探索中国存储器产业发展道路

2017 年3 月14 日，中国存储器产业发展论坛在中国上海浦东嘉里大酒店顺利召开。论坛力邀各路半导体行业风云人物，共同探讨在移动通讯、云计算和物联网的驱动下，中国企业如何学习先进经验，借助市场和资金的优势，在国际竞争中获得应有的地位，共同推动全球以及中国存储器市场的发展。

本次论坛的主题演讲主要分为以下几个部分：

一、彭安：存储器最新发展简介

有着28 年丰富半导体行业经验的富微电子有限公司的首席策略官和业务发展副总裁，JEDEC 主席特助和委员会JC63 及JC64.8 副主席彭安先生在演讲中指出：“随着全球存储器产业升级的到来，存储器市场将会迎来巨大的增长机遇。”

最新数据显示，到2016 年为止，全球半导体市场规模与上一年相比增长1.1% ，达到3389 亿美元。预计到2017 年将会继续保持6.5% 的增长速度，达到3610 亿美元。而这其中个存储器市场将会以年增长12.8% 远超其他领域，总体市场规模也将达到866 亿美元。就半导体产业的细分市场而言，2017 年，增长速度最快的将会是传感器、模拟和存储器市场。

而在存储器市场中，DRAM 从2016 年第二季度开始就保持着非常良好的发展势头，预计这种趋势将会在2017 年一直延续下去。在彭安先生看来，推动DRAM 市场快速发展的因素在于，大数据对于存储产品的需求，以及手机市场的蓬勃发展对于低电压型存储产品的需求是DRAM 市场增长的两个主要原因。

“存储技术现在是，并将始终是摩尔定律的引导者。”彭安先生指出，“虽然摩尔定律目前已经受到了很大限制，但是到目前为止工艺制程并不是DRAM 发展的最大难题，在20nm 工艺之后，DRAM 市场还有很长的路要走。”

未来，DRAM 市场面临的主要挑战是，如何能够满足市场尤其是大数据市场对于存储的近乎爆发式的需求增长，如何能够更好的降低DRAM 的能耗以及更好的控制成本。而JEDEC 推出的标准将能够很好的帮助厂商解决这些问题。据彭安先生透露，用于DDR5 的JEDEC 技术将会在今年推出，并将会在2018 年推出样片。

“中国存储器市场拥有着完整的产业链、巨大的市场，在中国也有着像长江存储技术公司，福建晋华和万亿易创新这样优秀的存储器公司，JEDEC 希望中国存储器制造商能够更好的参与到产业变革中去，成为全球存储器产业的领导者。”彭安先生在演讲最后表示。

二、Dean A.Klein：存储器创新的历史与未来

“存储器在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色，不论我们有没有注意到，存储器存在于我们身边的很多产品中，可以说存储技术是所有电子产品中必须用到的技术。”美光先进存储器解决方案副总裁Dean A.Klein 先生在题为“存储器创新的历史与未来”的演讲开始时表示。

Dean A.Klein 先生首先带我们回顾了存储器的发展历史，无论是早期的Drum Memory ，还是后来的Core Memory ，以及随着半导体技术的出现而产生的DRAM 存储技术，存储技术使得我们能够以更加高效的速度存储数据，以更加便捷的方式管理周边的电子设备。

这其中，Dean A.Klein 先生尤其强调了半导体工艺在DRAM 发展中起到的作用，从1999 年至今，随着半导体工艺的发展，存储器的精细程度以及存储空间页呈现了极大的增长，那么随着摩尔定律的终结，DRAM 市场的未来在哪里呢？

Dean A.Klein 先生认为，3D NAND 技术将会是未来的方向，它能够使得存储器在摩尔定律的基础上更好的提高存储器的性能，满足各种应用的需求。

举个例子来说，个人电脑，智能手机、服务器、工业市场、汽车，不同的细分市场对于存储器的需求都不尽相同，有的市场需求安全性高的产品，有的市场需求更加便携的产品，有的则是需要非常大存储空间的产品。这些需求，这些细分市场都在不同程度上驱动着存储器市场的发展。

