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    2021年DRAM与NAND增长快,美光领跑研发与新技术

    —— 访美光执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana
    作者:王莹时间:2021-02-02来源:电子产品世界收藏

    近日,美光在业界率先推出 1α 制程技术。值此机会,该公司举办了线上媒体沟通会,执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana 先生介绍了对的市场预测,以及美光的研发、资本支出、产品布局等。

    本文引用地址:http://www.0546ztq.com/article/202102/422618.htm

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    执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana

    1   2021年将增长19%

    展望2021年,全球GDP增长约5%。而根据不同分析师的预测,半导体产业预计增长可达12%,整个半导体产业的产值将达5020亿美元。其中,内存与存储预计增长可达19%,增度远超整体半导体产业。内存与存储技术的产值将会达到1460亿美元(注:这里的内存是指DRAM,存储是指,并没有涉及SSD硬盘。)。在内存与存储技术领域,DRAM比NAND增速更快。

    展望下一个10年,半导体产业的增长将会比全球GDP的增长更快。而且在半导体产业中,内存与存储技术相关的领域,即DRAM和NAND是增长最快的,实际上,内存与存储在过去20年中也都是半导体产业增长最快的领域。

    当前的产业趋势带给内存(DRAM)和存储(NAND)很多新的机会。

    首先云端的增长非常快。其次还有智慧边缘,会有数十亿的联网设备。另外是工业物联网和智慧汽车等。再有,全球正在部署5G基础建设,也有越来越多的设备连接到5G,这是一个能持续多年的增长机会。

    2   DRAM供不应求,NAND产能稳定

    现在的经济受到不同因素的影响,其中也包括此次新冠疫情的影响。这些影响的结果是很多科技的发展加速了。例如以前认为需要2~4年才能发展起来的技术,现在1年内就发生了。另外,电子商务在全球都有长足的进展,现在有越来越多的人需要购置笔记本电脑、显示屏等,来让他们可以在家工作、上学。

    疫情伊始,来自汽车和智能手机行业的需求是下降的。但是到后来,这方面的需求也大幅度复苏。现在看到汽车客户、PC客户、游戏机等对半导体有非常强劲的需求。

    预计未来的需求会增长得非常快,可能会超过业界能够供应的能力,因此影响了供需平衡。例如美光,在某些DRAM方面出现了紧缺的现象,一些运营受到了影响。例如在2021年的第一季度,已经看到某些DRAM产品的价格有所上涨。预计整个2021年,这种需求上升的趋势会持续下去,所以供给紧俏的现象还会持续下去。

    NAND的情况不太相同,目前市场上的供应还是充足的。不过NAND也会出现价格弹性,即市场会自行调节,可能NAND的产能也会有所调整。预计2021年整年下来,NAND的产能也会稳定下来。

    3   美光资本支出的重点

    美光近期公布了营收报告,财报数字远超出此前给投资人参考的数字。美光对2021年的预期是,DRAM的增长会在15%以上,NAND的增长预计在30%左右。

    美光预计2021年度资本支出90亿美元,包括DRAM和NAND等。此外,一部分资本支出也会在有更多的晶圆厂、洁净室方面。还有一部分的资本支出会用来扩充美光内部做封测的设施;除了自有的封测产能之外,其他部分会依靠合作商。

    值得说明的是,美光十分重视研发方面的投入,即使产业比较低迷的时候,例如2019年、2020年,依然大力投资,而且还增加了在研发方面的投入。

    4   美光领先的技术产品

    正因为美光大幅提高了在研发方面的投资,所以如今才能取得业界领先的地位。不管NAND的技术或DRAM的技术,美光都有业界突破性的技术,也是最先将这些技术量产的公司。

    例如1α的DRAM制程,176层的3D NAND此外,美光的领先地位也展现在其他领域例如GDDR6X显卡内,还有QLC(四层单元)产品。

    在美光超过40年的历史中,现在是史上首次,在DRAM和NAND技术上同时实现了领先,因为在先进制程的量产部分都走在业界前面。

    1)DRAM

    美光是业界在业界率先使用1z nm制程并实现量产的公司(2019年8月),又于2021年1月27日宣布使用1α制程技术的DRAM也正式开始量产,由美光在台湾地区的DRAM工厂生产。

