滕冉

今年5月，世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)（WSTS）發(fā)布了其最新的半導(dǎo)體市場預(yù)測數(shù)據(jù)，2019年世界半導(dǎo)體市場將下降至4120億美元，相比2018下降約12.1%。

存儲(chǔ)器市場規(guī)模與產(chǎn)品價(jià)格“雙下降”

在市場規(guī)模方面，所有主要類別的半導(dǎo)體產(chǎn)品均出現(xiàn)不同程度的下降，存儲(chǔ)器產(chǎn)品首當(dāng)其沖，全年銷售額預(yù)計(jì)下挫30.6%，預(yù)計(jì)2019全球的產(chǎn)品銷售額僅為1095.9億美元。7月31日，IC Insight發(fā)布預(yù)警，DRAM和NAND Flash存儲(chǔ)器全年銷售額將分別重挫38%和32%。

在產(chǎn)品價(jià)格方面，雖然受到東芝/西數(shù)跳電、日韓半導(dǎo)體材料輸出限制影響和存儲(chǔ)器廠商減產(chǎn)措施等諸多市場因素影響，讓存儲(chǔ)器市場出現(xiàn)短暫的局勢轉(zhuǎn)折，但從長期趨勢來看，存儲(chǔ)器價(jià)格呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢。根據(jù)國家集成電路設(shè)計(jì)深圳產(chǎn)業(yè)化基地市場平臺(tái)（中國閃存市場網(wǎng)）的統(tǒng)計(jì)，8月5日DDR4 8GB的平均交易價(jià)格為3.5美元，和5月31日的3.75美元相比，下跌0.25美元左右，但與去年9月8.0美元以上的高峰相比，跌幅達(dá)50%以上。同天，F(xiàn)lash Wafer 256GB MLC收盤價(jià)為5.5美元，和去年8月（7.5美元）的高點(diǎn)相比，價(jià)格下跌30%左右?？傊?，過去一年，全球知名的存儲(chǔ)器芯片廠商三星、SK 海力士、美光、東芝存儲(chǔ)器（TMC）、英特爾等爭相在創(chuàng)新技術(shù)上展開激烈競爭，更是在投資、建廠、擴(kuò)產(chǎn)等方面拉開戰(zhàn)局，出現(xiàn)產(chǎn)能過剩、市場供過于求的情況，導(dǎo)致了存儲(chǔ)產(chǎn)品的持續(xù)下跌，影響了企業(yè)利潤。

先進(jìn)工藝制程競爭趨于白熱化

受到存儲(chǔ)器價(jià)格震蕩下跌的影響，國際存儲(chǔ)器主要制造商相繼采取削減資本支出或降低產(chǎn)量等應(yīng)對措施。以美光為例，2019年其在NAND閃存產(chǎn)量削減從原本計(jì)劃的5%擴(kuò)大到了10%。不過目前國際大廠減產(chǎn)多半是針對舊制程的64層NAND，而新一代96層的研發(fā)投入并未縮減。

在三星、東芝存儲(chǔ)器（TMC）、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士等3D技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下，不僅NAND Flash快速由2D NAND向3D NAND普及，2019下半年各廠商將加快從64層3D NAND向96層3D NAND過渡。6月27日，SK海力士成功研發(fā)出128層4D Nand閃存芯片，將從今年下半年開始投入量產(chǎn)。新產(chǎn)品比以往96層4D Nand芯片的生產(chǎn)效率提高了40%，并首次用TLC存儲(chǔ)方式達(dá)到1TB的容量。8月6日，三星官方宣布已率先量產(chǎn)了全球首款基于136層堆疊的第六代256GB TLC V-NAND顆粒的新型250GB SATA固態(tài)硬盤（SSD），與上一代相比，新的V-NAND芯片性能提升了10%、功耗降低了15%、生產(chǎn)效率提升了20%。在內(nèi)存芯片領(lǐng)域，3月21日是三星電子開發(fā)出業(yè)界首個(gè)第三代10納米級 （1z-nm） 8GB雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR4） DRAM。

未來，在價(jià)格、庫存等多重因素壓力下，全球存儲(chǔ)企業(yè)將在先進(jìn)工藝制程領(lǐng)域展開新一輪的廝殺。

超摩爾定律存儲(chǔ)器產(chǎn)品嶄露頭角

在存儲(chǔ)器技術(shù)繼續(xù)延續(xù)摩爾定律發(fā)展的同時(shí)，以新材料、新結(jié)構(gòu)、新器件為特點(diǎn)的超越摩爾定律為存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)提供了新的發(fā)展方向。三維異質(zhì)器件系統(tǒng)集成成為發(fā)展趨勢，三星、美光、英特爾、海力士等企業(yè)在三維器件制造與封裝領(lǐng)域發(fā)展迅速。英特爾聯(lián)合美光推出革命性的3D Xpoint新技術(shù);三星實(shí)現(xiàn)多層3D NAND閃存，成為存儲(chǔ)領(lǐng)域的顛覆性產(chǎn)品。SK海力士采用超均一垂直植入、高信賴多層薄膜構(gòu)成、超高速低電力線路設(shè)計(jì)等技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了128層堆棧4D NAND。

隨著市場需求的多樣化、工藝的限制及功耗的考慮，存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)必須評估其發(fā)展替代技術(shù)的時(shí)代，特別是開發(fā)出可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和快速、低壓（低能量）的新型存儲(chǔ)器。經(jīng)過數(shù)十年的研發(fā)，磁性存儲(chǔ)器（MRAM）、相變存儲(chǔ)器（PCRAM）和電阻式存儲(chǔ)器（ReRAM）等新型存儲(chǔ)器即將在不遠(yuǎn)的未來投入商業(yè)化應(yīng)用。MRAM具備隨機(jī)讀寫速度快、非易失性和低功耗等眾多優(yōu)點(diǎn)，未來將成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的首選存儲(chǔ)器。ReRAM技術(shù)有多種實(shí)現(xiàn)形式，其特色在于即使擁有超高密度，仍能達(dá)到極小的平均讀取電流。PCRAM在使用過程中即使斷電，信息也不會(huì)消失。新型存儲(chǔ)器有望實(shí)現(xiàn)更高的性能、更低的功耗和更低的成本，是首選的補(bǔ)充方案，在某些情況下甚至可以替代當(dāng)今的主流技術(shù)。