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        DRAM市場初見回暖新一輪競爭開啟

        2020-05-27 09:50:50張心怡
        中國電子報 2020年26期

        張心怡

        DRAM第一季度價格回暖,“存儲三雄”三星、美光、海力士圍繞DRAM的新一輪競爭已經(jīng)開始。三星將EUV導入DRAM.DDR5及LPDDR5等新產(chǎn)品的崛起,透露哪些迭代趨勢?在寒意猶存的第二季度,三大內存企業(yè)的產(chǎn)能布局有什么側重點,聚焦哪些市場方向?

        DRAM邁向EUV時代

        三星首度在DRAM生產(chǎn)引入EUV,既有利于降低生產(chǎn)成本,也有利于提升差異化競爭能力。

        三星于近期宣布,已經(jīng)成功出貨了一百萬個基于EUV技術的10nm級(D1x)DDR4模塊,成為首個在DRAM生產(chǎn)中使用EUV的企業(yè)。目前三星的EUV DDR4模塊已經(jīng)完成了壘球范圍的客戶評估,將為高端PC、手機、企業(yè)服務器、大數(shù)據(jù)等應用使用更先進的EUV技術開啟大門。

        EUV光刻是邏輯IC 7nm及以下制程的關鍵技術,能夠提升產(chǎn)能,降低單片生產(chǎn)成本。EUV波長僅為13.5nm,遠遠小于DUV光刻機的193nm,能實現(xiàn)更高的分辨率,打造更小更快的芯片。臺積電的7nm加強版N7+以及后續(xù)的6nm、5一、3nm工藝都將使用ELv設備,三星也從7nm節(jié)點開始使用EUV設備并將一直沿用到3nm工藝的開發(fā)。

        三星首度在DRAM生產(chǎn)引入EUV,既有利于降低生產(chǎn)成本,也有利于提升差異化競爭能力。集邦咨詢在文字答復記者采訪時表示,DRAM進入iOnm級時代,制程所需的光罩數(shù)越來越高,EUV可有效減少光罩數(shù)量來壓低成本。隨著DRAM向更先進的節(jié)點發(fā)展,EUV會變成不可或缺的工具,不過現(xiàn)階段供應商仍處于試產(chǎn)階段,達到較高的經(jīng)濟效益才會將EUV導人量產(chǎn)。

        賽迪智庫集成電路所分析師黃陽棋向記者指出,從技術必要性來看,當前DRAM先進節(jié)點為1Znm(第三代10nm等級制造工藝),即使再進步兩代依舊沒有必須使用EUV的要求。但是三星宣稱EUV能夠使生產(chǎn)效率翻倍,從而大幅降低成本,使得其他廠商必須跟進,否則將在競爭中處于劣勢。在未來DRAM競爭中,EUV是一個必須的選項,這是市場競爭的結果。

        海力士也注意到EUV對DRAM的重要性。2019年10月,海力士在聲明中稱,為滿足微型化電子設備及存儲單元對大容量、高密度數(shù)據(jù)存儲的需求,導人EUV勢在必行,海力士在韓國利川的M16工廠有望為EUV設備設立單獨區(qū)域。海力士預計,EUV將在2020年部分用于IYnm(第二代10nm等級制造工藝)及以下DRAM的生產(chǎn)。

        美光則在第一季度財報中指出,其在中國臺灣生產(chǎn)基地的凈室已經(jīng)具備EUV能力。

        除了制程技術,海力士、美光還聚焦封裝方案創(chuàng)新。海力士與科技公司Xperi旗下子公司Invensas簽訂新的專利與技術授權協(xié)議,獲得DBI Ultra 2.5D/3D互連技術授權,該技術通過化學鍵而非銅柱實現(xiàn)芯片互聯(lián),能實現(xiàn)16層堆疊,顯著提升帶寬和存儲密度。美光的uM-CP封裝方案將低功耗DRAM芯片與NAND芯片以及其主控相結合,與雙芯片解決方案相比節(jié)省40%空間,目前已經(jīng)送樣。

        LPDDR5引領新一輪產(chǎn)品競爭

        在小米采用LPDDR5的實測結果中,LPDDR5綜合場景下較LP-DDR4續(xù)航提升約10%。

        今年2月,美光宣布交付壘球首款LPDDR5(低功耗DDR5)DRAM芯片。小米創(chuàng)始人兼董事長雷軍表示,小米10全線采用LPDDR5內存,供應商為美光和三星。根據(jù)美光提供的參數(shù),LPDDR5相較LPDDR4整機省電5% - 10%,續(xù)航延長5% - 10%。在小米采用LPDDR5的實測結果中,LPDDR5綜合場景下較LP-DDR4續(xù)航提升約10%,游戲場景(王者榮耀)省電約20%,徽信語音和視頻場景省電約10%。

