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下半年原厂新厂陆续投产 3D NAND竞赛对市场有何影响?

导读: 2016上半年原厂转产3D NAND,导致NAND Flash市场供不应求,市场价格也迎来了近2年来首次大涨。然而,随着原厂新工厂纷纷在下半年投入3D NAND量产,且3D技术向64层堆叠推进,预计2017年3D NAND将倾巢出笼,而厂商也将真正迎来3D NAND带来的挑战和机遇。

  OFweek电子工程网讯 2016上半年原厂转产3D NAND,导致NAND Flash市场供不应求,市场价格也迎来了近2年来首次大涨。然而,随着原厂新工厂纷纷在下半年投入3D NAND量产,且3D技术向64层堆叠推进,预计2017年3D NAND将倾巢出笼,而厂商也将真正迎来3D NAND带来的挑战和机遇。

  原厂为何要加快3D NAND投产?

  原厂之所以扩大或加快3D NAND投产,是因为随着2D NAND制程技术的发展,纳米制程向1znm(12-15nm)逼近,越来越接近物理可量产的极限,NAND Flash存储密度也很难突破128Gb容量,自然也不能给原厂带来更好的成本效益。

  3D技术与2D技术不同,简单来讲,2D NAND好比是平房,3D NAND则犹如耸立的高楼大厦,随着堆叠层数的增加,存储密度会翻倍的增长。若3D技术采用48层TLC堆叠的NAND Flash Die容量可提升至256Gb,64层则可实现512Gb容量,不仅轻松突破2D技术128Gb存储密度的极限,更高容量更是加快NAND Flash成本进一步下滑,给原厂带来更好的产品收益。

  另一方面,2D技术是平面结构,随着存储密度的增加,每个电源存储的电荷量会下降,相邻存储单元之间的干扰也会增加,这样会影响NAND Flash的性能。3D技术采用的是垂直排列立体结构,多层环绕式栅极(GAA)结构形成多电栅级存储器单元晶体管,可以有效的降低堆栈间的干扰,让NAND Flash性能更加优异,功耗更低。

  2D和3D技术结构差异

  下半年原厂新厂陆续投产 3D NAND竞赛对市场有何影响?

  原厂新工厂陆续投产,且3D技术向64层堆叠推进,市场竞争急剧白热化

  2016年三星、东芝、美光、SK海力士等纷纷扩大3D NAND投产,三星和东芝3D技术更是增加到64层堆叠,3D NAND大战可谓一触即发,预计2016年3D NAND将占整体NAND Flash产能的15%,2017年将提高到30%。

  ● 三星64层3D NAND领先竞争对手在年底前开始供货

  三星领先业界在2013年采用24层堆叠量产3D NAND,2016年主要是扩大48层3D NAND量产,48层相较于32层堆叠3D NAND生产效率可提高40%,预计在2016年底前三星3D NAND生产比重可提升至40%。三星除了在西安厂量产3D NAND,已将韩国华城Fab 16的16nm 2D NAND改造成20nm 48层3D NAND产线,并计划再将韩国华城Fab 17产线用于生产3D NAND,以稳固在3D NAND市场的地位。

  基于先进的3D技术,三星将850 EVO系列消费类SSD容量提升至4TB,还推出业界首款256GB高容量的嵌入式存储产品UFS 2.0以及移动存储产品Micro SD闪存卡,其中嵌入式存储UFS 2.0最高顺序读写速度分别达到850MB/s和260MB/s,已超越SATA 6Gbps SSD的读速度,是为移动设备如:智能型手机、平板等提供更优越的性能表现。

  此外,三星3D NAND已实现了64层堆叠,单颗NAND Flash Die容量增加到512Gb,较48层堆叠的存储密度增加了一倍,年底前开始供货,还将在2017年基于64层3D NAND推出容量高达32TB的企业级SAS SSD,并声称到2020年将提供超过100TB的SSD。

  三星消费类SSD 时程图(Road Map)

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  ● 东芝Fab 2新工厂投产,且64层256Gb 3D NAND开始送样东芝很少公开3D技术相关信息,2016年量产的48层3D NAND也并不对外销售,现已推出了为超薄移动电脑设计的首款基于NVMe协议的GB系列BGA SSD。东芝还计划3年内投资额8600亿日元,其中包括建新3D NAND工厂,更新现有设备等。

  随着3D技术的不断提升,东芝宣布64层堆叠3D NAND开始送样,初期存储密度为256Gb容量,然后再提高到512Gb量产。另外,东芝在2015年改建的Fab 2工厂已在2016上半年投入生产,随着3D NAND产量的不断增加,东芝目标是在2017年将整体3D NAND生产比重提高至50%,2018年度进一步提高至90%左右的水平。

  西部数据3D NAND技术发展进程图

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  注:2016年5月西部数据完成了对SanDisk的收购

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责任编辑:Trista
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