大型廠商的產(chǎn)品導(dǎo)入、存儲級內(nèi)存(SCM)的新興應(yīng)用以及五大邏輯代工廠的涉足將推動非易失性存儲市場的增長。
新興非易失性存儲(NON-VOLATILE MEMORY, NVM)有利的市場環(huán)境
相變存儲(phase-change memory, PCM)、磁阻式隨機(jī)存儲(magnetoresistive random access memory, MRAM以及阻變式存儲(resistive random access memory, RRAM)等主要非易失性存儲技術(shù)已經(jīng)有了較長的開發(fā)歷史。但是,由于種種因素,它們在利基市場的應(yīng)用仍然有限。現(xiàn)有產(chǎn)品的存儲密度有限,新興NVM開拓廠商在高存儲密度產(chǎn)品導(dǎo)入上又有所延誤。新材料和新工藝步驟的引入,也帶來了制造挑戰(zhàn)。同時,主流存儲技術(shù)也在不斷的提高存儲密度、降低成本。最后,NVM市場也缺少一款殺手級應(yīng)用來挑戰(zhàn)現(xiàn)有的動態(tài)隨機(jī)存儲(DRAM)和NAND閃存。
獨立存儲器市場供應(yīng)鏈主要廠商
不過,市場上出現(xiàn)了一些有利因素將推動新興NVM市場進(jìn)入快速增長軌道,這些因素包括:
- 新的存儲級內(nèi)存細(xì)分市場的出現(xiàn)。這是工作存儲器和數(shù)據(jù)保存間系統(tǒng)架構(gòu)中的另一種分級存儲器體系。旨在通過提升系統(tǒng)速度來降低延時。它將支持DRAM和NAND,并與之共存。
- 產(chǎn)業(yè)巨頭Intel在2017年為SCM應(yīng)用,推出了PCM 3D XPoint存儲。Micron(鎂光)也將在2017年末推出3D XPoint存儲。
- 從2016年高于100萬美元的融資狀況來看,投資者對新興NVM市場仍非常樂觀。
TSMC(臺積電)、Samsung(三星)、GlobalFoundries(格羅方德)、UMC(聯(lián)華電子)以及SMIC(中芯國際)等大型代工廠商正在進(jìn)入新興的NVM存儲市場。它們將在2018/2019年間為嵌入式MCU推出MRAM和RRAM技術(shù)。NVM由于能夠與CMOS技術(shù)兼容,因此是這些代工廠顯著提高存儲業(yè)務(wù)的極好機(jī)遇。
新興非易失性存儲的上市時間經(jīng)常因為獨立存儲而延后
未來五年,SCM和嵌入式微控制器將引領(lǐng)新興NVM市場增長
2016~2022年,新興NVM市場的復(fù)合年增長率(CAGR)預(yù)計可達(dá)106%,市場規(guī)模到2022年將增長至39億美元。新的SCM分級和嵌入式MCU將驅(qū)動新興NVM市場增長。塑造一類新的存儲變化巨大,需要存儲生態(tài)系統(tǒng)中的所有廠商參與,開發(fā)各種配套的硬件和軟件。SCM將會被應(yīng)用于企業(yè)級存儲和客戶端應(yīng)用,隨后將進(jìn)入移動應(yīng)用領(lǐng)域。2017年初期,Intel針對SCM應(yīng)用推出的XPoint存儲便是改變市場的重磅產(chǎn)品。
商業(yè)產(chǎn)品的性能比較
嵌入式MCU通常使用eflash NVM技術(shù),但是該技術(shù)需要消耗大量的能耗,并且其擴(kuò)展性在28nm節(jié)點開始變得成本太過高昂。隨著新興NVM近期的擴(kuò)展進(jìn)展,它將越來越多的應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴產(chǎn)品、智能卡及其它市場應(yīng)用的低功耗MCU。得益于新興NVM技術(shù)的低功耗表現(xiàn),它們將率先應(yīng)用于40nm工藝節(jié)點,而后得益于其成本競爭力優(yōu)勢,將應(yīng)用于28nm節(jié)點,再然后將應(yīng)用于22nm節(jié)點。TSMC、GlobalFoundries、UMC、SMIC以及Samsung等頂級代工廠商由于制造了全球大部分的MCU,必將驅(qū)動新興NVM的應(yīng)用增長。
