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m6米乐网页登陆:浅谈存储芯片分类及主要市场格局

发表时间:2023-12-02 02:51:32 | 来源:米乐m6官方网站 作者:米乐m6登陆

  安全风险,维护国家安全,依据《中华人民共和国国家安全法》《中华人民共和国网络安全法》,网络安全审查办公室按照《网络安全审查办法》,对美光公司(Micron)在华销售的产品实施网络安全审查。 目前,美光在全球/NANDFlash市场分别占据25%和12%的份额,在车用存储市场占比超40%份额。 有必要注意一下的是,此前国内存储龙头长江存储和长鑫存储都已经被列入美国的 实体清单 ,去年美国的出口管制中还特别提及了存储,对相关 DRAM 存储芯片、NAND 闪存芯片进行管控。 此次美光被安全审查,有望极大利好国产存储芯片公司。

  存储芯片为半导体核心元器件,按性质可划分为RAM(随机存储器,包括DRAM、SRAM、新型RAM等)、ROM(只读存储器)、Flash(闪存,包括NAND Flash、NOR Flash等)。 存储芯片分类及主要市场格局:

  储芯片按照断电后数据是不是丢失,可分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片。 易失性存储芯片常见的是DRAM,非易失性存储芯片常见的是NAND闪存芯片和NOR闪存芯片。 DRAM和NAND Flash为存储器行业的主流产品。 根据ICInsights的数据,2021年DRAM在整个存储市场的占比约为56%,闪存NAND的占比约为43%,其中NAND闪存为41%,NOR闪存为2%,其他存储芯片(EEPROM、EPROM、ROM、SRAM)将会缓慢成长,但大幅抢占市场的可能性较小。

  得益于人工智能物联网云计算、边缘计算等 新兴技术在中国的加快速度进行发展,中国数据正在迎来 爆发式增长。据此前IDC预测,预计到2025年, 中国数据圈将增长至48.6ZB,占全球数据圈的 27.8%,成为全世界最大的数据圈。

  随着数据量的大规模增长,存储设备在数据中心采购的BOM中占比逐步提升,美光曾提及,目前存储芯片在数据中 心采购中比例约为40%,未来预计将提升至50%。数据中心将成为引领存储市场增长的重要引擎。

  全球存储市场绝大部分份额由国外厂商占有,呈现寡头垄断格局,行业集中度较高。根据statista数据,截至2022Q3,全球DRAM市场几乎由三星、SK海力士和美光所垄断,CR3 超过 95%,三星、海力士和美光分别占比 41%、 29%和 26%。全球NAND flash市场由前三大厂商分别为三星、铠侠和海力士,2022Q3 市场占有率分别为 31.4%、20.6%和 13.0%,目前 CR3 市场占有率达 65%, CR6 市场占有率接近 95%。

  芯片的发展速度和人工智能的算力需求之间的矛盾加剧:21世纪以来,信息爆炸式增长,算力需求大规模上升,提升算力成为 芯片行业的共同目标。随着半导体发展放缓,摩尔定理逼近物理极限,依靠器件尺寸微缩来提高芯片性能的技术路径在功耗和 可靠性方面都面临巨大挑战,芯片的发展速度不足以满足人工智能需求。

  冯·诺依曼架构:该架构以计算为中心,计算与内存是两个分离单元。计算单元根据指令从内存中读取数据,在计算单元中完 成计算和处理,完成后再将数据存回内存。先进制程的优势有限:随着摩尔定理发展放缓,基于传统架构的芯片计算性能发展速度明显放缓。基于传统架构的先进制程工 艺虽某些特定的程度能够提升芯片的性能表现,但从投入产出比、芯片性能可靠性及应用场景的适配度角度考虑都面临较大挑战。

