存儲芯片行業的總體特點及未來發展趨勢
來源: 日期:2021-05-08 10:11:27
存儲芯片又稱半導體存儲器,作為電子數字設備的主要存儲部件,是現代信息產業應用最廣的核心零部件。存儲器一方面可存儲程序代碼以處理各類數據,另一方面可存儲數據處理過程中產生的中間數據及最終結果,被廣泛應用于內存、U盤、消費電子、智能終端、固態存儲硬盤等領域,是應用面最廣的基礎性通用集成電路產品。
當前全球存儲器技術正處于多種技術路線并行、多層迭代過渡的關鍵時期,呈現出兩大特點:
(1)新型存儲器尚未規模化或者標準化,尚難撼動當前存儲器市場格局,全球各大存儲器廠商均投入人力和資源持續開展前沿技術如3D XPoint、MRAM(磁阻存儲器)、RRAM(阻變存儲器)、PRAM(相變存儲器)、
FRAM(鐵電存儲器)等新一代存儲技術開發,但是目前新型存儲器過高的成本或較大的工藝難度,目前都未實現規模化和標準化。
(2)DRAM和Nand Flash仍為市場主流,NOR Flash市場逐步恢復。
DRAM和Nand Flash應用極其廣泛,是當前存儲市場的主流,市場規模占比超過95%。但也同時面臨制程持續微縮的挑戰,未來持續提升性能和降低成本變得更加困難。NOR Flash是除DRAM和Nand Flash以外最大規模的存儲芯片,憑借著“芯片內執行”的特點在物聯網、5G通訊設備、可穿戴設備等領域廣泛應用,市場規模逐步恢復。
主要存儲芯片的未來發展趨勢
(1)DRAM
DRAM按照產品分類分為DDR/LPDDR/GDDR等,被廣泛的應用于移動設備、服務器、個人計算機、消費電子等領域。DRAM的技術發展路徑主要以提升制程來提高存儲密度,同時不斷優化設計,提升帶寬、提升速率、降低功耗。
(2)
Nand Flash
高可靠性的中小容量產品需求持續增加中小容量的Nand Flash的高可靠性在工業級、車規級產品領域,具備大容量產品無可比擬的可靠性優勢,隨著5G通訊設備、物聯網、汽車電子的發展,中小容量產品需求持續增加。5G通訊設備、物聯網都需要高速且穩定可靠的存儲芯片作為各類數據站點。以5G基站為例,其部署環境復雜惡劣,且需要全天候工作,中小容量SLC Nand在性能穩定性上具有明顯的優勢。
高集成度的3D Nand在大容量存儲器領域成為主流存儲芯片的集成度主要體現在單位面積所容納晶體管的個數,因此存儲芯片的集成度越高,其單位面積的存儲容量越大。相對于中小容量的2D NAND,3D NAND通過在二維平面基礎上,在垂直方向也進行存儲單元的堆疊,從而極大地提升了閃存的存儲容量。目前國際大廠均已成功研發100+層的3D NAND。隨著大數據、云計算、人工智能的發展,數據量呈爆發式增長,持續帶動大容量存儲產品需求。
(3)NOR Flash
NOR Flash進入50nm制程后,主要存儲大廠均通過優化接口技術等方式增加數據吞吐量提升產品性能;同時不斷拓展應用場景,憑借擦寫次數多、讀取速度快、芯片內可執行等特點,在以TWS耳機為代表的可穿戴設備、車載電子、AMOLED、TDDI及屏下指紋技術等領域大放異彩。
關鍵詞:存儲芯片 Nand Flash FRAM