來源:中國電子報(bào) 發(fā)布時(shí)間:2022-9-5 9:37
當(dāng)前,多家存儲大廠釋放出低迷信號,擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃更是相繼放緩。TrendForce集邦咨詢預(yù)測,第三季度NAND閃存價(jià)格跌幅將擴(kuò)大至8%~13%,且跌勢有可能延續(xù)至第四季度。明年上半年,NAND閃存價(jià)格或仍處于下跌狀態(tài)。
盡管已經(jīng)感受到市場下行的寒風(fēng),存儲廠商在先進(jìn)技術(shù)方面的競爭卻不見頹靡。日前,美光宣布推出全球首款232層NAND,比特密度比上一代176層NAND高出45%以上;三星電子預(yù)計(jì)將在今年內(nèi)發(fā)布236層NAND閃存產(chǎn)品,還計(jì)劃在本月開設(shè)一個(gè)新的研發(fā)中心,負(fù)責(zé)更先進(jìn)NAND閃存產(chǎn)品的開發(fā);SK海力士最近也完成了238層NAND產(chǎn)品的開發(fā)。在各廠商你追我趕的比拼中,一場關(guān)于閃存的爭霸賽再次拉開帷幕。
NAND紅海中的“淘金者”
NAND閃存的出現(xiàn)是一項(xiàng)極其偉大的發(fā)明。從某種意義上說,NAND閃存引領(lǐng)數(shù)據(jù)存儲進(jìn)入了新時(shí)代,使人們?nèi)粘K玫闹悄苁謾C(jī)、電腦、智能汽車等產(chǎn)品得到了質(zhì)的飛躍,也為云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、VR設(shè)備、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等新興領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
當(dāng)時(shí)間的指針撥回到1987年,日本企業(yè)東芝存儲締造了NAND閃存誕生的奇跡。這一創(chuàng)舉,距今有35年的歷史。現(xiàn)如今,東芝存儲已更名為鎧俠。4月25日,鎧俠發(fā)文慶祝NAND閃存發(fā)明35周年。鎧俠方面坦言,NAND閃存技術(shù)是一項(xiàng)具有顛覆性的技術(shù),它帶來的深遠(yuǎn)影響從根本上改變了人們的生活、工作和娛樂方式。
從35年以前的“零”起步,到如今市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到700億美元,NAND閃存發(fā)展可謂可圈可點(diǎn)。在容量方面,NAND閃存已經(jīng)從4Mb增加到1.33Tb,實(shí)現(xiàn)了3.33萬倍的增長。
2013年,韓國三星研發(fā)出V-NAND閃存技術(shù)又是一個(gè)新的里程碑。這是一種通過垂直堆疊3D空間中的穿孔連接其單元層的解決方案,不僅突破了NAND閃存只能使用二維結(jié)構(gòu)的局限性,也讓NAND閃存從二維結(jié)構(gòu)進(jìn)化到三維結(jié)構(gòu),成為當(dāng)前的主流技術(shù)之一。
在第一代(24層)V NAND閃存商業(yè)化之后,3D NAND閃存領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步速度極快,第二代(32層)、第三代(48層)、第四代(64/72層)、第五代(92/96層)、第六代(128層)、第七代(176層)技術(shù)紛紛涌現(xiàn)。在短短9年時(shí)間里,堆疊層數(shù)逐漸成為各大閃存企業(yè)的競爭焦點(diǎn)。
今年2月初,三星發(fā)布公告稱,將在2022年年底或2023年上半年推出200層以上的3D NAND芯片,并在2023年上半年開始量產(chǎn)。預(yù)計(jì)三星第一款200層以上3D NAND芯片的層數(shù)將達(dá)到224層。
在大家都認(rèn)為三星這個(gè)3D NAND閃存的締造者將繼續(xù)引領(lǐng)技術(shù)潮流,甚至將3D NAND閃存帶入200+層新時(shí)代的時(shí)候,美國存儲芯片巨頭美光打了三星一個(gè)措手不及。7月26日,美光發(fā)表公告稱,原定于今年年底開始量產(chǎn)的全球首款232層3D NAND芯片,已經(jīng)提前量產(chǎn),預(yù)示著3D NAND芯片將進(jìn)入200+層時(shí)代。美光技術(shù)和產(chǎn)品執(zhí)行副總裁Scott DeBoer表示:“美光的232層NAND芯片是存儲芯片創(chuàng)新性的分水嶺,也證明了現(xiàn)階段的技術(shù)具有將3D NAND芯片的層數(shù)擴(kuò)展至200層以上的能力。”美光此舉可以說是后發(fā)制人,而且這也不是美光第一次這么做了。早在2022年1月,美光就早于三星率先發(fā)布了業(yè)內(nèi)首款176層3D NAND芯片。
