5G时代驱动闪存技术更新迭代

5G时代的渐行渐近。对消费群体而言，5G带来的是高带宽低延迟的使用效果；对于企业端尤其是闪存大厂来说，则是新的机遇。在近日举行的“中国闪存市场峰会（CFMS20）

5G时代的渐行渐近。

对消费群体而言，5G带来的是高带宽低延迟的使用效果；对于企业端尤其是闪存大厂来说，则是新的机遇。

在近日举行的“中国闪存市场峰会（CFMS2018）”上，中国闪存市场总经理邰炜表示，2018年全球半导体市场规模将达1500亿美元，其中NAND Flash（闪存存储器）将超过570亿美元，而中国消耗了全球产能的32%，意味着中国已是全球存储产业中最为重要的市场。目前半导体存储芯片厂商主要集中在美国、日本、韩国，中国也在快速发展。

随着5G、自动驾驶、AI等场景发展对存储的需求大幅增加，闪存大厂都在存储密度、堆叠技术等方面进行迭代，同时，NAND flash价格的大幅下滑也令技术更新诉求更为迫切。

集邦咨询半导体研究中心陈玠玮向21世纪经济报道记者表示，NAND Flash市场自2018年起，已走向供应过剩局面，直到5G时代的到来将会有所改善。对于最新的96层QLC技术，他认为到2020年上半年可实现量产。

有业内人士指出，虽然NAND市场整体规模持续增加，但对主控的需求成长有限；同时主控的研发力度持续不减，随着技术深入迭代，其投入回报比也面临压力越来越大的难题。

技术迭代遇上降价

今年以来，NAND flash价格结束了过去两年的上升态势并转跌，这一方面与关键闪存大厂此前的产能投入有关，也与技术更新换代息息相关。

据中国闪存市场统计，2018年NAND flash综合价格指数跌幅超过40%，同时年内主要原厂产出的3D NAND已成为主流。从3D NAND占NAND flash整体产能比来看，最高者美光已达90%。

邰炜指出，2018年新一轮投产即将开始，为了填补2016、2017年提升技术导致的产能空缺，并加大3D投产，三星除了有全球最大的Fab18工厂以外、还有西安工程二期，包括东芝和西部数据合资的Fab6、Fab7等来看，市场供应将会进一步增加。“后续随着技术提升和产能增加，价格还会进一步下滑。”

技术的迭代则显示出，1TB时代很快将到来，最可见的表现便是在手机端应用。据统计，今年上半年，NAND原厂的技术主要以量产64层TLC(三比特单元)为主，下半年部分原厂已经转为96层TLC或者64层QLC(四比特单元)。“目前来看，大规模量产将集中在2019年上半年，量产容量基本是256GB或512GB，也有部分原厂采用64层QLC量产1TB技术比如美光，长江存储也计划明年量产64层TLC。”邰炜表示。

据介绍，目前NAND 2D极限容量已从128GB上升到64层512GB，96层会以512GB过渡，技术成熟以后量产到1TB技术。随着QLC的量产，即使采用64层QLC也可以量产1T容量，这也意味着，TB时代的渐行渐近。

西部数据Device部门产品营销与管理高级副总裁Christopher Bergey则向媒体表示，96层意味着更大容量和更低成本。但是3D技术之美在96层之后，还是可调的，所以未来可以看到两个趋势——更快速度的晶圆或者更大容量的存储技术。

“其实在DRAM和NAND flash之间还有很大的价格和性能的调试空间，很多供应商都想找到一个既能满足性能又能满足存储要求的产品。对于未来市场会怎样，哪种产品最终能够赢得市场还有待实践。”他补充道。

技术不断迭代的市场可以带来更广阔的应用空间，但同时也面临投资回报成本走高的难题。在前述峰会上，多名业内人士有此感慨。

美光集团副总裁Dinesh Bahal就指出，到2021年，NAND flash市场bit（比特，信息量单位）需求总量将比2017年复合年均增长率达40%-45%，同时在企业级云端SSD（固态硬盘）、手机端和客户级SSD方面，单个市场需求都将高于2017年的整体市场表现。

