NOR Flash是什么？为何在物联网、汽车与AI服务器领域火了？技术解析与市场趋势

闪存市场主要分为 NOR Flash（或非闪存）和 NAND Flash（与非闪存），其中 NAND Flash 占据了 95% 以上的市场份额。然而，凭借其独特的技术特性，NOR Flash 在工业、汽车等专业领域牢牢占据着一席之地。作为非易失性存储器的两大核心技术路径之一，NOR Flash 历经数十年发展，如今在物联网、汽车电子、AI 服务器等新兴场景的驱动下，正从一个“小众利基市场”迈向充满活力的“高成长赛道”。

在这一轮产业浪潮中，本土 MCU 企业的布局策略尤为值得关注。以中微半导为代表的企业，正凭借其在 MCU 赛道上积累的技术与客户优势，加速切入 NOR Flash 这一高增长领域，推动这项技术从“小众刚需”向“规模化应用”大步迈进。

什么是 NOR Flash？

NOR Flash 的发展始于上世纪 80 年代。1988 年，相关技术由东芝的富士雄率先研发，后经 Intel 推动实现产业化。它的出现，彻底打破了此前由 EPROM（电可编程序只读存储器）和 EEPROM（电可擦只读存储器）主导只读存储器市场的格局。紧随其后的 1989 年，东芝推出了 NAND Flash，二者形成了鲜明的互补关系：NOR 侧重代码存储，而 NAND Flash 则以高存储密度和低成本为优势，主导大容量数据存储。

NOR Flash 的核心特点在于其采用并行寻址结构，支持芯片内执行（XIP, eXecute In Place）。这意味着应用程序可以直接在闪存内运行，无需先将代码加载到系统的 RAM 中。此外，它还具备长数据保留时间、耐热、低功耗以及擦写寿命长（约 10 万次）等优良特性。尽管它的存储密度较低、单位容量成本较高，且写入与擦除速度相对较慢，但在那些要求小容量、高可靠性和快速响应的应用场景中，NOR Flash 具有不可替代性。它早期主要应用于功能手机等设备的固件存储，如今已逐步拓展至更广泛的专业领域。

相比之下，NAND Flash 由于具备极高的存储单元密度，能够实现高存储密度，并且其写入和擦除速度表现优异。它落地应用的主要挑战在于需要配套专用的系统接口来完成闪存的高效管理。在读写性能上，NOR 的读取速度略优于 NAND，而 NAND 的写入速度则远胜 NOR。理解这些底层差异，对于计算机基础知识的构建至关重要。

多领域需求驱动 NOR Flash 量价齐升

随着物联网、汽车电子、人工智能等产业的飞速发展，NOR Flash 的应用场景持续拓宽，市场需求迎来了爆发式增长，推动其从细分领域走向规模化应用。

在物联网与 AIoT 领域，微控制器（MCU）的应用正变得越来越广泛。早期，MCU 通过内置 EEPROM 或外置小容量 NOR Flash 即可满足基本需求。但随着智能设备功能的不断丰富，系统升级、音频存储、GUI 图片显示、视频缓存以及各类协议栈等需求，催生了更大容量的存储需求。因此，与 MCU 配套的 NOR Flash 也逐步向更高容量升级。

人工智能的趋势更是进一步放大了这一需求。端侧 AI 的爆发，使得 AI 耳机、智能手环、AR/VR 设备、智能音箱、具身智能机器人、AI 玩具等终端产品，对存储的快速响应能力和可靠性提出了极高要求。这些场景大多无需超大容量存储，恰好完美契合了 NOR Flash 的技术优势。例如，TWS 耳机（通常内置 1 颗 NOR 以存储系统代码）、智能手表/手环（内置或外置 1 颗 NOR）、AR/VR 设备（通常配置 1 颗 NOR）等可穿戴市场的快速发展，带来了巨大的 NOR Flash 潜在需求量。

汽车电子领域的增长同样迅猛。数字座舱、自动驾驶（ADAS）的快速发展，持续推高车载存储需求。NOR Flash 的即时启动（instant-on）特性，使其成为汽车仪表板等部件的理想选择。相较于 NAND Flash，其长数据保留、耐热、快速启动代码的优势，完美匹配了车载场景的严苛要求。

而整个 ADAS 系统对 NOR Flash 的需求则更为庞大。ADAS 功能的复杂化正在推动智能传感器（如前置摄像头、成像雷达、激光雷达）的普及，这些传感器往往需要配备高密度的 NOR Flash。特别是在高阶自动驾驶时代，每颗摄像头、雷达都可能需要一颗专用的存储芯片。传感器将感知到的路面信息写入存储芯片，并通过专有算法对数据进行快速运算与分析，以便系统能即时做出紧急避让、制动等操作——这种对速度和可靠性的极致要求，目前只有 NOR Flash 能够胜任。

AI 服务器的爆发式增长，更是成为了 NOR Flash 需求的“超级引擎”。HBM4（高带宽内存）技术架构的革新，使得 DRAM 堆叠层数从 HBM3 的 12 层跃升至 16-20 层，其物理结构与电源管理逻辑变得更为复杂。NOR Flash 承担着 AI 服务器系统初始化、安全启动和固件存储的核心功能，能够满足 HBM4 架构中每层 DRAM 独立进行电源管理与初始化的需求。随着 AI 服务器从 HBM3E 向 HBM4 升级，单台设备的 NOR Flash 用量预计将从 1-2 颗增至 3-5 颗，行业数据显示用量增幅可达 50%。在 AI 训练集群中，系统需要频繁、可靠地调用底层指令，NOR Flash 的低延迟、高可靠性使其成为不可替代的关键部件。

