不管是對于云計算還是大數據市場來說,存儲產品都是整個數據中心當中非常重要的一個環節。最近,各家存儲企業先后發布了最新一個財季的財政報告或預測。EMC公司對今年第三財季持樂觀態度,該公司上周三宣布,維持第三季的業績目標不變,在財務分析年會上,EMC公司的CEO喬.圖茲再次強調了EMC公司通過其不斷擴展的網絡化存儲系統硬件和軟件產品線成為“信息生命同期管理”技術提供商的計劃。
存儲器價格持續上漲的問題比許多人想像的更復雜...
根據市場分析師表示,動態隨機存取存儲器(DRAM)和NAND的價格正居高不下,而且預計還會更進一步攀升。許多人認為目前的存儲器市場情況只是暫時的供需不均衡。或者,他們預期當3D NAND快閃存儲器(flash)的制造趨于成熟后,就能解決目前的市場情況。然而,以DRAM的市況而言,沒人能知道DRAM供應何時會改善。
從需求面來觀察,雖然一些細分市場正在成長,但并未出現殺手級的應用或是特別繁榮的細分市場。因此,問題應該就出在供應面。
據美光(Micron)表示,2017年DRAM供給位元預計成長15-20%,可說是近20年來最低的位元成長率(bit growth)。較低的位元成長率,主要源于DRAM微縮限制。市場上有好一段時間都沒有任何有關DRAM微縮的消息了。當供給位元成長低于45%時,這就是一個賣方的市場了。因此,DRAM的寡頭壟斷、低位元成長率,以及制造擴張遲緩,導致長期的供應吃緊。最終,可能只是DRAM的價格持續增加,而供應面卻不會有任何改善。
NAND市場競爭激烈。基于3D NAND將大幅提高生產力的市場預期,所有的NAND廠商都投入了數十億美元于3D NAND制造。因此,供應過剩預計將持續一段時間。然而,這種期待只是一種假象。3D NAND的制造比先前所想像的要困難得多。目前,幾家NAND供應商都得使勁地推出3D NAND。
許多分析師預計,大約在2018年底,當64層和96層3D NAND快閃存儲器的制造趨于成熟時,市場供應吃緊的情況將會緩解。因此,明年將會有足夠的NAND供應嗎?如圖所示,平面NAND的橫向微縮(即摩爾定律)以2的N次冪方式呈指數級增加位元單元。相對地,3D NAND的單元層數(即垂直微縮)則線性增加位元單元。目前,根據摩爾定律,平面NAND符合位元單元的指數級需求成長。然而,平面NAND面對微縮限制,3D NAND僅以線性位元成長率,將難以達到市場的需求。
64層3D NAND最終將達到與平面NAND平價。對于雙倍和四倍的存儲器容量,3D NAND應該分別有128層和256層。考慮到長期累積的產量損失、制造困難和低晶圓產出效率,超過64層的存儲器容量擴展對于3D NAND來說是一大挑戰。如果3D NAND在第1層達到與平面NAND平價,那么垂直擴展記體容量就會更容易多了。
如同所討論的,存儲器價格較高不再只是因為供需失衡。從現在開始,我們很難看到存儲器價格降下來,因為存儲器價格如此之高,主要源于存儲器元件的微縮限制。很諷刺地,存儲器供應商卻以這種存儲器微縮的限制來賺大錢。從2017年上半年的前五大半導體供應商排名來看,其中有三家就是存儲器供應商。例如,海力士(SK Hynix)和Micro極其仰賴于DRAM,因為這兩家公司的營收分別有75%和65%都來自DRAM市場。
目前,買家掌控了存儲器價格,并將存儲器產品視為商品。如今正是存儲器供應商的黃金時代,高昂的存儲器價格將成為買家的負擔。沒錯,由于存儲器微縮的限制,存儲器將成為賣方市場。我們如何找到可解決高存儲器價格的解決方案呢?在2016和2017年,如ITRS和IRDS等技術開發藍圖強烈建議為連續的電晶體微縮采用全包覆式(GAA)電晶體與單片3D (M3D) IC,從而降低制造成本。因此,客戶應該主動尋求利用‘GAA + M3D’的超低成本存儲器元件。否則,客戶將會為存儲器元件付出更多的費用,而如此高的存儲器價格也將會為大部份電子裝置和系統帶來問題。