根據市場(chǎng)分析師表示,動(dòng)態(tài)隨機存取內存(DRAM)和NAND的價(jià)格正居高不下,而且預計還會(huì )更進(jìn)一步攀升。許多人認為目前的內存市場(chǎng)情況只是暫時(shí)的供需不均衡?;蛘?,他們預期當3D NAND閃存(flash)的制造趨于成熟后,就能解決目前的市場(chǎng)情況。然而,以DRAM的市況而言,沒(méi)人能知道DRAM供應何時(shí)會(huì )改善。電子實(shí)驗模塊
從需求面來(lái)觀(guān)察,雖然一些細分市場(chǎng)正在成長(cháng),但并未出現殺手級的應用或是特別繁榮的細分市場(chǎng)。因此,問(wèn)題應該就出在供應面。
據美光(Micron)表示,2017年DRAM供給位預計成長(cháng)15-20%,可說(shuō)是近20年來(lái)最低的位成長(cháng)率(bit growth)。較低的位成長(cháng)率,主要源于DRAM微縮限制。市場(chǎng)上有好一段時(shí)間都沒(méi)有任何有關(guān)DRAM微縮的消息了。當供給位成長(cháng)低于45%時(shí),這就是一個(gè)賣(mài)方的市場(chǎng)了。因此,DRAM的寡頭壟斷、低位成長(cháng)率,以及制造擴張遲緩,導致長(cháng)期的供應吃緊。最終,可能只是DRAM的價(jià)格持續增加,而供應面卻不會(huì )有任何改善。NAND市場(chǎng)競爭激烈?;?D NAND將大幅提高生產(chǎn)力的市場(chǎng)預期,所有的NAND廠(chǎng)商都投入了數十億美元于3D NAND制造。因此,供應過(guò)剩預計將持續一段時(shí)間。然而,這種期待只是一種假象。3D NAND的制造比先前所想象的要困難得多。目前,幾家NAND供貨商都得使勁地推出3D NAND。
許多分析師預計,大約在2018年底,當64層和96層3D NAND閃存的制造趨于成熟時(shí),市場(chǎng)供應吃緊的情況將會(huì )緩解。因此,明年將會(huì )有足夠的NAND供應嗎?如圖所示,平面NAND的橫向微縮(即摩爾定律)以2的N次冪方式呈指數級增加位單元。相對地,3D NAND的單元層數(即垂直微縮)則線(xiàn)性增加位單元。目前,根據摩爾定律,平面NAND符合位單元的指數級需求成長(cháng)。然而,平面NAND面對微縮限制,3D NAND僅以線(xiàn)性位成長(cháng)率,將難以達到市場(chǎng)的需求。64層3D NAND最終將達到與平面NAND平價(jià)。對于雙倍和四倍的內存容量,3D NAND應該分別有128層和256層??紤]到長(cháng)期累積的產(chǎn)量損失、制造困難和低晶圓產(chǎn)出效率,超過(guò)64層的內存容量擴展對于3D NAND來(lái)說(shuō)是一大挑戰。如果3D NAND在第1層達到與平面NAND平價(jià),那么垂直擴展記體容量就會(huì )更容易多了。
如同所討論的,內存價(jià)格較高不再只是因為供需失衡。從現在開(kāi)始,我們很難看到內存價(jià)格降下來(lái),因為內存價(jià)格如此之高,主要源于內存組件的微縮限制。很諷刺地,內存供貨商卻以這種內存微縮的限制來(lái)賺大錢(qián)。從2017年上半年的前五大半導體供貨商排名來(lái)看,其中有三家就是內存供貨商。例如,海力士(SK Hynix)和Micro極其仰賴(lài)于DRAM,因為這兩家公司的營(yíng)收分別有75%和65%都來(lái)自DRAM市場(chǎng)。目前,買(mǎi)家掌控了內存價(jià)格,并將內存產(chǎn)品視為商品。如今正是內存供貨商的黃金時(shí)代,高昂的內存價(jià)格將成為買(mǎi)家的負擔。沒(méi)錯,由于內存微縮的限制,內存將成為賣(mài)方市場(chǎng)。我們如何找到可解決高內存價(jià)格的解決方案呢?
在2016和2017年,如ITRS和IRDS等技術(shù)開(kāi)發(fā)藍圖強烈建議為連續的晶體管微縮采用全包覆式(GAA)晶體管與單片3D (M3D) IC,從而降低制造成本。因此,客戶(hù)應該主動(dòng)尋求利用‘GAA + M3D’的超低成本內存組件。否則,客戶(hù)將會(huì )為內存組件付出更多的費用,而如此高的內存價(jià)格也將會(huì )為大部份電子設備和系統帶來(lái)問(wèn)題。