NAND闪存市场持续高涨,2020年将超DRAM
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2017.9.001 闪存的重要性提升
国家集成电路设计深圳产业化基地主任周生明称, 目前,存储产业的产值已经占据IC总体产值的近三分之一,其中NAND Flash(闪存)超过40%。NAND Flash的应用领域非常广泛,涵盖将会呈现暴发式增长的智能终端、车载、5G应用、VR、大数据和云计算等方面。据中国闪存市场(ChinaFlashMarket)预测:2017年闪存总存储密度将达1620亿GB当量,闪存芯片市场规模将达400亿美元。其中SSD(固态硬盘)在消费类市场和企业级服务器市场正在迅速壮大,将持续推动闪存市场规模不断扩大。
同时,闪存也正面临技术转折的关键期,从平面2D到立体3D的技术发展,实现了向存储量更大、性能更强、功耗更低、可靠性更高的演进,目前3DNAND已经成为了延续摩尔定律的重要角色。存储器已经成为集成电路产业发展的风向标,市场也期待新型非易失存储器――3D Xpoint等新型存储技术的涌现,实现技术和应用的迭代,推动产业不断进步。闪存市场供不应求,价格高涨
据深圳市闪存市场资讯XX公司总经理邰炜介绍,预计2017年全球半导体存储芯片市场规模达到950亿美元,2020年预计
将达到甚至超过1200亿美元,NAND FlasH 2017年市场规模大约为400亿美元,到2020年,将超过DRAM芯片达到650亿美元。 目前全球范围内主要的NAND Flash供应商有三星、东芝、西部数据、美光、SK海力士及英特尔(如图1),此外,在中国以长江存储为代表的存储器制造厂商也在积极追赶,预计很快可以在市场见到相关产品,这意味着从根本上将解决中国长期以来在闪存芯片完全依赖海外的现状。
从2016年二季度开始,闪存市场经历了有史以来持续时间最长且幅度最高的涨价、缺货潮,其中消费类闪存产品每GB销售单价从2016年的0.12美元上涨到现在的0.3美元以上,主流的eMMC产品上涨幅度超过60%,SSD产品超过80%。2017年全球NANDFlash的总产量也达到了1620亿GB当量,较201 6年提升了40%。目前市场价格依然较高,部分市场的供应依然得不到满足。
NAND Flash后续市场:3D NAND日臻成熟
首先看看NAND Flash厂商的技术情况,如图2。在2D工艺上,三星主要量产的是14纳米的MLC和TLC,东芝和西部数据则是15纳米的MLC/TLC,美光和英特尔是16纳米的MLC,并且应用在高端市场,SK海力士则是14纳米的TLC,这些2D产品最高容量都是128Gbit。
3D方面,现阶段三星正从48层转到64层,井且已经率先应用到自己的产品中,预计64层3D NAND第四季度会出货给市
场其他客户。东芝和西部数据同样也是从BtSC2的48层转到BISC3的64层,目前基于BISC3的64层已经开始量产。美光和英特尔直接从32层提升到64层的B16A和B17A,目前B16A已经量产,B17A则还要等一段时间。目前各原厂在64或者72层都包含256Gbit/512Gbit两种规格,主要应用在嵌入式产品和SSD产品,用于应对未来持续增加的手机和SSD市场。 至于2D NAND因为有小容量的市场和尺寸等因素还会持续两、三年的时间,并且未来主要应用在汽车、监控、工业等领域。 3D NAND部分领域还需要时间去做验证。3D因为是新技术,工艺复杂,且工期更长,加上各个原厂几乎都同时投产,这也导致芯片的生产设备供应紧张,这也是影响目前3D NAND进度的重要因素之一,此外新投产的3D产品也不能完全满足市场的需求,加上主要原厂优先保障自己的服务器客户,所以在部分市场,供应紧张的状况还会持续到2017年年底。
2D和3D的区别类似平房和楼房的区别,盖得越高,住的人也就越多,虽然在2D转3D的过程中导致市场出现严重缺货,但随着各家在64层的投产,容量将提升2-4倍,下一个阶段的96层,容量将可提升到lTbit,这将是2D可量产最大容量的8倍。 3D最大的特点就是体积更小,容量更大,成本更低。在32层时受到良率等因素的影响,相比2D并没有明显的突破:48层也只是比32层提升了30%左右,仍不及2D工艺:但到了64层以后不但容量翻倍,产量也较2D提升了25%以上,这就意味着