市場“跌跌”不休,存儲器業(yè)尋找新方向


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時間:2019-09-20





  今年5月,世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計協(xié)會(WSTS)發(fā)布了其最新的半導(dǎo)體市場預(yù)測數(shù)據(jù),2019年世界半導(dǎo)體市場將下降至4120億美元,相比2018下降約12.1%。


  存儲器市場規(guī)模與產(chǎn)品價格“雙下降”


  在市場規(guī)模方面,所有主要類別的半導(dǎo)體產(chǎn)品均出現(xiàn)不同程度的下降,存儲器產(chǎn)品首當(dāng)其沖,全年銷售額預(yù)計下挫30.6%,預(yù)計2019全球的產(chǎn)品銷售額僅為1095.9億美元。7月31日,IC Insight發(fā)布預(yù)警,DRAM和NAND Flash存儲器全年銷售額將分別重挫38%和32%。


  在產(chǎn)品價格方面,雖然受到東芝/西數(shù)跳電、日韓半導(dǎo)體材料輸出限制影響和存儲器廠商減產(chǎn)措施等諸多市場因素影響,讓存儲器市場出現(xiàn)短暫的局勢轉(zhuǎn)折,但從長期趨勢來看,存儲器價格呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢。根據(jù)國家集成電路設(shè)計深圳產(chǎn)業(yè)化基地市場平臺(中國閃存市場網(wǎng))的統(tǒng)計,8月5日DDR4 8GB的平均交易價格為3.5美元,和5月31日的3.75美元相比,下跌0.25美元左右,但與去年9月8.0美元以上的高峰相比,跌幅達(dá)50%以上。同天,F(xiàn)lash Wafer 256GB MLC收盤價為5.5美元,和去年8月(7.5美元)的高點相比,價格下跌30%左右??傊^去一年,全球知名的存儲器芯片廠商三星、SK 海力士、美光、東芝存儲器(TMC)、英特爾等爭相在創(chuàng)新技術(shù)上展開激烈競爭,更是在投資、建廠、擴(kuò)產(chǎn)等方面拉開戰(zhàn)局,出現(xiàn)產(chǎn)能過剩、市場供過于求的情況,導(dǎo)致了存儲產(chǎn)品的持續(xù)下跌,影響了企業(yè)利潤。


  先進(jìn)工藝制程競爭趨于白熱化


  受到存儲器價格震蕩下跌的影響,國際存儲器主要制造商相繼采取削減資本支出或降低產(chǎn)量等應(yīng)對措施。以美光為例,2019年其在NAND閃存產(chǎn)量削減從原本計劃的5%擴(kuò)大到了10%。不過目前國際大廠減產(chǎn)多半是針對舊制程的64層NAND,而新一代96層的研發(fā)投入并未縮減。


  在三星、東芝存儲器(TMC)、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士等3D技術(shù)快速發(fā)展的推動下,不僅NAND Flash快速由2D NAND向3D NAND普及,2019下半年各廠商將加快從64層3D NAND向96層3D NAND過渡。6月27日,SK海力士成功研發(fā)出128層4D Nand閃存芯片,將從今年下半年開始投入量產(chǎn)。新產(chǎn)品比以往96層4D Nand芯片的生產(chǎn)效率提高了40%,并首次用TLC存儲方式達(dá)到1TB的容量。8月6日,三星官方宣布已率先量產(chǎn)了全球首款基于136層堆疊的第六代256GB TLC V-NAND顆粒的新型250GB SATA固態(tài)硬盤(SSD),與上一代相比,新的V-NAND芯片性能提升了10%、功耗降低了15%、生產(chǎn)效率提升了20%。在內(nèi)存芯片領(lǐng)域,3月21日是三星電子開發(fā)出業(yè)界首個第三代10納米級 (1z-nm) 8GB雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR4)DRAM。


  未來,在價格、庫存等多重因素壓力下,全球存儲企業(yè)將在先進(jìn)工藝制程領(lǐng)域展開新一輪的廝殺。


  超摩爾定律存儲器產(chǎn)品嶄露頭角


  在存儲器技術(shù)繼續(xù)延續(xù)摩爾定律發(fā)展的同時,以新材料、新結(jié)構(gòu)、新器件為特點的超越摩爾定律為存儲器產(chǎn)業(yè)提供了新的發(fā)展方向。三維異質(zhì)器件系統(tǒng)集成成為發(fā)展趨勢,三星、美光、英特爾、海力士等企業(yè)在三維器件制造與封裝領(lǐng)域發(fā)展迅速。英特爾聯(lián)合美光推出革命性的3D Xpoint新技術(shù);三星實現(xiàn)多層3D NAND閃存,成為存儲領(lǐng)域的顛覆性產(chǎn)品。SK海力士采用超均一垂直植入、高信賴多層薄膜構(gòu)成、超高速低電力線路設(shè)計等技術(shù),首次實現(xiàn)了128層堆棧4D NAND。


  隨著市場需求的多樣化、工藝的限制及功耗的考慮,存儲器產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個必須評估其發(fā)展替代技術(shù)的時代,特別是開發(fā)出可以同時實現(xiàn)穩(wěn)定性和快速、低壓(低能量)的新型存儲器。經(jīng)過數(shù)十年的研發(fā),磁性存儲器(MRAM)、相變存儲器(PCRAM)和電阻式存儲器(ReRAM)等新型存儲器即將在不遠(yuǎn)的未來投入商業(yè)化應(yīng)用。MRAM具備隨機讀寫速度快、非易失性和低功耗等眾多優(yōu)點,未來將成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的首選存儲器。ReRAM技術(shù)有多種實現(xiàn)形式,其特色在于即使擁有超高密度,仍能達(dá)到極小的平均讀取電流。PCRAM在使用過程中即使斷電,信息也不會消失。新型存儲器有望實現(xiàn)更高的性能、更低的功耗和更低的成本,是首選的補充方案,在某些情況下甚至可以替代當(dāng)今的主流技術(shù)。(賽迪顧問集成電路中心 滕冉)


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