但他展示了一组数据，2006-2009年间，NAND flash的bit供应增速可达130%-140%；而到了2011-2015年间，增速已常态化维持在40%-45%区间。这就带来挑战，2006-2015年的产业投入均处在相似水平，随着年份增长，要实现同样的bit供应增速，投入的资金将越来越大，到2018年已需要250亿美元，而2015年之前维持在平均100亿美元水平。

群联电子董事长潘健成也提到，NAND Flash市场很大，但主控芯片的需求却成长有限，“比如1G用的是一个主控，100G也是一个主控，1000G还是一个主控。所以主控市场有没有那么大？这是一个需要探讨的问题。”在价格下降的周期内，主控厂商还要维持研发投入，尤其在验证的成本耗用方面尤其明显，投资回报率的考验压力越来越重。

为此，潘健成指出，群联的做法是，所有环节内部统一完成，并走定制化路线，作为上市公司，群联每年都会维持一定的现金流额度。

5G时代的大存储诉求

在5G为代表的大存储诉求之下，闪存厂商也在通过新技术的演进占据应用市场赛道。

三星大中华区首席技术官裵容徹分析道，存储在5G时代要求会更高，包括数据中心、交通设施以及移动端连接等方面，这导致数据流量上升，也需要更多的存储解决方案。

目前NAND的应用仍以SSD和嵌入式产品为主。据统计，以eMMC（嵌入式多媒体存储卡）、UFS（通用闪存存储）为主的嵌入式产品，在2018年消耗全球总产能的43%，到2021年，NAND flash市场在SSD应用领域的诉求年复合增长率将达45%。2018年，嵌入式产品和SSD产品合计消耗超过85%的全球总产能。

“过去30年电脑的架构其实差不多，因为是以CPU为中心。可今天的存储计算已经改变，因为数据中心的建立，其架构是以存储为中心不再是CPU。这考验的是如何让比如手机端更快接触到云端，而没有时间差别，这就需要新的架构。也代表未来将以存储为主，我们在产业中耕耘也很兴奋。”慧荣科技总经理苟嘉章这样向21世纪经济报道记者解释。

在当下火热的物联网方面，Christopher Bergey表示，“我们认为未来自动驾驶会有更多SSD的需求，其实当我们讨论一个IoT产品会不会用到SSD的时候，更多考虑的是运算能力。在数据存储这部分有更大容量需求的时候，SSD的应用场景会比较显著。”

其他应用场景方面，西部数据嵌入集成方案产品市场总监张丹向记者表示，闪存的应用诉求将主要在于有互动的场景中，包括互联家庭、工业领域，当前安防领域已经爆发。“互联家庭场景应用也谈了好多年，今年重回人们的关注范畴，是因为前端主芯片运算能力已经足够可以支撑更多功能。一个典型场景是智能音箱，包括很多基于传感方式的IoT设备。”

在闪存应用广泛的手机市场，虽然当前面临成长瓶颈，但这并不影响闪存厂商的发展。

Christopher Bergey向记者分析道，虽然手机在数量上增加程度非常小，可是手机本身的内存量一直在增加。我们在市场上的产品线，刚好还是在成长的阶段。一些手机厂商也在用内存的增多来多赚取利润。

“同时，手机端的照相、摄影、游戏等功能，导致对存储容量要求越来越大，部分手机已推出512GB内存就是一个证明。我们的机会并不在于手机本身的数量，而是手机的支持辅助功能越多，会让储存的市场继续增长。”他如是说。

从技术迭代方面，Christopher Bergey还指出，在手机产品的使用场景中，eMMC和UFS已经应用在高端旗舰机中，UFS的使用率更高。“我们也看到一个趋势，在最大量的中端手机产品中，有向使用UFS技术转变的趋势，所以预计在明年下半年，UFS就会渐渐变成一个市场的主流。实际上，不单在手机，应用场景比如汽车、安防领域也会有，只不过在这些相对比较传统的领域，主芯片的演进并没有像在手机里推动那么快。”

裵容徹则预计，UFS存储技术从2019年开始，会占据市场份额的20%以上。在NAND存储密度上，到2030年可能达到185GB需求。