驱动下存储代工模式有望加速发展
报告显示,AI推理等应用需求持续扩张,推升存储行业景气度,存储制造端的产能扩张和技术升级迫切性提升。作为新兴模式,以逻辑晶圆代工为特征的存储代工有望快速落地,从而更高效地改善半导体产品的性能、面积、成本和上市时间,相关配套产业链有望充分受益。
报告回答的关键问题
什么是存储代工模式?
存储代工模式是指在存储芯片制造中,将逻辑晶圆的部分交由代工厂制造的新兴模式。传统存储原厂多采用IDM模式,即自行完成存储晶圆和逻辑电路的制造。随着存储技术向双晶圆堆叠架构升级,逻辑晶圆可在IDM基础上导入代工模式,采用最适工艺,从而优化系统性能、成本与上市时间。报告以三星、SK海力士等为例,阐述了该模式的落地路径。
存储芯片为什么需要双晶圆堆叠架构?
双晶圆堆叠架构将存储晶圆与逻辑晶圆分开制造,再通过键合技术集成,目的是让两部分分别采用最适工艺。3D NAND中,存储阵列与逻辑电路分立加工已实现,长江存储的Xtacking技术显著提升I/O速度与存储密度。DRAM领域,CBA技术有望实现类似升级,通过分离存储阵列和逻辑控制单元,提高存储单元密度与系统整体性能。
AI对存储代工发展有何影响?
AI推理等应用需求扩张,显著推升存储行业景气度,使存储制造端的产能扩张和技术升级更加迫切。这为存储代工模式创造了落地和快速发展的窗口期。报告指出,以逻辑晶圆代工为特征的存储代工能更高效地改善半导体产品的性能、面积、成本和上市时间,有望在AI驱动下加速成长,并带动相关配套产业链。
存储代工模式有哪些具体案例?
报告提到三星在第十代V-NAND中使用逻辑工艺在单独晶圆上制造外围电路;SK海力士以往的HBM产品如HBM3E基于自身制程制造Base die,但从HBM4开始计划采用台积电先进逻辑工艺。这两个案例说明,存储原厂正尝试将逻辑晶圆制造交给代工厂,以借助更先进的工艺增加功能、优化性能。
报告中的代表性数据
长江存储NAND IO接口速度提升
自首次发布Xtacking技术以来六年内,报告显示,长江存储自六年前首次发布Xtacking技术以来,NAND的IO接口速度从最初的800MT/s提升至3.6GT/s,实现超过4倍的提升,体现双晶圆堆叠架构在I/O性能上的优势。
以上数据根据报告摘要整理,具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。
完整报告包含什么
- 存储技术升级详解:报告深入分析3D NAND与DRAM向存储晶圆加逻辑晶圆双晶圆堆叠架构演进的背景与原理,包括存储阵列和逻辑电路分立加工、熔融键合与混合键合等集成工艺,以及该架构对I/O速度、存储密度和可靠性的改善逻辑。
- 头部厂商实践案例:报告以长江存储Xtacking技术为例,说明其通过分离存储单元与逻辑电路实现接口速度多倍提升;以三星第十代V-NAND和SK海力士HBM4为例,展示逻辑晶圆代工在存储制造中的应用进展与规划。
- 产业协同与代工模式探讨:报告论证逻辑晶圆在IDM基础上导入代工模式的可行性,借助HKMG、FinFET等逻辑代工工艺优化系统性能,并讨论国内依托逻辑代工资源实现存储IDM与逻辑代工协同发展的前景。
- 配套产业链与投资价值:报告指出存储代工模式落地将带动晶圆代工和上游半导体设备需求,并给出建议关注相关公司的投资建议,附有重点公司估值与财务分析表,包括北方华创、中微公司、拓荆科技等。
- 风险提示与市场环境:报告提示市场需求不及预期、技术研发不及预期、客户开拓不及预期三大风险,并概述AI推理等需求扩张下存储行业景气上行的宏观背景,帮助读者理解风险与机遇。
- 图表与数据索引:报告包含DRAM产品迭代、Xtacking技术、DRAM技术路线、NAND芯片技术升级、DRAM芯片技术升级等多张图表,提供直观的技术演进证据,并列出目录索引以便查阅。
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