        在美光宣布小米將搭載其首款量產(chǎn)的LPDDR5后僅4個小時,努比亞創(chuàng)始人兼總裁倪飛在社交賬號宣布紅魔5G全系列標配LPDDR5,配圖為三星LPD-DR5產(chǎn)品圖。兩天后,Realme副總裁徐起宣布realme真我X50 Pro全系標配三星LPDDR5。

        小米10系列和reahne真我X50 Pro的LPDDR5內存最高為12GB,不過消費者有望在下半年見到搭載16GB LPD-DR5的手機。今年2月,三星宣布面向下一代高端手機的16 GB LPDDR5開始量產(chǎn),數(shù)據(jù)傳輸速率達到5500Mh/s,是LPDDR4X版本的1.3倍。相比8GBIPDDR4. 16GB LPDDR5能降低20%的功耗并提供兩倍的性能。三星計劃在平澤工廠繼續(xù)擴產(chǎn)LPDDR5,并在第二季度規(guī)模量產(chǎn)基于第三代10nm工藝的16GB LPDDR5。美光科技移動產(chǎn)品事業(yè)部市場副總裁Chnstopher Moore也表示,預計2020年下半年就會出現(xiàn)16GB內存的手機,美光已經(jīng)接到很多16GB內存需求。

        相比LPDDR5,DDR5的規(guī)模量產(chǎn)和應用步伐稍緩,但領軍內存企業(yè)都在加緊布局。海力士計劃今年量產(chǎn)DDR5,三星計劃2021年基于Dla工藝大規(guī)模量產(chǎn)DDR5,美光1Znm制程的DDR5寄存型DIMM (RDIMM)已開始出樣。據(jù)悉,海力士DDR5內存頻率最高達8400MHz,單顆最大內存容量為64GB,相比DDR4帶寬翻倍。集邦咨詢向記者表示,DDR5的進程比LPD-DR5更晚,主要應用場景以計算機、服務器產(chǎn)品為主,但需要配合主流CPU的規(guī)格,預計到2021年的下半年才能在市場上看到一定數(shù)量的產(chǎn)品。

        產(chǎn)能向先進制程和新產(chǎn)品傾斜

        三大DRAM供應商今年的發(fā)展方向為持續(xù)朝向1Y、1Znm制程做轉進。

        2019年,內存價格經(jīng)歷至暗時刻。三星2019年盈利較2018年下降52.8%,海力士2019年盈利同比下降87%,美光同比下降23%。集邦咨詢向記者表示,在產(chǎn)能擴增放緩的情況下,三大DRAM供應商今年的發(fā)展方向為持續(xù)朝向1Y、iZnm制程做轉換。在比拼技術的同時,也要比拼產(chǎn)品質量、良率和轉換進度。

        海力士計劃2020年重點提升1Ynm DRAM產(chǎn)量。海力士首席技術官Jin-seok Cha表示,海力士今年的投資會聚焦在向tYnm的技術遷移以及96層和128層NAND,采用1Ynm的DRAM占比將提升40%。iZnm也將于年內正式投入批量生產(chǎn)。

        三星也將為新產(chǎn)品建立產(chǎn)線。為了更好地滿足市場對下一代DDR5及LP-DDR5 DRAM不斷增長的需求,三星除導入EUV技術,還將于今年下半年在韓國平澤市建立第二條半導體產(chǎn)線。

        美光則跟據(jù)市場需求調整產(chǎn)能結構。美光在第二季度財報指出,受新冠肺炎疫情影響,遠程辦公、游戲、宅經(jīng)濟導致數(shù)據(jù)中心DRAM需求走高,隨之上升的需求還有筆記本電腦,手機和個人電子設備的DRAM需求則低于預期。美光表示,對DRAM和SSD的供應將更多從智能手機轉移到數(shù)據(jù)中心市場。黃陽棋表示,今年手機內存原本預計會有隨著5G換機所帶來的高速增長,但由于受到疫情影響,手機出貨量不及預期,也會影響到內存行業(yè)全年的增長不及預期。服務器將會是今年內存增長的主要動力。

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