展望:DRAM, NAND，下一代内存

吉姆汉迪，董事客观的分析《半导体工程》(Semiconductor Engineering)专访了3D NAND、DRAM和下一代内存市场。以下是那次讨论的节选。

SE:到目前为止，你如何描述2021年的NAND市场?

方便:2021年，所有芯片都将出现不同寻常的强劲表现，但NAND闪存和DRAM的表现与往常一样，比其他类型的芯片表现出更极端的波动。看起来今年NAND的销售额将达到600亿美元左右。在8月份之前的一年中，价格一直在上涨，后来回落，现货市场上涨14%，至每GB 7.5美分，但到11月份又回落至6.7美分，下跌10%。换句话说，没有大的价格波动。这种稳定性使SK海力士在2018年价格下跌后一直面临挑战的市场上重新获得了盈利能力。在2022年，假设今天异常高的需求水平继续下去，价格应该会保持稳定，而英国国债40%以上的稳定增长表明收入可能会有类似的增长。如果需求疲软，价格下降，价格不太可能大幅下降，这意味着仍然会有稳健的增长。

SE:你对NAND在2021年和2022年第四季度的表现有何看法?

方便:终端市场仍然非常强劲，因此我们预计第四季度的NAND收入将达到150亿美元左右。第一季度的情况应该会有所改善。第一季度的强劲增长部分来自这样一个事实:随着中国消费者财富的增加，季节性发生了变化。中国消费者通常在2月份为农历新年送礼。

SE:那3D NAND的“层竞赛”呢?美光和SK海力士公布了176层3D NAND。2022年你预计会看到什么?更多层次还是放缓?

方便:对我来说有趣的是，图层增加的节奏变化相对突然。过去每年增长1倍、1.5倍、2倍、3倍等等。每隔一年，就会出现一个新的层数，其层数是两年前推出的层数的两倍;在这中间的几年里，出现了一种半密度，它的层数是上一种半密度的两倍。最近，NAND闪存制造商改变了他们的目标，他们说:“什么能给我们提供最优的成本结构?”一种是像WDC和Kioxia那样的112层，另一种是像美光(Micron)和SK海力士(SK Hynix)那样的176层。我完全期待层数竞赛继续，因为这是最直接的降低成本的方法，但我不认为明年的新层数是我能预测的。有些人甚至会运送带有奇数层数的零件。

SE:关于3D NAND还有其他评论吗?

方便:YMTC正在努力提高产量，但这对于他们这样的“单干”方式来说真的很难。早在2018年，我就预测他们会改变战略，与一家老牌供应商合作，但他们还没有走这条路。我认为短期内不会有其他人进入这个市场。与其他许多人不同，我不认为SK海力士收购英特尔NAND业务是自然整合的一部分。NAND市场不像DRAM市场那样需要整合，也不像推动半导体行业广泛采用CMOS逻辑代工模式的机制那样需要整合。NAND市场正在经历收入增长，这可能会支撑更多的供应商。在未来五年内，如果有更多的供应商进入市场，我不会感到惊讶。我不相信WDC想要收购Kioxia的传言。目前的关系对WDC非常有利。收购Kioxia将稀释这一优势。

SE:到目前为止，你如何描述2021年的DRAM市场?

Handy: DRAM做得很好。一些人指出，现货市场价格自年中以来一直在下降，但他们忽略了现货市场价格正在从峰值回落的事实，因为从2019年9月到2021年4月，现货市场价格大幅上涨，上涨了75%，至4.35美元/GB。现在，股价回落至3.30美元，但仍比2019年的低点高出33%。没有严重的供过于求，我们也没有看到导致2019年价格暴跌的那种库存积累。因此，只要需求保持目前的趋势，预计明年市场将持平或小幅上涨是合理的。我们预计2021年DRAM收入将达到860亿美元。整个芯片市场直到1994年才达到这个规模。

SE:你对2022年有什么期待?

方便:与NAND一样，如果需求保持目前的趋势，DRAM市场应该会表现良好。合同asp今年表现非常好，只要它们稳定在目前的水平，市场的收入增长可能会接近20%左右的小幅增长。不过，不利的一面是，目前有不错的利润率，至少有一家供应商表示计划将其产量增长速度超过需求增长速度，这可能导致供应过剩并压低价格。如果出现问题，良好的利润率为大幅下跌提供了充足的空间。如果需求从目前异常高的水平回落，这种情况将尤其明显。

SE:我们在浮现记忆方面处于什么位置?

方便:汤姆·考夫林和我每年都会更新我们关于浮现记忆的报告，今年的版本比往年更受欢迎。这是一个有趣的领域。在这篇报道中，最重要的是英特尔的Optane内存，也被称为3D XPoint。如果英特尔继续支持它，如果它得到适度的接受(这两者相互抵消)，那么我们预测它将在2031年增长到近300亿美元。

SE: STT-MRAM呢?

方便:我们预计，到2031年，MRAM或其他可能的竞争技术将增长到约40亿美元，主要基于其在soc中作为嵌入式存储器的使用。虽然MRAM目前领先于其他SoC新兴内存技术，但现在判断这个市场是否会落入另一种技术还为时过早。当然有很多竞争者，我们相信我们已经评估了所有的竞争者。最大的驱动因素是NOR闪存的问题，在较小程度上是SRAM的问题。NOR在28nm处达到了缩放极限，因为还没有人开发出一种方法来制造基于finfet的NOR电池。如果你在28纳米以下的工艺中需要NVM，那么它必须是其他的东西。SRAM的问题有点不同:SRAM不随进程线性扩展。这意味着在28nm时50% SRAM的微处理器在14nm时可能是65% SRAM，在10nm时可能是80% SRAM，而且芯片尺寸不会缩小那么多，这使得芯片的成本比预期的要高。这也将推动SRAM最终被取代。当这种情况发生时，它将使缓存和最终的寄存器持久化，并将产生全新的计算和软件设计方式。 This should be very positive for power consumption.