美光投向“敌营”，留给英特尔3D Xpoint的时间不多了

由于对未来技术发展路线的看法出现歧异，英特尔(Intel)与美光(Micron)在NAND Flash方面的技术合作将在一年后告终。未来美光的第四代3D NAND Flash将放弃使用浮闸(Floating Gate)技术，转向电荷捕捉(Charge Trap)。业界常将此事解读为电荷捕捉技术大获全胜，成为未来NAND Flash所采用的主流技术，因为目前除了英特尔跟美光之外，三星(Samsung)、东芝(Toshiba)与海力士(SK Hynix)都已改用电荷捕捉来生产3D NAND Flash。

西瓜偎大边电荷捕捉大获全胜

在半导体的世界里，一项技术能否成功，供需两端的规模都是非常重要的因素。美光的NAND Flash产品发展路线决定从浮闸转向电荷捕捉，正是因为除了英特尔跟美光之外，业内已经没有其他供应商采用浮闸技术。

由于美光决定转向，未来还会坚守浮闸技术的NAND Flash供应商将只剩下英特尔。对英特尔来说，这是一个相当不利的情况。一来日后所有的研发费用将必须独自承担，二来设备供应链业者愿意力挺到何种程度，也是个问题。英特尔的设备采购订单再大，也无法跟三星、东芝、海力士等业者的设备需求总量相比。设备业者在商言商，其NAND Flash相关设备的研发重心必然往电荷捕捉移动，未来还能分配多少资源给浮闸制程所使用的设备，是个大哉问。

事实上，类似的情况在DRAM产业就曾发生过。在21世纪的前十年，DRAM产业就曾发生过沟槽式(Trench)与堆叠式(Stack)的架构大战。沟槽式DRAM(图1)的电容在闸极下方，堆叠式DRAM(图2)的电容器则在闸极上方，是这两种DRAM最大的差异。

在沟槽式DRAM的制程中，必须先在基板蚀刻出沟槽，然后在沟槽中沉积出介电层，以形成电容器，然后在电容器上方再制造出闸极，构成完整的DRAM Cell。这种制程最大的技术挑战有二，一是随着线宽越来越细，沟槽的宽深比跟着增加，如何蚀刻出这种沟槽，是相当大的技术挑战。其次，在进行沉积制程时，由于沟槽的开口越来越细，要在沟槽里面沉积足够的介电材料，形成容值够高的电容器，也越来越难。相较之下，堆叠式DRAM则没有上述问题，因此随着制程节点越往前推进，沟槽式DRAM的采用者越来越少。

两大技术阵营从130奈米开始一路缠斗到75奈米，最后只剩下奇梦达(Qimonda)还能做出沟槽式DRAM，其他DRAM业者则早已改采堆叠式架构。而在这个过程中，DRAM业者不断跳槽到堆叠式架构，设备业者对沟槽式制程的支援也越来越少。最后，随着奇梦达破产，沟槽式DRAM也宣告走入历史。

如果历史经验有任何参考价值，沟槽式DRAM与堆叠式DRAM的大战告诉我们，英特尔可能做出了很危险的决策。台语俗谚说「西瓜偎大边」，看准趋势发展方向，站在主流方，可获得的生态系统资源也越多，规模经济效应也越明显。而站错边的厂商，最后往往只能黯然退出市场。

人多的地方不要去

照理说，英特尔应该也看得出固守浮闸技术的危险性，但英特尔/美光宣布分手已经几个月过去，英特尔看起来没有改变NAND Flash技术发展路线的打算。有些媒体认为，英特尔应该只是不愿公开承认浮闸技术已经走到尽头，试图做最后的努力。

但对英特尔而言，浮闸技术或许仍有值得赌一把的理由。笔者认为，英特尔不是一家会为了面子死撑的企业，从Wireless USB、WiMAX到WiDi，英特尔技术发展押错宝的例子其实不少，最后都是以壮士断腕的结局收场。因此，另一个可能是，英特尔对自己的浮闸技术掌握度深具信心，认为至少还能再支撑一个世代以上，然后将自家记忆体产品过渡到Optane，也就是3D Xpoint技术。