  存算一体是先进算力的代表技术:传统构架下性能提升达到极限,冯·诺依曼架构已成为发展芯片算力的桎梏,存算一体是 一种新型计算架构,它是在存储器中嵌入计算能力,将存储单元和计算单元合为一体,省去了计算过程中数据搬运环节, 消除了由于数据搬运带来的功耗和延迟,提升计算能效。

  HBM(High Bandwidth Memory,高带宽内存)是一款新型的CPUGPU内 存芯片,实际上的意思就是将很多个DDR芯片堆叠在一起后和GPU封装在一起,实现 大容量,高位宽的DDR组合阵列。

  高速、高带宽HBM堆栈没有以外部互连线的方式与芯片连接,而 是通过中间介质层紧凑而快速地连接,同时HBM内部的不同DRAM采用TSV 实现信号纵向连接,HBM具备的特性几乎与片内集成的RAM存储器一样。

  全球HBM芯片市场目前以SK海力士与三星为主。SK海力士HBM技术起步早,2014年在业界首次成功研发HBM1,确立领头羊,2022年HBM3芯片供货英伟达,持续巩固其市场领头羊。三 星紧随其后,2022年HBM3技术已量产。从HBM1到HBM3,SK海力士和三星一直是HBM行业的领军企业。目前,HBM4的相关预测数据已出炉,预计新一代产品将能够更广泛地应 用于高性能数据中心、超级计算机和人工智能等领域。

  闪存芯片是最主要的存储芯片,主要为 NOR Flash 和 NAND Flash 两种。NOR Flash 主要用来存储代码及部分数据,是手机、PC、DVD、TV、USBKey、 机顶盒、物联网设备等代码闪存应用领域的首选。NAND Flash 能轻松实现大容量存储、高写入和擦除速度、相当擦写次数,多应用于大 容量数据存储,例如智能手机、平板电脑、U 盘、固态硬盘等领域。

  3D NAND, 即立体堆叠技术,如果把2D NAND看成平房,那么3D NAND就是高楼大厦,建筑面积成倍扩增,理论上可以无限堆叠,可以摆脱对先 进制程工艺的束缚,同时也不依赖于极紫外光刻(EUV)技术,而闪存的容量/性能/可靠性也有了保障。

  日前三星宣布,已开始批量生产采用第8代V-NAND技术的产品,为1Tb (128GB)TLC 3D NAND闪存芯片,达到了236层,相比第7代V-NAND 技术的176层有了大幅度的提高。三星称,新的闪存芯片提供了迄今为止业 界内最高的位密度,可在下一代企业服务器系统中实现更大的存储空间。

  NAND Flash 为大容量数据存储的实现提供了廉价有效的解决方案,是目前全球市 场大容量非易失存储的主流技术方案。NAND Flash 是使用电可擦技术的高密度非 易失性存储,NAND Flash 每位只使用一个晶体管,存储密度, Flash 所存的电荷 (数据)可长期保存;同时, NAND Flash 可以在一定程度上完成快速读写和擦除。

  与2D NAND缩小Cell提高存储密度不同的是,3D NAND只需要提高堆栈层数,目前多种工艺架构并存。从2013年三星推出了第 一款24层SLC/MLC 3D V-NAND,到现在层数已经迈进200+层,并即将进入300+层阶段。目前,三星/西部数据/海力士/美光/铠 侠等几乎垄断了所有市场占有率,并且都具有自己的特殊工艺架构,韩系三星/海力士的CTF,美系镁光/英特尔的FG,国内长江存 储的X-tacking。

  随着堆栈层数的增加,工艺也面临慢慢的变多的挑战,对制造设备和材料也提出了更多的要求。最重要的包含以下几个方面:(1)ONON薄膜应力:随着器件层数增加,薄膜应力问题越发凸显,会影响后续光刻对准精度;(2)高深宽比通孔刻蚀:随着深宽比增加,刻蚀难度会明显地增加,有可能会出现刻蚀不完全、通孔结构扭曲等问题;(3)WL台阶的设计与刻蚀:垂直管状环栅结构的器件需要刻蚀出精确的台阶结构,保障CT能打到对应位置,而随着层数增加, 工艺难度加大,要重新设计WL台阶结构。

