據市場分析數據,DRAM和NAND存儲器價格近期正在不斷上揚.許多人認為當前存儲器市場的漲價只不過是暫時的供需不穩所導致的;有些人則認為隨著存儲器價格3D NAND制造技術的日趨成熟,存儲器價格會回穩.然而就DRAM市場來說,誰也不知道DRAM的供貨何時才會穩定下來.
再來看市場需求狀況,雖然有些存儲器市場分段的市場需求正在增長,但是這些分段的增長幅度并不高,可見主要的問題是來自于供給側.
按鎂光的說法,DRAM總位數增長有望在2017年達到15~20%的幅度,這已經是20年以來增長幅度最低的一次.這么低的總位數增長,是由于DRAM單元尺寸的微縮程度已經達到極限.當總位數增長低于45%時,市場就轉型為賣方市場,這樣,DRAM供過于求,緩慢的總位數增長,以及芯片廠擴容動作緩慢等因素結合在一起,就形成長期供應緊縮的局面.供給側沒有任何狀況改善,DRAM價格自然就會不停增長.
NAND市場則是一片殘酷的相互競爭場面.眾所周知,3D NAND技術的成熟將顯著改善產出量問題,因此所有NAND廠商都在將動輒數十億元的投資用在3D NAND制造技術的改善方面.如果一切順利,這樣可能就會造成供過于求的局面.然而這種預期現在看來是完全錯誤的.3DNAND產品并不像大家想象的那樣只要進行投資就可以風平浪靜地被順利制造出來,目前有許多NAND廠商在供應足夠的3D NAND芯片產品方面仍然非常掙扎.許多分析師都認為:2018年晚些時候,64/96層結構的3D NAND閃存生產技術將會趨于成熟,屆時NAND芯片的供應緊缺情況將得到緩解.
那么明年廠商們是不是就能生產出足夠多的NAND芯片?如下圖所示,根據摩爾定律,平面型結構二維NAND的橫向微縮可以推動芯片位密度以平方數的級別進行增長;相比之下,3DNAND的縱向微縮則只能推動位密度以線性的級別進行增長.現在平面型結構的微縮已經接近極限,而將來所依靠的3D技術則只能帶來線性級別的位密度增加,因此很難像過去那樣趕上位密度需求增加的速度.
64層結構3D NAND芯片達到平面型NAND等價位后,要進一步增加內存的容量,就需要進一步采用128層乃至256層結構.然而層數越多,制造難度,廢品率則會越高,因此超過64層結構3D NAND的制造將面臨大挑戰,只有3D NAND的單層結構造價達到與平面型NAND持平的水平時,3D NAND的縱向層數增長難度才會大大降低.正如之前所說,這一輪存儲設備價位的高昂,并不像過去那樣簡單由供需不平衡所導致.從現在開始一段時間內,我們將很難看到存儲器價格的下降.而造成如此高價格的根本原因是存儲單元微縮極限的達到.毫無疑問,存儲廠商將趁著這次的尺寸微縮危機大撈一筆.
2017年上半年為止,全球半導體廠商排名前五的有三家都是存儲芯片廠商,鎂光,SK現代則尤其依賴DRAM業務,因為他們65~75%的營收來自于此,
以前,買家可以控制存儲芯片的價格,存儲芯片也不被當作普通物品對待.而現在,存儲芯片廠商撈錢的黃金時代又將開啟,高昂的芯片價格則會成為買家身上的負擔.正如我們上面所說,存儲芯片市場的高價化,賣方控制化,是因為微縮尺寸達到極限所致.那么如何解決高價化問題?按照2016/2017年的半導體發展路線規劃圖,能夠進一步推進微縮化的GAA(全包圍型柵極結構)技術,或者能夠降低3DNAND制造成本的M3D單片3D技術應是解題思路所在.否則,高昂的存儲系統價格將成為大多數電子設備和系統面臨的最大問題.
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