事实上，笔者认为，对手握3D Xpoint技术的英特尔来说，以浮闸技术为基础的NAND Flash，最大的任务是争取时间，而不是真的要一直靠此技术跟其他NAND Flash供应商竞争。

虽说西瓜偎大边，但「人多的地方不要去」也是商业竞争的常识。NAND Flash记忆体跟DRAM一样，是同质性很高的产品，也因为如此，供应商之间的竞争武器，直言之只有三项法宝--产品开发速度、成本控管跟口袋深度。谁的产品开发速度领先同业，谁就能掌握新产品上市初期的高获利时机；成本控管能力较佳、口袋深度够深的业者，则更有筹码打价格战，在市况不佳的时候熬过市场寒冬。

相较于其他记忆体供应商，英特尔其实有很多策略选项，Optane就是一路活棋，而且是其他记忆体供应商所没有的独家技术。Optane的读写效能理论上接近DRAM，但却具有NAND Flash的非挥发特性，被认为是非常有潜力的次世代记忆体。不过，目前Optane固态硬碟(SSD)的效能其实跟NAND Flash SSD相去不远，价格却高出一大截，因此市场接受度并不理想。也因为如此，英特尔还需要时间为Optane做更多准备，包含平台架构/软体的调整跟最佳化，以及最重要的降低成本，Optane的市场接受度才有机会提升。

另一方面，Optane除了用在SSD之外，也可以DIMM模组的型态出现。目前英特尔已经提供基于Optane的DIMM模组工程样品给特定客户，预计2019年开始量产。这是一项非常值得关注的产品，即便短期内Optane DIMM不可能取代DRAM的地位，但至少有搅局的潜力。

某记忆体相关业者就直言，主机板上的DIMM插槽总数不太有增加的机会。换言之，只要Optane DIMM占掉一个插槽，DRAM的DIMM插槽就少一个。由于DRAM报价居高不下，英特尔在2017年拱手把盘据数十年的全球半导体营收龙头宝座让给了三星，而Optane DIMM这项产品在此刻现身，其实颇有牵制三星的意味存在。

前面提到，英特尔不是纯记忆体业者，而是运算平台的主导者，因此，相较于其他记忆体业者只能在英特尔制定的平台框架内竞争，在技术上，英特尔可以用平台设计来拉抬Optane，在商业模式上也有捆绑销售的可能性。

供应商家数不足恐成普及障碍

虽然Optane有其特殊性，而且英特尔还可以将其包裹在平台中推广，但整体来说，这项技术未来的最大隐忧，恐怕就是它的特殊性。3D Xpoint是英特尔跟美光联手开发的次世代记忆体技术，目前已经商品化的厂商则只有英特尔一家，美光则不愿意将基于3D Xpoint技术的记忆体运用在SSD产品上，甚至宁可让其厂房闲置，也不愿生产3D Xpoint记忆体。

某种程度上，这也是Optane SSD价格居高不下的原因之一，因为产能实在太低。没有量就不会有Cost Down，是电子业的基本规律。此外，单一供货商也会使原始设备制造商(OEM)跟品牌厂持观望态度。

或许也是考量到单一供应商可能造成的问题，加上3D Xpoint的部分关键技术也来自美光，因此在英特尔、美光宣布停止合作开发下一代NAND Flash记忆体的同时，美光也明确表示，双方在3D Xpoint技术上的合作将继续进行。

美光的盘算应该是将3D Xpoint记忆体运用在DIMM模组产品上，而非SSD。但即便英特尔跟美光联手提供3D Xpoint记忆体，其供应量相对于整个DRAM或NAND Flash产业来说还是太小，只能稍微纾解单一供应商的疑虑。

总结来说，3D Xpoint虽有发展潜力，但其市场普及仍有诸多障碍需要克服，英特尔跟美光的操盘手，对此必须小心翼翼，做好缜密规画。