需求的持续火爆也直接引发了涨价潮。中微半导于 1 月 27 日发布涨价通知函称，受当前全行业芯片供应紧张、成本上升等因素影响，封装成品交付周期变长，框架、封测等成本也大幅增加。鉴于严峻的供需形势与巨大的成本压力，公司决定对 MCU、NOR Flash 等产品进行价格调整，涨价幅度在 15% 到 50% 之间。

本土 MCU 企业布局 NOR Flash 的战略逻辑

日前，国内 MCU 龙头企业中微半导正式官宣其首款非易失性存储器芯片 CMS25Q40A，以一颗 4M bit 的低功耗 SPI NOR Flash 产品敲开了存储领域的大门，开启了其“MCU+存储”的双线布局。

实际上，MCU 与 NOR Flash 堪称天然的“黄金搭档”。绝大多数搭载 MCU 的嵌入式设备，都需要外挂 NOR Flash 来存储程序代码。这种天然的协同性，也推动了本土 MCU 企业纷纷切入 NOR Flash 领域，成为半导体产业发展中的一个重要趋势。

NOR Flash 与 MCU 在半导体设计及制造工艺层面具备天然的共通性。二者同属嵌入式系统核心芯片，均需攻克低功耗设计、高可靠性保障、嵌入式存储优化等关键技术。企业依托在 NOR Flash 领域沉淀的工艺经验、IP 资源储备及客户渠道优势，可以高效地推进 MCU 产品研发，落地“存储+控制”的平台化战略，从而显著降低研发成本与市场风险。

这一战略已得到多家企业的实践验证。例如，兆易创新、恒烁股份均明确将自身定位为“存储+控制”领域服务商，借助 NOR Flash 的渠道协同效应来拓展 MCU 业务。普冉股份则推行“存储”与“存储+”双轮驱动战略，一方面持续完善原有存储产品线的全系列布局；另一方面，其“存储+”板块下的 MCU 等产品也实现了业务的快速增长。

本土 MCU 企业布局 NOR Flash，主要基于三大原因：

一是完善产品生态，强化客户粘性。MCU 作为智能设备的核心控制芯片，通常需要外挂存储芯片来存储程序代码、配置参数等关键数据。如果 MCU 企业能够实现 NOR Flash 的自主供给，便可构建“MCU+Flash”的一站式解决方案。这不仅能有效降低客户的采购成本及供应链管理难度，更能通过产品协同深度绑定客户需求，显著增强客户粘性。

二是拓展业务边界，挖掘新增量。尽管 NOR Flash 的整体市场规模不及 DRAM 和 NAND Flash，但在汽车电子、工业控制、物联网设备等领域具备不可替代性，尤其适配小容量、低功耗的应用场景。MCU 企业可凭借既有的客户资源与技术积累切入该领域，从而突破原有业务边界，挖掘细分市场的新增长点。

三是把握国产化机遇，抢占细分市场。全球 NOR Flash 市场长期由华邦、旺宏等国际厂商主导，但近年来国产企业的市场份额正在逐步提升，国产替代趋势显著。MCU 企业可以顺势而为，以中小容量产品为切入点，避开与头部厂商在高密度、车规级产品上的直接竞争，从而精准抢占细分市场份额。

当然，新进入者也面临着不小的挑战。NOR Flash 市场已形成以兆易创新、普冉股份等为代表的头部企业格局，新玩家需要在性能、成本、可靠性上实现突破才能立足。产品系列的完善需要持续投入大量研发资源，这可能影响其传统 MCU 业务的迭代速度。同时，该市场受产能和需求波动影响较大，价格起伏可能冲击企业的短期盈利能力。

总体来看，MCU 企业布局 NOR Flash，是依托技术协同、把握国产化机遇的战略选择，已成为近年来半导体行业的重要发展趋势。与此同时，企业也需要应对来自市场竞争与内部资源分配等多重挑战。

3D NOR 闪存：非易失性存储的新革命

为了适应人工智能、智能汽车等产业的飞速发展，HBM、HBF、HBS 等各类堆叠方案层出不穷。在 NOR Flash 领域，这些新兴应用也对更高密度、更快访问速度和更高可靠性的闪存提出了更高要求。传统的 2D NOR Flash 已接近物理和性能极限，其平面架构严重限制了可扩展性。

3D NOR Flash 通过垂直堆叠存储单元，彻底解决了 2D 架构的可扩展性难题。以旺宏电子（Macronix）的产品线为例，2D NOR Flash 单裸片最大容量仅为 512Mb，若需更高密度则需采用多裸片系统级封装（SiP）；而 3D NOR Flash 单裸片容量可达到 4Gb，实现了存储密度的跨越式提升。这一特性使其成为有限物理空间内需要大量非易失性存储场景的理想选择，能够减少终端设备对 eMMC 和 NAND 等多存储器件的依赖。

除了存储密度的提升，3D NOR Flash 还具备更短的访问延迟，能显著优化设备启动性能。这对于汽车仪表板、AI 服务器等需要近乎即时访问存储数据的应用至关重要。随着 3D NOR 技术的成熟与量产，其将进一步满足汽车电子、AI 服务器等高端场景对高性能存储的苛刻需求。

从技术迭代到需求爆发，从本土企业突围到产业升级，NOR Flash 在多领域刚性需求的推动下，已成为半导体产业中一条极具增长潜力的黄金赛道。未来，随着 3D NOR 等前沿技术的持续突破，以及国产化进程的不断加速，NOR Flash 市场将迎来更为广阔的发展空间。对于希望深入理解存储技术演进和产业动态的开发者与工程师而言，关注这些趋势无疑具有重要意义。如果你想就此类话题进行更深入的探讨或寻找相关资料，欢迎来 云栈社区 交流分享。