天灾“带货”，NOR Flash想不升都难
编者按：本文来自微信公众号“半导体行业观察”（ID:icbank），作者：畅秋，36氪经授权发布。
近期天灾不断，首先是日本地震，对瑞萨（Renesas）的晶圆厂产生了不小的影响，就在本周，美国德州大雪，导致当地大范围停电，造成位于奥斯汀的三星、恩智浦（NXP）、英飞凌（Infineon）晶圆厂停摆，让原本已经供给严重吃紧的芯片产能短缺情况雪上加霜，特别是车用芯片和MCU，受到的影响最大，缺货状况恐怕将更为严重。
在众多受影响的芯片中，NOR Flash似乎不突出，但由于近两年新应用的爆发式增长，对NOR Flash需求量大增，其市场影响力也在短时间内快速提升，越来越受到业界的关注。
目前，全球90%的NOR Flash市场被旺宏、华邦电、美光、Cypress（已经被英飞凌收购）和兆易创新这五大厂商占据。全球范围内，高容量的NOR Flash主要由美光和Cypress提供，主要用于汽车、工控和航天领域；华邦和旺宏则以生产中等容量的NOR为主，兆易创新早期依靠低容量产品切入NOR市场，正在向高端领域过渡和发展。旺宏、华邦和兆易创新这三家更专注于消费类电子产品市场。
应用驱动力
那么，为什么NOR Flash芯片如此紧俏呢？这与其应用市场有着紧密的关系。
NOR Flash结合了EPROM与EEPROM这两项技术，改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。NOR Flash具有芯片内执行（XIP）和高可靠性等特点，但寿命相对较短，其在1~16Mb的小容量应用方面具有很高的成本效益，在功能机时代，凭借NOR+PSRAM架构称霸一时，其中，NOR Flash用来存储代码和数据，PSRAM 作为MCU和DSP执行运算时的数据缓存。
NOR Flash主要分为串行和并行两种，串行NOR Flash的特点是接口简单、轻薄、功耗和系统总体成本更低，虽然读取速度不及并行的，但已成为市场和应用的首选。而与NAND相比，NOR的成本较高，容量小，且写入速度慢，传统上，主要用于功能手机、电视、机顶盒、USB Key等小容量代码存储。
制程方面，NOR对先进节点的要求不高，一般采用55nm和65nm；虽然NOR的擦除和写入速度相对较慢，但其读取速度非常快，这也是它能够在应用中安身立命的核心价值所在。
由于NOR Flash容量小、成本高，一度被大厂边缘化，但随着5G、AMOLED和自动驾驶汽车等新兴市场的快速发展，NOR重新唤起了厂商的关注。
TWS蓝牙耳机
在过去两年里，最为火爆的消费类电子产品非TWS蓝牙耳机莫属了，而在今后几年，这一市场需求还将进一步扩大，到2022年，全球TWS耳机市场有望超过2000亿元。
TWS耳机必须配置NOR Flash，这是因为其功能较多，为了存储更多固件和代码程序，就需要外扩一颗串行NOR Flash。
可以预见，TWS耳机的功能还会增加，从而需要更多的存储容量。以安卓手机用TWS耳机为例，一般采用8Mb或16Mb的NOR Flash，随着功能增多，需要用到32Mb、64Mb，甚至128Mb的。
有统计显示，2020年，新款AirPods的NOR Flash容量有望提升至256Mb，安卓市场在2019~2021年平均NOR Flash容量分别为16Mb、32Mb和64Mb，而相应的市场规模分别为675万、2062万和5099万美元。综合AirPods的市场规模，TWS耳机用NOR Flash的市场规模在2021年将突破2亿美元。
AMOLED
由于工艺原因，AMOLED存在亮度均匀性和残像两大难题，需要进行补偿，补偿方法分为内部补偿和外部补偿。内部补偿的效果不好，难以解决残像问题；外部补偿则具有像素结构简单，驱动速度快和补偿范围大的优点，是实际应用中的首选。
