5G時代的漸行漸近。
對消費群體而言,5G帶來的是高帶寬低延遲的使用效果;對于企業端尤其是閃存大廠來說,則是新的機遇。
在近日舉行的“中國閃存市場峰會(CFMS2018)”上,中國閃存市場總經理邰煒表示,2018年全球半導體市場規模將達1500億美元,其中NAND Flash(閃存存儲器)將超過570億美元,而中國消耗了全球產能的32%,意味著中國已是全球存儲產業中最為重要的市場。目前半導體存儲芯片廠商主要集中在美國、日本、韓國,中國也在快速發展。
隨著5G、自動駕駛、AI等場景發展對存儲的需求大幅增加,閃存大廠都在存儲密度、堆疊技術等方面進行迭代,同時,NAND flash價格的大幅下滑也令技術更新訴求更為迫切。
集邦咨詢半導體研究中心陳玠瑋向21世紀經濟報道記者表示,NAND Flash市場自2018年起,已走向供應過剩局面,直到5G時代的到來將會有所改善。對于最新的96層QLC技術,他認為到2020年上半年可實現量產。
有業內人士指出,雖然NAND市場整體規模持續增加,但對主控的需求成長有限;同時主控的研發力度持續不減,隨著技術深入迭代,其投入回報比也面臨壓力越來越大的難題。
技術迭代遇上降價
今年以來,NAND flash價格結束了過去兩年的上升態勢并轉跌,這一方面與關鍵閃存大廠此前的產能投入有關,也與技術更新換代息息相關。
據中國閃存市場統計,2018年NAND flash綜合價格指數跌幅超過40%,同時年內主要原廠產出的3D NAND已成為主流。從3D NAND占NAND flash整體產能比來看,最高者美光已達90%。
邰煒指出,2018年新一輪投產即將開始,為了填補2016、2017年提升技術導致的產能空缺,并加大3D投產,三星除了有全球最大的Fab18工廠以外、還有西安工程二期,包括東芝和西部數據合資的Fab6、Fab7等來看,市場供應將會進一步增加。“后續隨著技術提升和產能增加,價格還會進一步下滑。”
技術的迭代則顯示出,1TB時代很快將到來,最可見的表現便是在手機端應用。據統計,今年上半年,NAND原廠的技術主要以量產64層TLC(三比特單元)為主,下半年部分原廠已經轉為96層TLC或者64層QLC(四比特單元)。“目前來看,大規模量產將集中在2019年上半年,量產容量基本是256GB或512GB,也有部分原廠采用64層QLC量產1TB技術比如美光,長江存儲也計劃明年量產64層TLC。”邰煒表示。
據介紹,目前NAND 2D極限容量已從128GB上升到64層512GB,96層會以512GB過渡,技術成熟以后量產到1TB技術。隨著QLC的量產,即使采用64層QLC也可以量產1T容量,這也意味著,TB時代的漸行漸近。
西部數據Device部門產品營銷與管理高級副總裁Christopher Bergey則向媒體表示,96層意味著更大容量和更低成本。但是3D技術之美在96層之后,還是可調的,所以未來可以看到兩個趨勢——更快速度的晶圓或者更大容量的存儲技術。
“其實在DRAM和NAND flash之間還有很大的價格和性能的調試空間,很多供應商都想找到一個既能滿足性能又能滿足存儲要求的產品。對于未來市場會怎樣,哪種產品最終能夠贏得市場還有待實踐。”他補充道。
技術不斷迭代的市場可以帶來更廣闊的應用空間,但同時也面臨投資回報成本走高的難題。在前述峰會上,多名業內人士有此感慨。
美光集團副總裁Dinesh Bahal就指出,到2021年,NAND flash市場bit(比特,信息量單位)需求總量將比2017年復合年均增長率達40%-45%,同時在企業級云端SSD(固態硬盤)、手機端和客戶級SSD方面,單個市場需求都將高于2017年的整體市場表現。
