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又涨10%,NAND闪存国外巨头牢牢把控,国产化进程如何?

集微网报道,近期因铠侠/西部数据工厂污染事件,NAND Flash再次吹响涨价的号角。

在最新通报中,西部数据将闪存可用性减少量的估量调高至约7 exabytes(艾字节),这一数值相较此前估量的6.5 exabytes进一步调升约7.7%,显示污染事件对产能的影响将较先前预估的显著更大。根据CFM闪存市场数据,预计将占铠侠和西部数据一季度产能10%。此事件之后,美光科技和西部数据已将其 NAND 闪存价格上调约10%,这将引发现货和合约市场价格的上涨。

关于这波涨价,业内人士陈庆跟笔者提到,“目前听说价格上涨可能会从10%以上开始,但我相信最终会低于5-10%。”同时,他分析到,SSD (OEM) 的客户可能会耗尽库存,最终不得不支付更高的价格。不过,这需要一定的时间才能传递给最终客户,这可能会在下个季度晚些时候和2022年下半年才发生。

NAND闪存芯片发展现状如何?

随着信息化浪潮的发展,对海量数据的处理、存储提出了越来越高的要求。NAND闪存具有更大的存储容量、更高的擦写速度和更长的寿命,是实现海量存储的核心,已经成为大容量存储的主要选择。

NAND闪存卡的主要分类以NAND闪存颗粒的技术为主,NAND闪存颗粒根据存储原理分为SLC、MLC、TLC和QLC,从结构上又可分为2D、3D两大类。其中,在三星、SK 海力士等原厂在3D技术快速发展的推动下,3D NAND 迅速普及且产出比例持续攀升,现已成为主流制程。

当前,对堆叠层数的向上突破,也是各原厂技术竞争的主赛道之一。走在最前面的是美光和SK海力士,它们已相继突破176层NAND技术。另外,三星也有望于今年第一季度量产176层NAND。铠侠与西部数据则走到了162层技术的节点,英特尔最新为144层,国内的长江存储最新为128层。

未来,大容量、高堆叠层数的 3D NAND 也将是行业的发展趋势。再往下,NAND闪存厂商正向着200层以上的芯片产品进军,这将是行业向更高密度的3D NAND闪存过渡的里程碑。

在NAND闪存市场中,三星、铠侠、美光、SK海力士、西部数据、英特尔这六家长期垄断者全球95%以上的份额。这波涨价潮之下,最先受惠的无疑是头部存储厂商。另有业内人士分析认为,“最终,谁愿意通过价格激励来优先考虑新客户,并积极升级最新技术,2022 年将是供应商实现35%以上增长的好时机。”

国产化之路进展如何?

从上文分析可得知,当前主要是国际原厂引领3D NAND 技术发展,并形成了较为厚实的技术壁垒。此外,行业市场格局也高度集中,份额几乎都被头部存储厂商所占据。中国是全球第二大NAND市场,占比超过31%,但大陆自制率几乎为0%。因此,发展国产的存储产业势在必行。

图:2010年至2021年全球NAND闪存制造商收入份额,按季度划分;来源statista

所幸,以长江存储为首的厂商得到政策以及大基金等的扶持,近年来在NAND技术上也发展迅速,取得一定的突破。

2018年8月,长江存储发布Xtacking技术,在闪存技术架构上成功实现突破性创新。对比传统的3D NAND芯片,采用Xtacking技术可使研发周期缩短三个月、生产周期缩短20%,闪存的最高存取速度更将大幅提升至DDR4内存的水平。同年底,长江存储成功量产中国首批拥有自主知识产权的32层3D NAND闪存芯片。

2019年,长江存储开始批量生产采用专有Xtacking架构的64层3D NAND存储器,这也是国内首个64层3D NAND存储器。而后,长江存储索性跳过96层3D NAND闪存、直接跨步到128层3D NAND闪存。

作为闪存行业的新人,长江存储仅用了 3 年的时间就实现了从 32 层到 64 层,再直攻 128 层的技术跨越,其正以最大的努力、最快的速度追赶国际一线存储芯片大厂。

据最新消息报道,尽管进入NAND闪存市场较晚,但长江存储在提高128层3D NAND闪存的生产收益率方面取得了进展。另据业内消息人士称,长江存储已将64层3D NAND闪存制造的收益率提高到成熟水平。据悉,长江存储有望在2022年上半年实现月产量增至10万片的目标。

而据上述业内人士陈庆的了解,长江存储在其128层技术面临一些挑战以及2019年FAB 1的增长慢于预期之后,目前的进展顺利。“FAB 1已接近完工,FAB 2预计将在今年晚些时候投入使用,因此随着 128层产能的增加并获得新客户的认可,长江存储的影响将越来越大。”他补充到。此外,他还透露:“长江存储正通过新的智能手机客户以及试图通过PC和数据中心客户获得更多的市场资格。”

除了长江存储之外,还有兆易创新、东芯半导体、北京君正等国内存储企业在NAND产品上有所布局。

其中,兆易创新也在不断推动NAND产品进程,据介绍该公司目前SLC NAND成熟工艺节点为38nm,24nm工艺节点已经实现量产,目前正在向19nm工艺节点推进,产品覆盖从1Gb至8Gb主流容量,电压涵盖1.8V和3.3V,提供传统并行接口和新型SPI接口两个产品系列。

此外,东芯半导体聚焦于中小容量存储芯片,可以同时提供NAND、NOR、DRAM等产品,据悉,该公司设计并量产的24nm NAND、48nm NOR均为国内目前已量产的最先进的NAND、NOR工艺制程。

结语:据chinflashmarket预测,2020-2025年,全球NAND闪存市场将以30%的复合年增长率增长,而数据中心市场在未来五年内将以39%的复合年增长率增长。展望未来,数据中心的需求将仍然强劲。而于此之中,中国存储厂商如何加快技术研发进度,争取拿下更大的市场份额,是它们需直面的现实难题。

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