    1α DRAM制程技术是目前全球最先进的制程节点技术,其应用非常广泛,可以使用在美光不同的产品组合中。相比于前一代的制程技术1z nm,内存密度可以提升40%以上。在低功耗应用领域也有非常好的表现,非常适合用在智能手机的DRAM中。

    美光有一个发展蓝图,从1α到1β、1γ、1δ,都处在不同的研发阶段。

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    在技术方面,美光会持续开发低功耗产品。除此之外,美光也会使用高- k CMOS来提供产品。另外也将持续评估,也许在未来会使用到EUV(极紫外光)的机台来生产产品。

    不过目前,美光仍在采用多重曝光浸润式光刻技术,且认为该技术非常成熟,不需要过早引进EUV机台。

    2)NAND

    美光于2020年底宣布推出了176层的3D NAND,这是业界量产中最先进的NAND的制造技术。其裸片尺寸比同类最佳竞品小30%,同时功耗比竞争对手低,能效却比竞争对手高。如此先进的NAND制程技术可用于5G手机。

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    此外,NAND技术的价值一样可以应用在SSD(固态硬盘)方面,不同的存储设备都可以使用到:可以把它应用在笔记本电脑、客户端设备或者平板电脑、服务器,或者其他云端使用的存储设备等。当人们从云端去下载影片、视频的时候,可以享受非常快的响应速度。而且这些一样是低功耗、高能效的产品。

        美光最新的176层3D NAND技术,结合了第二代的替换栅极、电荷捕获以及CMOS 阵列下 (CMOS-under-array, CuA) 架构。而美光的某些竞争对手,连第一代的CuA架构还没有做出来。

    此外,美光的NAND也可以使用在QLC 的技术方面,即每个单元存储4个bit数据。2020年第四季度有近半数的SSD客户使用了这种最新的QLC技术。

    3)产品组合

    美光的产品组合非常丰富、广泛。最新产品如下。

    ●   在运算架构中级别最高的内存是高带宽的内存,主要用于AI和机器学习,这种高带宽的内存简称HBM2E,美光已经量产。另一类型的内存是显卡内存,主要与GPU联用,例如和英伟达或AMD的产品联用,2020年9月推出GDDR6X,系统带宽实现 1 TB/秒。助力英伟达实现突破性的游戏速度(如下图)。

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    ●   美光核心的Flash产品,以及DDR4、DDR5(注:迄今为止最先进的 DRAM技术)的产品适合用在计算领域,另外还有低功耗的系列适合移动设备。Flash可以分成几类,诸如TLC(每个单元存储3 bit数据),QLC。另外有针对移动设备/智能手机的产品。此外,SSD可以服务于不同的计算领域,无论是消费类产品、客户端产品,还是数据中心。

    此外,美光还有安全技术——Authenta技术。美光也在这方面与生态系统里的伙伴一起合作。

    另外,美光最近展示了世界上最快的SSD存储设备,使用的是3D XPoint的技术,可以衍生出很多新应用,使今后内存与存储两者之间的界限越来越模糊。

    美光认为未来的需求会增长的非常快,可能会超过业界能够供应的能力。美光认为在2021年接下来几个月,可能不只会有短缺的问题,而且随着疫苗接种越来越广泛,当经济复苏、增长较快的时候,可能需求增长的速度会超过供应能够跟上的速度。

    5   关注中国市场

    中国本土企业也在大力发展国产存储芯片,抢滩NAND市场。对于业界的发展,美光当然是密切关注。

    美光认为,做好存储器,不只是设计技术的发展,也需要去关注制程技术,以及是不是能够大规模量产,量产的可靠性如何,是不是能够符合客户所期待和所要求的品质等。因为毕竟这些是量很大的产品,你需要有极大的规模,同时要能够提供客户所需要的品质。

    美光正持续地与中国大陆的客户密切合作,在不同领域有非常多的客户,包括智能手机和服务器、PC、消费类的设备,还有工业以及汽车业的客户等。例如2021年1月,美光携手联想、联宝科技(联想旗下最大的制造和研发机构)成立联合实验室。其特别之处在于:美光第一次同时与OEM(原厂)、ODM(委托设计)厂商合作。该合作伙伴关系会涵盖到美光不同的产品组合,例如核心运算用的DRAM、低功耗DRAM、显示内存DRAM,以及第四代的NVMe的SSD产品。

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    图 美光DDR5



    关键词: DRAM NAND

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