存儲器市場已出現典范轉型,以智能型手機為中心的行動時代(mobile era),逐步轉進人工智能(AI)等的數據經濟時代。
數據經濟需要搭載大量DRAM及NAND Flash協助運算,預計2021年將出現另一個半導體超級周期,半導體公司正在加大努力以獲取更大的市場份額。尤其在存儲器半導體市場中,對新技術的競爭正在加劇。
明年將是DDR5的DRAM競爭
而因為其性能突出,使得DDR5產品因為世代交替的市場需求下,有空間為存儲器廠帶來不小收益,這也是預期全球存儲器產業將迎接新成長周期的主因。
DDR5 DRAM作為下一代產品,其傳輸速度和容量都比當前市場主流DDR4DRAM快得多。
DDR5DRAM的工作電壓為1.1V,這比DDR4芯片的1.2V降低了9%。DDR5的最大容量為64Gb,是當前DDR4的四倍。
DDR5產品有望提高芯片制造商的盈利能力,因為其單價高于DDR4 DRAM,DDR4 DRAM的單價比DDR3 DRAM高1.5倍,DDR5 DRAM的價格漲幅應該也是差不多。
根據TrendForce集邦咨詢預測,DDR5在PC DRAM市場中的市占率,將從2020年的不到1%,成長到2021年的10%,足足是10倍以上的成長。
尤其是DDR5產品在服務器DRAM市場中,其市占率也將從2020年的4%,提升到2021年的15%。
因此,在市場快速成長的情況下,全球三大存儲器廠都開始準備搶攻商機。
隨著2021年全球三大存儲器廠將陸續大規模量產下一代DDR5 DRAM,預計存儲器市場將迎接下一個成長周期。
而存儲器市場有望在2021年重回增長軌道,但預計市場規模只有1331億美元,無法超越2018年創下的歷史記錄1633億美元;到2022年,預計存儲器市場規模同比增長29%至1710億美元。
在NAND Flash快閃存儲器上相互角力
業界預期,NAND Flash快閃存儲器市場的成長將比DRAM市場更快,原因在于智能手機向5G發展,以及資料中心的服務器對SSD的需求所造成。
這使得NAND Flash快閃存儲器市場到2024前將以每年30%到35%的速度增長,相較于DRAM的年平均成長率為15%到20%而言,NAND Flash快閃存儲器市場的成長速度快很多。
美光在2020年11月宣布,已經開始量產全球首批176層堆疊的NAND Flash快閃存儲器。
2020年10月,SK海力士宣布將以90億美元收購英特爾的NAND閃存及存儲業務,使得SK海力士在全球NAND Flash快閃存儲器市場的市占率有望達到20%以上;在今年12月日宣布已經完成176層堆疊NAND Flash快閃存儲器的開發。
三星方面則是計劃2021年發布第7代V-NAND快閃存儲器,第7代V-NAND快閃存儲器最多可以達到256層堆疊的能力。
對智能型手機來說,在導入3D感測、4K影像、虛擬及擴充實境(VR/AR)功能后,終端邊緣運算也得搭載更多的DRAM及NAND Flash。
此外,正在快速起飛的車用電子、云端運算、數據中心等應用,對存儲器需求更是較今年呈現倍數成長。
NAND Flash進入3D NAND制程要全面更改設備,資本支出同樣龐大,但至2021年的位元年復合成長率僅40—45%。
預計明年NAND Flash各類產品總需求位元數包含Client SSD(31%)、Enterprise SSD(20%)、UFS與eMMC(41%)與NAND Wafer(8%)。
由于供貨商數量遠高于DRAM,加上供給位元成長的幅度居高不下,預計2021年價格仍將逐季下跌。
手機存儲容量升級驅動移動存儲器需求
目前智能手機仍然是市場中消耗DRAM最多的一個項目,未來三到五年之內仍將維持這種狀態。
隨著明年服務器、智能手機以及PC 的增長,會帶來需求的變緊,尤其是下半年,價格會隨之稍漲,具體漲幅多少主要取決于明年三大領域的增長幅度。
未來手機上存儲芯片的容量將不會下降,反而是會越來越大,短期來看,至少明年的容量與今年持平,但長期來看,容量的增長將會是不可逆的。
未來容量的增長將會依靠中低端手機驅動,所以隨著時間的推移,存儲方面未來將會呈現增長趨緩。
現在手機基本上都是12GB、16GB的內存,再往上增長就會出現浪費,除非有新的功能或者技術的出現,帶動DRAM的增長。
高通預計到2022年5G智能手機出貨量將超過7.5億部,在低端手機市場,2GB DRAM及以下的占比逐漸減少,高端手機逐漸普及至8GB甚至12GB。
而閃存單芯片容量也從128GB/256GB推進至256GB/512GB,5G智能手機的加速滲透以及存儲容量升級有望驅動存儲產品需求提升。
全球存儲器巨頭將導入EUV技術
目前全球3大DRAM存儲器廠商美光在進行EUV運用于DRAM先進制程,準備與韓國三星、SK海力士競爭。
目前三星已在第3代10納米級DRAM存儲器生產導入EUV技術,且還預計2021年發表第4代10納米級的DRAM存儲器生產增加EUV技術。
至于SK海力士則將在2021年量產第4代10納米級DRAM存儲器導入EUV技術,目前SK海力士也分批導入EUV設備,預計在京畿道利川市的新DRAM工廠建立EUV技術產線。
英特爾 12 代酷睿 Alder Lake (ADL)混合架構處理器會支持DDR5,但最早也要到2021年Q3。
AMD的Zen4已經規劃了對DDR5的支持,發布時間也在2021年。DDR5要全面在PC上普及,看來至少還需要2年的時間。
結尾:國產代表長信存儲差距縮小
存儲器是半導體產業的重要分支,約占2019年全球半導體市場的30%。長期以來,我國使用的存儲芯片嚴重依賴進口,占到我國集成電路進口總額的40%左右。
目前,長江存儲、長鑫存儲、福建晉華這三家國內廠商正奮力追趕。隨著量產的推進,依賴進口的局面有望得到緩解。
2019年三季度,長江存儲實現64層3D NAND的量產,預計128層產品今年底到明年上半年量產,公司也在去年宣布要投資DRAM。
如今,長鑫存儲主要量產19nm內存產品,技術水平落后兩三年的時間。不過在2021年,長鑫存儲將實現17nm內存芯片的量產,內存存儲密度將進一步提升,差距也將進一步縮小。
責任編輯:gt
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