“在我看来，这些市场需求就是存储器的未来所在。”Dean A.Klein 先生，“这些需求带来了新的发展机遇与挑战，不同的需求要求存储器厂商必须在工艺、封装技术以及应用方面有所突破与创新。满足市场的需求，就是找到了存储器市场的未来。”

三、纳秒级存储：超快固态硬盘和非易失存储器的应用

但是在西数新一代平台技术高级主任Zvonimir Z.Bandic 先生看来DRAM 技术还有着非常多的的挑战与限制，并不是完全适用于每一个应用场景。

例如，DRAM 的价格是非常昂贵的，并且很难很好的应用在超过4TB 的容量上。但是在大数据分析、高性能计算这样的场景中，对于存储空间的需求是非常巨大的，DRAM 犹豫其自身的限制需要非常多的数量才能够满足应用的需求。但是随之而来的问题是，DRAM 本身的功耗并不是很低，大量的DRAM 堆砌，厂商的能耗也非常高。这时候，我们就需要其他的技术来更好的解决这一问题。

“NVM 技术在这些应用场景中则能够很好的解决上述问题。”Zvonimir Z.Bandic 先生在演讲中表示，“NVM 具有非易失、按字节存取、存储密度高、低能耗、读写性能接近DRAM的性能。”

此外，超快速固态硬盘硬盘也可以解决这些问题，超快速固态硬盘尤其是使用PCI-E接口NVM产品在速度上将远超使用传统的PCI-E接口的SSD硬盘。固步自封，单纯的使用单一的产品是远远无法适应市场的。

“针对新的应用领域，我们需要更多的存储器标准来适应不同的市场，不同的应用。”Zvonimir Z.Bandic 先生表示。“例如在网络服务中，我们不仅仅需要传统的产品，我们还需要采用新的存储器结构来服务于网络市场，因为这一市场有着其自身的特点。”

四、特殊存储器市场的需求与挑战

不同的存储器细分市场有着不同的需求，这一趋势在特殊存储器市场表现的尤其明显，万亿易创新市场分析师曹堪宇先生的演讲很好的佐证了这句话。

曹堪宇先生在演讲中指出，存储器市场规模约占总体半导体市场的四分之一左右，而在存储器市场总，有10% 左右是特殊存储器市场，由此可见，特殊存储器市场并不是一个非常小众的市场，也有着巨大的发展空间。而特殊存储器市场则主要以2D NAND 和NVRAM 这两种技术为主。根据数据显示，2D NAND 和NVRAM 近年来都始终保持着非常良好的发展势头。

特殊存储器在市场中也扮演着非常重要的角色，首先，特殊存储器市场始终随着存储器市场的发展而不断发展，并没有呈现出任何萎靡的态势，特殊存储器市场进一步细化了存储器的产品种类，满足了越来越多产品的需求。其次，特殊存储器推动了存储器产品进入更多的行业领域，由于特殊存储器产品能够满足非常多的特殊需求，因此能够应用在很多的领域甚至是新领域当中。最后，特殊存储器产品也创造了很多新的技术和发展机会，很大程度上促进了存储器的发展。

同时，曹堪宇先生还例举了目前在国内从事特殊存储器的一些公司，并指出了他们在今后发展过程中可能遇到的一些挑战，公司规模，研发成本，无晶圆厂的模式、基础性的研究都可能制约公司的发展。

此外，对于中国存储器市场发展还存在一些威胁：政府影响，资源过度消耗，低ROI 投资的影响，中国存储器市场在全球的总份额不超过1% ，并且没有主要的相关技术支持，全球存储器市场已经饱和，中国市场将会是全球存储器企业的下一个战场，对于本地企业来说会有巨大的冲击，这些都会影响中国未来市场的发展。

