存儲器價格持續(xù)上漲的問題比許多人想像的更復(fù)雜...
根據(jù)市場分析師表示，動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)和NAND的價格正居高不下，而且預(yù)計還會更進一步攀升。許多人認為目前的存儲器市場情況只是暫時的供需不均衡?；蛘撸麄冾A(yù)期當(dāng)3D NAND快閃存儲器(flash)的制造趨于成熟后，就能解決目前的市場情況。然而，以DRAM的市況而言，沒人能知道DRAM供應(yīng)何時會改善。
從需求面來觀察，雖然一些細分市場正在成長，但并未出現(xiàn)殺手級的應(yīng)用或是特別繁榮的細分市場。因此，問題應(yīng)該就出在供應(yīng)面。
據(jù)美光(Micron)表示，2017年DRAM供給位元預(yù)計成長15-20%，可說是近20年來最低的位元成長率(bit growth)。較低的位元成長率，主要源于DRAM微縮限制。市場上有好一段時間都沒有任何有關(guān)DRAM微縮的消息了。當(dāng)供給位元成長低于45%時，這就是一個賣方的市場了。因此，DRAM的寡頭壟斷、低位元成長率，以及制造擴張遲緩，導(dǎo)致長期的供應(yīng)吃緊。最終，可能只是DRAM的價格持續(xù)增加，而供應(yīng)面卻不會有任何改善。
NAND市場競爭激烈?；?D NAND將大幅提高生產(chǎn)力的市場預(yù)期，所有的NAND廠商都投入了數(shù)十億美元于3D NAND制造。因此，供應(yīng)過剩預(yù)計將持續(xù)一段時間。然而，這種期待只是一種假象。3D NAND的制造比先前所想像的要困難得多。目前，幾家NAND供應(yīng)商都得使勁地推出3D NAND。
許多分析師預(yù)計，大約在2018年底，當(dāng)64層和96層3D NAND快閃存儲器的制造趨于成熟時，市場供應(yīng)吃緊的情況將會緩解。因此，明年將會有足夠的NAND供應(yīng)嗎?如圖所示，平面NAND的橫向微縮(即摩爾定律)以2的N次冪方式呈指數(shù)級增加位元單元。相對地，3D NAND的單元層數(shù)(即垂直微縮)則線性增加位元單元。目前，根據(jù)摩爾定律，平面NAND符合位元單元的指數(shù)級需求成長。然而，平面NAND面對微縮限制，3D NAND僅以線性位元成長率，將難以達到市場的需求。
64層3D NAND最終將達到與平面NAND平價。對于雙倍和四倍的存儲器容量，3D NAND應(yīng)該分別有128層和256層。考慮到長期累積的產(chǎn)量損失、制造困難和低晶圓產(chǎn)出效率，超過64層的存儲器容量擴展對于3D NAND來說是一大挑戰(zhàn)。如果3D NAND在第1層達到與平面NAND平價，那么垂直擴展記體容量就會更容易多了。
如同所討論的，存儲器價格較高不再只是因為供需失衡。從現(xiàn)在開始，我們很難看到存儲器價格降下來，因為存儲器價格如此之高，主要源于存儲器元件的微縮限制。很諷刺地，存儲器供應(yīng)商卻以這種存儲器微縮的限制來賺大錢。從2017年上半年的前五大半導(dǎo)體供應(yīng)商排名來看，其中有三家就是存儲器供應(yīng)商。例如，海力士(SK Hynix)和Micro極其仰賴于DRAM，因為這兩家公司的營收分別有75%和65%都來自DRAM市場。
目前，買家掌控了存儲器價格，并將存儲器產(chǎn)品視為商品。如今正是存儲器供應(yīng)商的黃金時代，高昂的存儲器價格將成為買家的負擔(dān)。沒錯，由于存儲器微縮的限制，存儲器將成為賣方市場。我們?nèi)绾握业娇山鉀Q高存儲器價格的解決方案呢?在2016和2017年，如ITRS和IRDS等技術(shù)開發(fā)藍圖強烈建議為連續(xù)的電晶體微縮采用全包覆式(GAA)電晶體與單片3D (M3D) IC，從而降低制造成本。因此，客戶應(yīng)該主動尋求利用‘GAA + M3D’的超低成本存儲器元件。否則，客戶將會為存儲器元件付出更多的費用，而如此高的存儲器價格也將會為大部份電子裝置和系統(tǒng)帶來問題。
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