外部补偿时，需要外挂一颗NOR Flash，以避免AMOLED面板的蓝色光会随时间消退的问题。在Full HD情况下，需要用8Mb的NOR Flash，而QHD则需要用到16Mb的NOR Flash。
目前，AMOLED在智能手机当中的应用越来越普遍，这就带动了中端NOR Flash需求的增长，其复合增速达到了24%。WitsView预测，到2020年，AMOLED在智能手机市场的占有率将达到49.4%。以2018年15亿部智能手机的出货量计算，AMOLED的市占率为35.3%，对NOR Flash的需求量达到5.3亿个，2020年达到了7.8亿个。
TDDI
TDDI是触控与显示驱动集成的缩写，它将原本分离的手机触控IC和显示IC整合成了SoC。而随着技术的持续优化，TDDI芯片的成本不断下降，2018年，其市占率达到22%。到2020 年，其出货量有望达到5.76亿个，未来三年的CAGR保持在30%左右。
由于TDDI触控功能编码所需容量较大，无法一并整合进TDDI芯片，需要外挂一个4~16Mb的NOR Flash进行存储，并辅助TDDI进行参数调整。以2018年智能手机出货量15亿部，TDDI渗透率22%计算，对NOR Flash的需求达到3.3亿个，预计其未来增速将与TDDI的增速同步。
汽车电子和5G
由于NOR Flash具有成本优势，且可靠性更好、供货稳定，使得高容量的NOR Flash在汽车电子中被广泛应用。从最初的车用广播需要1Mb的低端NOR，发展到中控系统搭载128Mb~256Mb的。
IHS预计2022年汽车电子市场规模将达到1602亿美元，其中增速最高的是ADAS，2022年将达到214.47亿美元，年复合增速达到20.27%。ADAS系统中的行车记录、导航、影像、车道偏移警示等功能，普遍需要采用512Mb的NOR Flash。汽车电子的快速增长将带动车用存储器需求的跟进。
5G也是NOR Flash的一大发展动力，以旺宏为例，目前5G基站使用的NOR Flash，大约是1~2G的产品规格，全球能生产的厂商并不多，因此，目前全球生产5G基站的厂商，大约有八成以上向旺宏下订单。
过去两年，已有不少厂商陆续受惠5G市场发展，今年，相关厂商的感受会更明显，预计全球5G相关商机将在2021年达到最高峰。
市场近况及动向
正是由于以上这些应用的驱动，才使得NOR Flash的市场规模不断扩大。而产能吃紧，以及突如其来的天灾，使得NOR Flash的供需矛盾愈加突出。
此次，在美国德州雪灾的影响下，Cypress的NOR Flash产能也停摆了。据悉，英飞凌奥斯汀8英寸晶圆厂的NOR Flash产能，约占全球市场的5%，在被迫停产的情况下，将对市场价格造成影响。
自2020年第四季度以来，全球NOR Flash供给就一直处于吃紧状态，且供不应求情况持续加剧。NOR Flash主要厂商，如华邦电今年上半年的NOR Flash产能已爆满，价格持续上涨，首季涨幅达到7%-10%，预计第二、三季度涨幅约为10%，且下半年产能大概率持续满载。
据《电子时报》报道，市场传出，由于NOR Flash供应吃紧，苹果近期找上华邦电要求支援产能，后者有望在落选后再次打入AirPods Pro供应新单。华邦电对此表示不对客户订单与价格置评，仅称全年NOR Flash市况展望乐观。
自苹果去年宣布从iPhone 12系列起不再随机附赠耳机以来，AirPods销售需求扶摇直上，再加上5G手机搭载OLED面板渗透率上升，NOR Flash产能呈现供不应求，2021年第一季度产业链供给吃紧，市场预期，NOR Flash价格有望涨到第三季度，全年涨幅将达到20-30%。
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