隨著半導體產業(yè)在2010年的整體回暖，各種應用領域對包括Flash、DDR3、MRAM、FRAM、SSD和移動硬盤等在內的各種存儲器的需求也急速升溫。目前存儲器行業(yè)的供應現狀及未來供求趨勢如何？市場需求和挑戰(zhàn)來自哪里？最新解決方案和產能是否能夠滿足上述需求？本專題分析文章將幫助您解決以上疑問。
美光企業(yè)發(fā)展副總裁Michael SadlerQ0Xesmc
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美光(Micron)目前的產品線覆蓋了SSD、NAND、NOR、PCM和DRAM元件與模組。該公司企業(yè)發(fā)展副總裁Michael Sadler從戰(zhàn)略角度對全球內存行業(yè)的發(fā)展進行了展望。他認為，內存行業(yè)將在2011年步入行業(yè)周期下行的階段，但這并非是由供給不足造成的，價格方面的壓力主要是來自于比較孱弱的需求。再加之目前全球經濟仍處于緩慢復蘇階段，因此尚無法確切預測這次下行的周期會有多長，下探的幅度會有多大。因此，做好充分的項目論證、擁有強有力的資產負債表、以及足夠的現金流對像美光這樣的企業(yè)來說至關重要。
在產品層面，Spansion亞洲區(qū)銷售和市場營銷副總裁SL Chan介紹說，鑒于快速讀寫能力對計算尤為重要，所以DDR3仍然是主要使用的存儲器。但DDR3 DRAM還不穩(wěn)定，需要不斷對芯片供電以保留信息。而作為取代硬盤驅動器的SSD規(guī)格將在明年取得增長，并將逐步蠶食硬盤驅動市場，因為它們能提供更高速的數據吞吐量和更低的功耗。
Spansion亞洲區(qū)銷售和市場營銷副總裁SL ChanQ0Xesmc
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顯然，閃存密度的提升將是推動SSD應用持續(xù)增長的主要動力。SL Chan進一步解釋說，閃存能保證數據和代碼不易流失，將繼續(xù)主導半導體存儲市場。同時，閃存應用廣泛，未來將被應用到一些全新創(chuàng)新的電子產品中。計算機、通信、汽車、工業(yè)、消費電子、游戲以及無線電子都應用了NOR和NAND閃存，相信未來這些市場對閃存的需求會繼續(xù)增長。
市場對非易失性內存的需求首先來自于筆記本電腦，由于超高密度非易失性內存需求的持續(xù)攀升，使得便攜式磁盤驅動器在這個市場上繼續(xù)占據主導地位；而主要應用于存儲、工業(yè)、游戲等產業(yè)的MRAM則具備快速讀寫能力和非易失性等特點，但現在市場中可提供的MRAM密度都低于16Mb；FRAM也具備非易失性，但速度不及MRAM。多數FRAM市場都是非常低密度，尤其適用于智能卡。
富士通半導體市場部產品經理蔡振宇Q0Xesmc
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作為FRAM市場的重要玩家，富士通(Fujitsu)半導體市場部產品經理蔡振宇稱，FRAM作為非易失性隨機存儲器，它的記憶結構采用鐵電晶體薄膜，并利用其在晶體中心原子的兩極翻轉移動的鐵電效應來實現數據的寫入與存儲。FRAM存儲器在具有非易失特性的同時，更實現高速度、高頻度的寫入功能。
因此，該產品的主要目標市場來自于數據采集記錄領域(包括電力表、水表、煤氣表、暖氣表、醫(yī)療儀表、RFID智能卡門禁系統(tǒng)及汽車行駛記錄儀等系統(tǒng)中)，以及重要數據存儲領域(包括復印機、打印機、工業(yè)控制、網絡設備、游戲機、自動販賣機作為緩存取代BBSRAM、銀行自動提款機、稅控機、POS機和傳真機等)
他強調說，FRAM以其多次的讀寫次數、快速擦寫和非易失性等特點，可以為系統(tǒng)工程師節(jié)省出更多的功率、制造成本和空間，并增加了整個系統(tǒng)的可靠性。在未來的一年中，FRAM在三表、汽車行駛記錄儀、POS中將變得越來越普及。
相變存儲器(PRAM)則是一款全新的存儲，目前還未真正上市。PRAM具備與閃存相似的功能，但PRAM提供可編程字節(jié)。在SL Chan看來，PRAM的應用領域至今還不是很清楚?！耙恍┕窘ㄗh用PRAM代替閃存應用在無線設備中，但這種做法的益處還不得而知?！彼a充說，“要讓PRAM可以取代現今的閃存而獲得廣泛接受，整個行業(yè)必須有所改變，我們需要相應的芯片解決方案、軟件和客戶硬件架構。”