賽迪顧問集成電路中心高級分析師楊俊剛表示,美光一直是存儲器領(lǐng)域的領(lǐng)先者,在DRAM和NOR閃存領(lǐng)域一直擁有豐富的技術(shù)儲備和經(jīng)驗(yàn),擁有成熟的制造產(chǎn)線和產(chǎn)能。美光在發(fā)展NAND閃存過程中,也多方尋求合作,包括和爾必達(dá)、英特爾展開NAND閃存的合作,快速積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),這為美光NAND閃存的崛起奠定了基礎(chǔ)。
半導(dǎo)體行業(yè)專家池憲念表示:“美光此次的技術(shù)突破,可降低其生產(chǎn)成本,并使美光擁有最先進(jìn)閃存芯片的定價(jià)權(quán),這會為其增加更多的利潤;另一方面,美光借此進(jìn)一步提高了自己的技術(shù)門檻,拉開了與其他廠商的差距,使其在存儲芯片市場上的競爭力和3D NAND閃存市場份額得到進(jìn)一步增加。”
在這個(gè)勢頭下,美光決心要搶占更多的市場份額。8月9日,美光宣布,將在10年內(nèi),分階段投資400億美元建設(shè)先進(jìn)存儲芯片制造工廠,這也是美國存儲制造行業(yè)最大規(guī)模的一次投資。據(jù)了解,此次宣布的400億美元投資計(jì)劃,是其去年宣布的1500億美元全球投資方案中的一部分。
層數(shù)之爭日趨白熱化
美光在閃存領(lǐng)域的技術(shù)突破,將3D NAND閃存技術(shù)提升至新高度。圍繞著更高的層數(shù),各家閃存企業(yè)的競爭日趨白熱化。
8月3日,韓國知名存儲芯片廠商SK海力士宣布成功研發(fā)了業(yè)界最高層數(shù)的238層4D NAND閃存,并且在美國圣克拉拉舉行的2022閃存峰會上亮相了首款新產(chǎn)品。SK海力士表示:“此次238層NAND 4D閃存在達(dá)到業(yè)界最高堆棧層數(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了全球最小的面積。”
三星在NAND閃存市場也在不斷提速。日前,三星宣布將在今年內(nèi)發(fā)布236層NAND閃存產(chǎn)品。另一邊,同樣來自韓國的SK海力士收購了英特爾位于中國大連工廠的NAND閃存業(yè)務(wù)。在這次收購之后,它的市場總份額達(dá)到全球第二,僅次于三星。顯而易見,兩大韓廠在市場份額方面占據(jù)了NAND閃存的半壁江山。美光想要沖破韓國雙雄這道銅墻鐵壁,仍有一段不短的路要走。
不過,比起韓國雙雄,美光在閃存領(lǐng)域也具備獨(dú)特優(yōu)勢。北京半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會副秘書長朱晶對記者表示,“專注”與“聚焦”正是美光在NAND市場表現(xiàn)強(qiáng)勁的原因之一。美光果斷退出傲騰內(nèi)存業(yè)務(wù)之后,一直專注于NAND市場,這個(gè)戰(zhàn)略無疑是明智之舉。相比之下,三星推出新品的速度沒有美光快,這可能是因?yàn)槿前巡恍〉木ν度朐诹舜I(yè)務(wù)上,因而在存儲器市場“顧此失彼”。
值得注意的是,雖然閃存的層數(shù)越多,單位空間存儲密度就越大,總存儲容量越容易提升,但層數(shù)并不是決定閃存性能的唯一指標(biāo)。創(chuàng)道投資咨詢總經(jīng)理步日欣表示,3D NAND閃存堆疊技術(shù)在原理上可以理解為,通過堆疊方式,在更小的空間和面積中實(shí)現(xiàn)更大的存儲容量。但是各個(gè)廠商都有各自的技術(shù)架構(gòu)和演進(jìn)路線圖,彼此間不完全一致,各家都有自己的技術(shù)工藝特色。在低層級的時(shí)候,3D堆疊確實(shí)能夠顯著提升閃存的性能,但是隨著層數(shù)的增加,性能提升也會遭遇瓶頸,需要在技術(shù)、成本和性能之間尋找一個(gè)平衡。
“層數(shù)的領(lǐng)先并不能代表美光在閃存技術(shù)上已經(jīng)超過了三星!背貞椖罱忉尩溃瑯I(yè)界衡量閃存產(chǎn)品的先進(jìn)性,除了要看堆疊層數(shù)以外,還需要對接口速度、可靠性、隨機(jī)讀取性能、能耗、增加每單元位數(shù)等方面指標(biāo)進(jìn)行比較。