但他展示了一組數據,2006-2009年間,NAND flash的bit供應增速可達130%-140%;而到了2011-2015年間,增速已常態化維持在40%-45%區間。這就帶來挑戰,2006-2015年的產業投入均處在相似水平,隨著年份增長,要實現同樣的bit供應增速,投入的資金將越來越大,到2018年已需要250億美元,而2015年之前維持在平均100億美元水平。
群聯電子董事長潘健成也提到,NAND Flash市場很大,但主控芯片的需求卻成長有限,“比如1G用的是一個主控,100G也是一個主控,1000G還是一個主控。所以主控市場有沒有那么大?這是一個需要探討的問題。”在價格下降的周期內,主控廠商還要維持研發投入,尤其在驗證的成本耗用方面尤其明顯,投資回報率的考驗壓力越來越重。
為此,潘健成指出,群聯的做法是,所有環節內部統一完成,并走定制化路線,作為上市公司,群聯每年都會維持一定的現金流額度。
5G時代的大存儲訴求
在5G為代表的大存儲訴求之下,閃存廠商也在通過新技術的演進占據應用市場賽道。
三星大中華區首席技術官裵容徹分析道,存儲在5G時代要求會更高,包括數據中心、交通設施以及移動端連接等方面,這導致數據流量上升,也需要更多的存儲解決方案。
目前NAND的應用仍以SSD和嵌入式產品為主。據統計,以eMMC(嵌入式多媒體存儲卡)、UFS(通用閃存存儲)為主的嵌入式產品,在2018年消耗全球總產能的43%,到2021年,NAND flash市場在SSD應用領域的訴求年復合增長率將達45%。2018年,嵌入式產品和SSD產品合計消耗超過85%的全球總產能。
“過去30年電腦的架構其實差不多,因為是以CPU為中心。可今天的存儲計算已經改變,因為數據中心的建立,其架構是以存儲為中心不再是CPU。這考驗的是如何讓比如手機端更快接觸到云端,而沒有時間差別,這就需要新的架構。也代表未來將以存儲為主,我們在產業中耕耘也很興奮。”慧榮科技總經理茍嘉章這樣向21世紀經濟報道記者解釋。
在當下火熱的物聯網方面,Christopher Bergey表示,“我們認為未來自動駕駛會有更多SSD的需求,其實當我們討論一個IoT產品會不會用到SSD的時候,更多考慮的是運算能力。在數據存儲這部分有更大容量需求的時候,SSD的應用場景會比較顯著。”
其他應用場景方面,西部數據嵌入集成方案產品市場總監張丹向記者表示,閃存的應用訴求將主要在于有互動的場景中,包括互聯家庭、工業領域,當前安防領域已經爆發。“互聯家庭場景應用也談了好多年,今年重回人們的關注范疇,是因為前端主芯片運算能力已經足夠可以支撐更多功能。一個典型場景是智能音箱,包括很多基于傳感方式的IoT設備。”
在閃存應用廣泛的手機市場,雖然當前面臨成長瓶頸,但這并不影響閃存廠商的發展。
Christopher Bergey向記者分析道,雖然手機在數量上增加程度非常小,可是手機本身的內存量一直在增加。我們在市場上的產品線,剛好還是在成長的階段。一些手機廠商也在用內存的增多來多賺取利潤。
“同時,手機端的照相、攝影、游戲等功能,導致對存儲容量要求越來越大,部分手機已推出512GB內存就是一個證明。我們的機會并不在于手機本身的數量,而是手機的支持輔助功能越多,會讓儲存的市場繼續增長。”他如是說。
從技術迭代方面,Christopher Bergey還指出,在手機產品的使用場景中,eMMC和UFS已經應用在高端旗艦機中,UFS的使用率更高。“我們也看到一個趨勢,在最大量的中端手機產品中,有向使用UFS技術轉變的趨勢,所以預計在明年下半年,UFS就會漸漸變成一個市場的主流。實際上,不單在手機,應用場景比如汽車、安防領域也會有,只不過在這些相對比較傳統的領域,主芯片的演進并沒有像在手機里推動那么快。”
裵容徹則預計,UFS存儲技術從2019年開始,會占據市場份額的20%以上。在NAND存儲密度上,到2030年可能達到185GB需求。