存儲芯片的擴(kuò)展性和存儲密度影響了存儲的性能和成本,因此成為存儲選擇的主要評判標(biāo)準(zhǔn)。在這方面,本報告提供了清晰的存儲技術(shù)發(fā)展路徑圖,包括技術(shù)節(jié)點、芯片密度和成本。
新興NVM市場的發(fā)展趨勢
本報告介紹了新興NVM技術(shù)為什么以及如何在各個市場獲得越來越多的應(yīng)用。本報告詳細(xì)剖析了兩個重要的細(xì)分市場。首先是獨立應(yīng)用市場,包括企業(yè)級存儲SCM、客戶端SCM、大容量存儲、工業(yè)、運輸和消費電子等。其次是嵌入式應(yīng)用,包括MCU、移動設(shè)備靜態(tài)RAM、高性能計算應(yīng)用的SRAM快速緩沖存儲以及嵌入式NVM系統(tǒng)級芯片等。
新興NVM存儲的潛在應(yīng)用、存儲密度和價格定位
新興NVM存儲獨立應(yīng)用市場主要由PCM和RRAM驅(qū)動,嵌入式存儲市場則由MRAM和RRAM驅(qū)動
新興NVM市場主要由三種技術(shù)引領(lǐng):PCM、RRAM和MRAM。在獨立應(yīng)用市場,未來五年將主要集中在SCM,大型廠商的技術(shù)選擇現(xiàn)在已經(jīng)非常清晰。Micron/Intel選擇了PCM。SK Hynix(SK海力士)和Sandisk(閃迪)/Western Digital(西部數(shù)據(jù))則選擇了PCM和SCM應(yīng)用的競爭者RRAM。Samsung得益于其針對3D NAND的垂直3D方案的兼容性,似乎也將傾向于RRAM。SCM市場最初將由PCM引領(lǐng),但是,之后將由RRAM驅(qū)動。
新興NVM技術(shù)應(yīng)用
對于嵌入式應(yīng)用,不同新興NVM技術(shù)之間的競爭將更加激烈。不過,本報告預(yù)計根據(jù)應(yīng)用要求的不同,多種技術(shù)解決方案將同時并存。TSMC、GloalFoundries、Samsung以及Sony等頂級代工廠商采用了STTMRAM。STTMRAM初期主要針對的是MCU eFlash市場的發(fā)展,隨后將在移動和高性能計算中替代SRAM。對于RRAM嵌入式應(yīng)用,主要采用廠商為TSMC、UMC和SMIC。RRAM初期將主要面向低成本應(yīng)用,如智能卡、物聯(lián)網(wǎng)和通用應(yīng)用的嵌入式MCU。RRAM的最終目標(biāo)將是在高性能MPU中替代3D NAND,實現(xiàn)在單片系統(tǒng)級芯片中的集成。PCM仍在參與競爭,STMicroelectronics(意法半導(dǎo)體)是該技術(shù)的主要推動者,它選擇了PCM作為汽車市場28nm節(jié)點的最佳新興NVM解決方案。
新興NVM市場供應(yīng)鏈(樣刊模糊化)
本報告按應(yīng)用、出貨量、Gbit、營收及晶圓數(shù)量細(xì)分,針對每種技術(shù)進(jìn)行了市場預(yù)測。還綜述了主要的技術(shù)趨勢,以及主要廠商的重要技術(shù)發(fā)展動向。
新興NVM市場承載了廣泛的不同技術(shù)、業(yè)務(wù)模式及細(xì)分市場,尤其是在比較獨立應(yīng)用和嵌入式應(yīng)用時。由此,本報告詳細(xì)分析了不同供應(yīng)鏈上的各級廠商,例如獨立應(yīng)用市場和嵌入式應(yīng)用市場中的集成器件制造商(IDM)、代工廠商以及新興NVM初創(chuàng)企業(yè)等,以及它們應(yīng)用新興NVM技術(shù)的市場策略。
新興NVM產(chǎn)品上市時間
當(dāng)前的一個重大技術(shù)改變是半導(dǎo)體NAND固態(tài)驅(qū)動替代硬盤驅(qū)動。未來的變革將是新興NVM的到來。本報告分析了供應(yīng)鏈的動態(tài)變化,以深入了解當(dāng)前每種應(yīng)用及技術(shù)相關(guān)的主要市場廠商,以及隨著新興NVM的到來,市場競爭態(tài)勢將如何發(fā)展。本報告還特別分析了中國存儲市場的供應(yīng)鏈,得益于中國政府的巨量資金支持計劃和巨大存儲需求,中國存儲市場正在快速發(fā)展。
存儲市場廠商的互相蠶食趨勢
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