|
上月，存儲器芯片主要供應商之一美光公司（Micron）在香港舉行了2014夏季分析師大會，會上美光的高層管理人員就DRAM、NAND和新型存儲器的市場趨勢、技術發展以及Micron的公司策略進行了講解。 首先，Micron公司CEO Mark Durcan講解了DRAM和NAND存儲器的市場趨勢。他說，未來幾年DRAM出貨量增長速度將減緩。如圖1所示，2015年以后，DRAM出貨量的同比增速將從前些年的50%左右下降到20%左右。2014到2018年平均復合增長率為21%。另外，DRAM的市場應用結構將發生改變，移動和企業市場的比例將增加，如圖2所示。DRAM主要供應商已經從2005年的6家洗牌到2013年的3家（三星、SK海力士和美光），這個格局將不會改變。 
圖1：2014到2018年DRAM平均復合增長率為21%
圖2：DRAM在移動和企業市場的比例將增加 至于NAND市場，2014到2018年平均復合增長率預計為31%，強于DRAM。其應用將更多轉向SSD固態硬盤和移動設備，如圖3所示。
圖3：NAND應用將更多轉向SSD固態硬盤和移動設備 接下來，Micron公司總裁（president）Mark Adams和研發副總裁Scott DeBoer談及了存儲器技術的發展趨勢。這也是本文的重點。 DRAM：至少還有兩個節點 DeBoer先生說，DRAM的復雜度在25nm節點以后上升較快，節點變化對存儲器性能的改善不像以前那么奏效。每片晶圓產出的容量增長趨緩，工廠出片能力也受阻。 然而，DRAM工藝在20nm以后至少還要有兩個工藝節點有待開發。傳統節點的產品依然重要，產品特性成為關鍵。20nm的DRAM芯片著重于產品的差異化，以高密度、HMC和高級移動產品為將成為優先考慮。 隨著半導體線寬的不斷縮小，每個裸片上的容量將繼續增加。在20nm節點以后，每個裸片要有4GB到16Gb的容量才合算，如下圖所示。
圖4：4Gb至16Gb將成為最優DRAM裸片尺寸 據介紹，Micron的DRAM芯片正在從25nm向20nm過渡，20nm產品的產能正在爬坡。2015年，Micron有兩個20nm工廠將投產。Micron設在日本廣島的20nm工廠進展迅速，同時在美國愛達荷州Boise市正在進行十幾納米和幾納米節點的研發。 NAND：從現在的16nm平面轉向3D NAND技術的演變較DRAM更具戲劇性。平面NAND工藝將在16nm節點終結。3D NAND芯片會很快登場。 DeBoer先生說，16nm平面MLC在成本、性能、密度選項和可靠性方面得以優化，是Micron NAND歷史上產能爬坡最快的一代。而16nm TLC（1個存儲單元存放3位元）將是量產的最后一代技術，之后馬上向3D遷移。 最初的3D NAND產品將以32層MLC、256Gb裸片的形式出現，然后TLC很快跟進，面向高性能SSD應用。DeBoer說，Micron/Intel工藝架構將成就業界最高的存儲密度 NAND芯片從平面向3D工藝的遷移出于顯著的成本和空間考慮。16nm以下NAND產品的開發成本驟增，而獲得的效能改進并不合算。考慮到16nm較好的性能，以及對3D NAND的工藝的信心，所以存儲器廠商選擇16nm作為最后的平面節點。
圖5：16nm以后節點遷移成本驟增 雖然第一代3D NAND開發成本較高，但隨后會很快下降。就單位比特的成本來看，Micron的32層3D NAND成本有望于2015年下半年與16nm平面TLC交叉，如下圖所示。
圖6：2015年后期3D NAND將開始顯現成本優勢 3D封裝很重要 芯片封裝技術幾乎和硅工藝同等重要。封裝技術的進步對芯片性能的貢獻差不多也遵循摩爾定律，如下圖所示。3D封裝的重要性與日俱增，對尺寸和系統性能都有幫助；創新的封裝形式增進了存儲器與處理器之間的互動。Micron的3D封裝技術正在走向成熟，2015年將進行小批量生產。
圖7：封裝技術也遵循摩爾定律 新興存儲器技術 DeBoer說，新型存儲器有兩層含義，即存儲信息的物理機制，以及新的工藝架構。他說，Micron目前不便透露更多的細節，明年會公布這些新的存儲器種類。Micron每年都投入相當大的研發預算來開發新型存儲技術。除了公司自身的研發工作，Micron還有與外部伙伴的聯合項目。DeBoer相信Micron在此領域具有很強的競爭優勢。這兩種技術路徑都在研發當中，并分別于2015和2017年實現首批生產。
圖8：Micron的存儲技術時間表 雖然沒有明確透露新型存儲器的種類，不過顯然其中之一是Resistive RAM，或RRAM，即記憶電阻。DeBoer描述了新技術的優點。DRAM和NAND這兩種主流存儲技術各有利弊，但它們在容量和延遲方面鴻溝難以彌合。如下圖所示，DRAM具有出色的延遲特性，但耐久性、非易失性和成本較差，而NAND的延遲特性則不可救藥。新技術將彌合這道鴻溝，它將能夠在延遲、耐久性、非易失性和成本方面取得很好的平衡。
圖9：新技術將在延遲、耐久性、非易失性和成本方面取得很好的平衡 |