五、Flash Memory的封装技术

来自江苏长江电子的CTO 梁新夫先生则在演讲中更多的介绍了存储器产品的封装技术，尤其是Flash Memory 所使用的封装技术。

根据2015 年的数据显示，全球半导体市场达到3340 亿美元的规模，其中有四分之一是存储器市场贡献的，在梁新夫先生看来，在全球大数据的浪潮下，数据的重要性凸显，已经成为科技领域的“石油”，这种地位在未来的数十年中将会逐渐凸显。

而这其中，随着近年来手机便携式设备，智能可穿戴设备以及汽车中越来越多电子设备的采用，市场对于Flash Memory 的需求越来越多，“2020 年，超过500 亿的物体将会连接网络，而他们都需要Flash Memory ，这将是市场发展的绝佳机会。”

但是我们必须面对的现实是，中国企业的技术还相对落后，无法满足市场的需求。中国DRAM 和NANDFlash 市场随着手机市场的发展出现爆发式增长，即便如此中国的存储器产品很多都依赖进口，每年中国大约消耗全世界30% 左右的存储器产品，这一市场是非常巨大的。

“新的技术正在到来，到2025 年，中国希望能够自主解决本土的50% 左右的DRAM 和NAND 需求。”

以3D NADN 闪存为例，2015 年，中国企业的产品还是以2D NAND 为主，约占总产量的93% ，绥中中国企业的技术升级以及3D 技术的采用，预计到2025 年，3D NAND 将会达到97.5% 的市场份额，这些都是会在未来几年中发生的。

六、3D NAND 技术的挑战

然而，来自LamResearch 的技术总监Rich Wise 先生对于3D NAND 未来的发展趋势并不是非常乐观。

随着云计算、大数据、物联网等应用的发展，未来NAND 的需求会持续增加，这就意味在可见的未来里，存储产品的需求量的大增，会带来庞大的市场价值。

对于3D NADN 市场在未来的发展，他持有肯定的态度，Rich Wise 先生认为，随着3D NAND 技术的成熟，存储容量和成本的降低是未来的必然趋势，而且3D NAND 技术在一定程度上也实现了这一目标，但是3D NAND 始终存在着一些技术限制和挑战。

3D NAND 闪存在性能、容量、可靠性、成本等方面有全面性的优势，而堆栈层数也是3D NAND 闪存一个重要指标。

这些挑战包括了制程，cell 架构，集成度、可靠性、阵列架构和芯片设计等多方面的挑战，尤其是对于基础懦弱的中国来说，挑战更是巨大。

七、新时代的存储器封装挑战

来自TechSearch 的E.Jan Vaedaman 女士在演讲中则更多的强调了封装技术对于存储器产品的挑战。

经过几年的高速发展，手机新增用户增长速度开始放慢，全球手机的销量和产量增速也逐渐趋缓，因此手机应用功能的发展和手机本身的结构升级对手机芯片市场发展的影响越来越大。智能手机为了容纳更多的功能，必然要求手机中的芯片无论是在功能上还是在能耗上做到越来越小，越来越少。这就要求手机中使用的芯片必须越来越小。

以现在的手机芯片为例，存储芯片一般都位于手机的最外层，这主要是用于存储芯片所使用的工艺决定的。“更小的封装，更小的引脚是存储器封装未来的必然趋势。”E.Jan Vaedaman 女士表示。

然而现在的封装技术很难达到这样的要求，“采用TSV 封装的3D IC 设计虽然能够解决封装大小的问题，但是在成本问题上却很难满足手机芯片的需求。”毕竟手机存储芯片很难使用高成本的解决方案。

目前，存储器产业在全球的各个国家，诸如美国、日本、韩国和中国都非常受关注，但是想要解决存储器的封装问题，在E.Jan Vaedaman 女士看来，我们需要的不仅仅是技术，还需要从已有的案例中吸取经验。

“先进的封装技术将会是存储器产业成功的关键钥匙，但是我们还需要很长的路要走，就像美信的产品一样，从2002 年开始设计，一直到2015 年才实现量产。但是我们必须要牢记存储器封装的重要性。”E.Jan Vaedaman 女士表示。

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