根據(jù)市場分析師表示,動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DRAM)和NAND的價格正居高不下,而且預(yù)計還會更進(jìn)一步攀升。許多人認(rèn)為目前的內(nèi)存市場情況只是暫時的供需不均衡。或者,他們預(yù)期當(dāng)3D NAND閃存(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(yīng)何時會改善。電子實驗?zāi)K
從需求面來觀察,雖然一些細(xì)分市場正在成長,但并未出現(xiàn)殺手級的應(yīng)用或是特別繁榮的細(xì)分市場。因此,問題應(yīng)該就出在供應(yīng)面。
據(jù)美光(Micron)表示,2017年DRAM供給位預(yù)計成長15-20%,可說是近20年來最低的位成長率(bit growth)。較低的位成長率,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(guān)DRAM微縮的消息了。當(dāng)供給位成長低于45%時,這就是一個賣方的市場了。因此,DRAM的寡頭壟斷、低位成長率,以及制造擴張遲緩,導(dǎo)致長期的供應(yīng)吃緊。最終,可能只是DRAM的價格持續(xù)增加,而供應(yīng)面卻不會有任何改善。NAND市場競爭激烈?;?D NAND將大幅提高生產(chǎn)力的市場預(yù)期,所有的NAND廠商都投入了數(shù)十億美元于3D NAND制造。因此,供應(yīng)過剩預(yù)計將持續(xù)一段時間。然而,這種期待只是一種假象。3D NAND的制造比先前所想象的要困難得多。目前,幾家NAND供貨商都得使勁地推出3D NAND。
許多分析師預(yù)計,大約在2018年底,當(dāng)64層和96層3D NAND閃存的制造趨于成熟時,市場供應(yīng)吃緊的情況將會緩解。因此,明年將會有足夠的NAND供應(yīng)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(shù)級增加位單元。相對地,3D NAND的單元層數(shù)(即垂直微縮)則線性增加位單元。目前,根據(jù)摩爾定律,平面NAND符合位單元的指數(shù)級需求成長。然而,平面NAND面對微縮限制,3D NAND僅以線性位成長率,將難以達(dá)到市場的需求。64層3D NAND最終將達(dá)到與平面NAND平價。對于雙倍和四倍的內(nèi)存容量,3D NAND應(yīng)該分別有128層和256層。考慮到長期累積的產(chǎn)量損失、制造困難和低晶圓產(chǎn)出效率,超過64層的內(nèi)存容量擴展對于3D NAND來說是一大挑戰(zhàn)。如果3D NAND在第1層達(dá)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,內(nèi)存價格較高不再只是因為供需失衡。從現(xiàn)在開始,我們很難看到內(nèi)存價格降下來,因為內(nèi)存價格如此之高,主要源于內(nèi)存組件的微縮限制。很諷刺地,內(nèi)存供貨商卻以這種內(nèi)存微縮的限制來賺大錢。從2017年上半年的前五大半導(dǎo)體供貨商排名來看,其中有三家就是內(nèi)存供貨商。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,買家掌控了內(nèi)存價格,并將內(nèi)存產(chǎn)品視為商品。如今正是內(nèi)存供貨商的黃金時代,高昂的內(nèi)存價格將成為買家的負(fù)擔(dān)。沒錯,由于內(nèi)存微縮的限制,內(nèi)存將成為賣方市場。我們?nèi)绾握业娇山鉀Q高內(nèi)存價格的解決方案呢?
在2016和2017年,如ITRS和IRDS等技術(shù)開發(fā)藍(lán)圖強烈建議為連續(xù)的晶體管微縮采用全包覆式(GAA)晶體管與單片3D (M3D) IC,從而降低制造成本。因此,客戶應(yīng)該主動尋求利用‘GAA + M3D’的超低成本內(nèi)存組件。否則,客戶將會為內(nèi)存組件付出更多的費用,而如此高的內(nèi)存價格也將會為大部份電子設(shè)備和系統(tǒng)帶來問題。