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存储器价格居高不下的原因深度分析

2017-09-11 16:47:45 来源: eetimes

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存储器价格持续上涨的问题比许多人想像的更复杂...

根据市场分析师表示，动态随机存取存储器(DRAM)和NAND的价格正居高不下，而且预计还会更进一步攀升。许多人认为目前的存储器市场情况只是暂时的供需不均衡。或者，他们预期当3D NAND快闪存储器(flash)的制造趋于成熟后，就能解决目前的市场情况。然而，以DRAM的市况而言，没人能知道DRAM供应何时会改善。

从需求面来观察，虽然一些细分市场正在成长，但并未出现杀手级的应用或是特别繁荣的细分市场。因此，问题应该就出在供应面。

据美光(Micron)表示，2017年DRAM供给位元预计成长15-20%，可说是近20年来最低的位元成长率(bit growth)。较低的位元成长率，主要源于DRAM微缩限制。市场上有好一段时间都没有任何有关DRAM微缩的消息了。当供给位元成长低于45%时，这就是一个卖方的市场了。因此，DRAM的寡头垄断、低位元成长率，以及制造扩张迟缓，导致长期的供应吃紧。最终，可能只是DRAM的价格持续增加，而供应面却不会有任何改善。

NAND市场竞争激烈。基于3D NAND将大幅提高生产力的市场预期，所有的NAND厂商都投入了数十亿美元于3D NAND制造。因此，供应过剩预计将持续一段时间。然而，这种期待只是一种假象。3D NAND的制造比先前所想像的要困难得多。目前，几家NAND供应商都得使劲地推出3D NAND。

许多分析师预计，大约在2018年底，当64层和96层3D NAND快闪存储器的制造趋于成熟时，市场供应吃紧的情况将会缓解。因此，明年将会有足够的NAND供应吗？如图所示，平面NAND的横向微缩(即摩尔定律)以2的N次幂方式呈指数级增加位元单元。相对地，3D NAND的单元层数(即垂直微缩)则线性增加位元单元。目前，根据摩尔定律，平面NAND符合位元单元的指数级需求成长。然而，平面NAND面对微缩限制，3D NAND仅以线性位元成长率，将难以达到市场的需求。

64层3D NAND最终将达到与平面NAND平价。对于双倍和四倍的存储器容量，3D NAND应该分别有128层和256层。考虑到长期累积的产量损失、制造困难和低晶圆产出效率，超过64层的存储器容量扩展对于3D NAND来说是一大挑战。如果3D NAND在第1层达到与平面NAND平价，那么垂直扩展记体容量就会更容易多了。

如同所讨论的，存储器价格较高不再只是因为供需失衡。从现在开始，我们很难看到存储器价格降下来，因为存储器价格如此之高，主要源于存储器元件的微缩限制。很讽刺地，存储器供应商却以这种存储器微缩的限制来赚大钱。从2017年上半年的前五大半导体供应商排名来看，其中有三家就是存储器供应商。例如，海力士(SK Hynix)和Micro极其仰赖于DRAM，因为这两家公司的营收分别有75%和65%都来自DRAM市场。

目前，买家掌控了存储器价格，并将存储器产品视为商品。如今正是存储器供应商的黄金时代，高昂的存储器价格将成为买家的负担。没错，由于存储器微缩的限制，存储器将成为卖方市场。我们如何找到可解决高存储器价格的解决方案呢？在2016和2017年，如ITRS和IRDS等技术开发蓝图强烈建议为连续的电晶体微缩采用全包覆式(GAA)电晶体与单片3D (M3D) IC，从而降低制造成本。因此，客户应该主动寻求利用‘GAA + M3D’的超低成本存储器元件。否则，客户将会为存储器元件付出更多的费用，而如此高的存储器价格也将会为大部份电子装置和系统带来问题。

责任编辑：星野

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