“美光率先推出238層NAND,雖然對企業(yè)形象的提升起到一定作用,但很難說美光的技術(shù)就獨(dú)步天下!泵拦赓Y深工程師盛海峰博士對記者表示,該技術(shù)對市場份額的影響并不大。盛海峰進(jìn)一步解釋道,NAND領(lǐng)域有消費(fèi)電子(手機(jī)、電腦等)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心及汽車電子等幾個(gè)市場,不同市場有不同要求。消費(fèi)電子產(chǎn)品追求存儲量大和功耗小,但近年來,云存儲讓相關(guān)市場對存儲量的追求幾乎走到盡頭,512GB對大多數(shù)手機(jī)用戶來講應(yīng)該是足夠的。三星作為手機(jī)和個(gè)人電腦的生產(chǎn)大戶,在市場份額方面具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
放眼其他市場,云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心的首要要求是耗電小,同時(shí)對可靠性的要求也高于消費(fèi)電子。而對可靠性要求最高的市場是汽車電子。“汽車電子客戶的忠誠度也是最高的,因?yàn)檎J(rèn)證一個(gè)新供應(yīng)商的周期和成本很高。美光在汽車電子領(lǐng)域深耕多年,現(xiàn)在是吃到了紅利!笔⒑7鍖τ浾哒f。
層數(shù)高雖然不代表最先進(jìn)水平,但確實(shí)也能夠證明美光的自身實(shí)力。TrendForce集邦咨詢分析師敖國鋒就認(rèn)為,層數(shù)的確可能不代表技術(shù)最先進(jìn),但是唯有通過堆高層數(shù),才有機(jī)會提升存儲的容量,在成本上才具有優(yōu)勢。除了看層數(shù)之外,閃存芯片的傳輸速度也是另一個(gè)關(guān)注的重點(diǎn)。目前從美光發(fā)布的消息來看,其下一代產(chǎn)品的存儲速度很快。
三星領(lǐng)先地位暫時(shí)難以撼動
鎧俠與西部數(shù)據(jù)結(jié)成的同盟一樣不可小覷。近年來,雙方一直在加深合作,計(jì)劃于2024年之前推出200層以上的3D NAND芯片。鎧俠此前積累了大量的技術(shù)和專利,在技術(shù)研發(fā)方面一直保持著高速發(fā)展。不久前,鎧俠和西部聯(lián)合開發(fā)的NAND閃存堆疊層數(shù)達(dá)到162層。雖然,這一成果和美光、三星和SK海力士相繼推出的200多層NAND閃存技術(shù)相比有一定差距,但是鎧俠和西部數(shù)據(jù)通過高密度化和超多值化等新結(jié)構(gòu)技術(shù)組合,同樣提高了閃存的密度并且降低了成本,它們的產(chǎn)品在市場中具備一定競爭力。
據(jù)報(bào)道,西部數(shù)據(jù)CEO David Goeckeler曾在采訪中表示,鎧俠是西部數(shù)據(jù)重要的合作伙伴,兩家企業(yè)加起來是全球最大的NAND供應(yīng)商,市占率略高于三星。
在閃存市場中,三星還是公認(rèn)的領(lǐng)先企業(yè)。鎧俠與西部數(shù)據(jù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,能否動搖目前閃存市場中三星的“領(lǐng)頭羊”地位?放眼未來3~5年的市場格局,朱晶認(rèn)為,無論是在資金投入、地緣政治,還是自身技術(shù)方面,鎧俠和西部數(shù)據(jù)都與三星、美光存在一定距離。在她看來,美光是對三星的存儲器霸主地位最有挑戰(zhàn)的一家公司。在相關(guān)政策的支持下,美光或許在產(chǎn)能擴(kuò)充方面具備更大優(yōu)勢,這會為其日后打“價(jià)格戰(zhàn)”奠定更好的基礎(chǔ)。
步日欣同樣認(rèn)為三星在閃存領(lǐng)域的領(lǐng)先地位難以撼動。在步日欣看來,單純依賴各家略有差異化的技術(shù)路線,并不能形成非常強(qiáng)的競爭優(yōu)勢,閃存相對穩(wěn)定的市場格局很難在短時(shí)間內(nèi)被打破。在市場格局層面,鎧俠和西數(shù)單純的業(yè)務(wù)合作,很難撼動三星的市場地位,即便是之前西部數(shù)據(jù)意圖收購鎧俠,從資本層面進(jìn)行全面合并,也很難出現(xiàn)“1+1>2”的結(jié)果。而三星在NAND領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈相對完善,技術(shù)也相對成熟,在NAND領(lǐng)域與其他企業(yè)合作的可能性不是很大。
由此可見,截至目前,整個(gè)閃存市場的格局還是由三星、美光、SK海力士、鎧俠和西部數(shù)據(jù)這五家領(lǐng)先企業(yè)主導(dǎo),同時(shí)三星的領(lǐng)先地位暫時(shí)難以撼動。相信未來這個(gè)格局還將持續(xù)一段時(shí)間。