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1998年，Spansion公司做出了一次戰(zhàn)略投資決定：開發(fā)全新MirrorBit電荷捕獲技術。SL Chan表示，該技術具備高性能、高可靠性和高成本效益，可用于開發(fā)并行NOR、串行NOR，甚至NAND閃存。而事實上，該技術也可直接整合邏輯，開發(fā)記憶豐富的片上芯片解決方案(SOC)。如今，在Spansion公司4,000家嵌入式無線客戶中，有超過80%的客戶正通過該技術開發(fā)具有針對性的應用解決方案。
Spansion現在可提供14種不同系列閃存共3,500種產品，密度范圍1Mb-2Gb。其中，針對嵌入式市場開發(fā)的旗艦存儲產品GL系列，是3V并行接口NOR閃存，密度范圍32Mb-2Gb；3V串行外設接口(SPI)的FL系列，具備更少引腳數以降低系統(tǒng)成本，同時保持單、多路I/O配置的高性能；VS系列是一款1.8V產品，非常適用于無線和機器對機器(M2M)應用，擁有突發(fā)模式和同步讀寫功能。
蔡振宇表示，根據各個細分市場客戶對于FRAM的不同需求，Fujitsu能為客戶提供多種FRAM芯片。例如，單顆FRAM芯片基于3種通信接口(IIC、SPI、Parallel)，容量從16Kb到4Mb；帶有FRAM為存儲媒介的RFID芯片，用內置FRAM替代傳統(tǒng)Flash ROM和SDRAM的FRAM微控制器。
賽普拉斯(Cypress)公司大中華區(qū)銷售總經理金幼陵則預測其新興業(yè)務，例如AGIGA Tech非易失性存儲器，將在今年將取得不錯的發(fā)展。該公司于去年發(fā)布了其第二代串行nvSRAM，容量范圍從64Kbit到2Mbit，將同時支持SPI和I
2C接口?！拔覀儗⒗^續(xù)提高速度和密度，滿足高性能網絡應用的需求。因為客戶期望Cypress能夠提供業(yè)內最完整的產品組合，并充當穩(wěn)定的貨源。”
隨著產業(yè)工藝逐漸進入到20nm以下規(guī)格，誤碼情況大幅增加，閃存管理也日趨困難，影響了NAND閃存的運作性能和可靠性。Micron日前針對企業(yè)級服務器、平板電腦、便攜式媒體播放器和其他多種電子消費品推出了其ClearNAND產品，首次將誤碼管理單元與NAND芯片緊密結合、封裝在一起，并采用25nm多層單元(MLC)工藝。不但能夠通過最少的驅動程序改動消除主處理器的糾錯碼(ECC)負擔，還強化了超大容量設計以增強可靠性
Everspin公司日前則推出了其16Mb MRAM產品MR4A168。這是一款3.3V、并行I/O非揮發(fā)RAM，其存取周期僅為35ns，并允許無限制的讀/寫循環(huán)。在每次寫入后，資料能持續(xù)保存超過20年。此外，與其它存儲器不同，MRAM還可免除因宇宙射線所產生的軟錯誤率(SER, soft error rate)。這款16Mb MRAM由位寬為16的1,048,576個字組成。引腳和功能可與異步SRAM兼容。MR4A16B目標應用為工業(yè)自動化、機器人、網絡和數據儲存、多功能打印機、以及其它許多傳統(tǒng)受限于需采用SRAM設計的系統(tǒng)。
開足馬力應對需求
2010年半導體行業(yè)突如其來的產能緊張讓業(yè)界“印象深刻”，2011年形勢如何？SL Chan對此表示了樂觀的情緒。他的理由來自于Spansion擁有的靈活而強大的制造網絡?！拔覀冎圃炀W絡的中心是位于德克薩斯州奧斯丁的Fab 25，主要生產110nm、90nm、65nm產品。同時，公司還在全球擁有眾多代工網絡，這種靈活性讓我們能控制交貨周期，從而保證我們在客戶要求的交貨時間內完成任務。”
蔡振宇認為，目前的FRAM市場，已經逐漸打破了一家壟斷的格局，競爭日趨激烈，但總體的供求關系還是趨于平衡。相對而言，在電表行業(yè)，出于對降成本的考慮，電表廠商更趨向使用小容量的FRAM，這可能造成在短期內市場對小容量的FRAM需求增加?；谏鲜雠袛啵硎?，帶有SPI接口和5V電壓的產品將是富士通未來一年發(fā)展的重點，將陸續(xù)推出以I
2C、SPI和Parallel為接口，容量從16Kb到8Mb的不同的存儲器產品，以滿足市場的各類需求。
Michael Sadler再次強調了亞洲市場對美光的重要性。據悉，目前該公司半數以上的前工序制造廠位于亞洲，90%以上的封裝測試業(yè)務在亞洲進行，銷售收入的70%來自亞洲。2011年，美光與英特爾合建的NAND閃存工廠將在新加坡投產，足以支撐大約10萬片的月產量；同時，位于西安的封裝測試工廠也正在進行增容擴產，屆時，雇員總數將達到四千人，超過1/2的產品在這里進行封裝測試。
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責編：Quentin