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  产业游进入库存过剩、订单减少、价格暴跌的“寒冬”。三星、美光、SK海力士、铠侠等

  则是支撑这一技术系统的细胞。尽管它们似乎很相似,但它们在实际应用中具有不一样的功能和优势。在本文

  需求还未复苏,其他应用领域却蕴藏着机遇,比如数据中心、服务器和汽车应用。

  规模在1600亿美元左右,而且随着高性能计算机,服务器,边缘计算,智能穿戴

  应用了闪存堆叠技术的3D NAND Flash的出现,比以往的2D NAND Flash提供了更大

  中嵌入软件,实现多功能和高性能,以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。

  功能,未来,带有各种处理器内核的SoC以及集成更多解决能力的FPGA产品将成为

  因供需失衡,今年以来价格延续下跌趋势且久未见底。而近日三星、海力士发布的财报显示,

  2021-2027年复合增长率8%,2027年达到2600亿美元以上但产业会随库存、需求、产能的变化而有着非常明显的周期性。

  规模从 2005 年的 546 亿美元增至 2020 年的 1229 亿美元,复合增速达 5.6%,IC Insights 预计 2021 年全球

  是安装在主板上的,与电脑不同,RAM和ROM都是焊接在主板上,RAM容量不可增加,如果有内存扩展功能,能安装内存卡,扩展内存容量。

  目前被大范围的应用于手机、平板、电视、车机中控、服务器、工业自动化、轨道交通、人工智能等领域,范围十分广阔且需求旺盛,全球

  目前被大范围的应用于手机、平板、电视、车机中控、服务器、工业自动化、轨道交通、人工智能等领域,范围十分广阔且需求旺盛,全球

  产品的公司数稀少,全球DRAM、NOR Flash、NAND Flash

  行业发展至今可分为萌芽期、初步发展期、加快速度进行发展期三个阶段。1)萌芽期:在此阶段,各大企业都在积极研发RAM,且DRAM研究进展比ROM快,行业实现了

  规模约230亿美元,并且未来几年仍将保持快速地增长,2018 年更是有望达到430亿美元。

  的研发、设计和销售,是大陆少数可以同时提供Nand、Nor、Dram等

  是半导体元器件中不可或缺的组成部分,几乎存在于所有的电子设备中。随着大数据、云计算、物联网、人工智能等产业的发展,其在整个产业链中扮演的角色越来越重要。

  的自主可控对我国新一轮信息化进程的推进具有十分重要的战略意义。中国作为全球电子科技类产品的制造基地,长期以来都是

  研究机构Strategy Analytics发布的最新报告数据显示,尽管2019年全球智能手机

  分为闪存和内存,闪存包括 NAND Flash 和 NOR Flash ,内存

  据钜亨网报道,专门生产 DRAM 和 NAND 的美光可谓最具周期性的科技业务,其财务业绩会随着

  的通讯方式以SPI居多,在实现flash读写时就是要实现SPI的通讯协议,与EEPROM不同的是,SPI在操作时是按照PAGE页进行整页擦除写入的,这一点必须要格外注意。Flash分为NorFlash和NandFlash,这里

  国产率基本为0。不过今年国内在内存及闪存领域已经实现了0的突破,预计2020年就能占到全球

  无论是花了钱的人影音娱乐的需求还是企业对数据价值的挖掘,慢慢的变多的数据需要借助

  的 34.8%,而这一占比还将继续扩大,预计未来几年内将达到 4 成,甚至是半边天。

  中嵌入软件,实现多功能和高性能,以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。

  价格的持续上涨让它在去年取代Intel成为全世界最大的半导体企业,而此前Intel霸占这一个位置已长达24年。

  进口额达146.72亿美元,同比猛增75.4%。业内人士分析指出,最近用于智能手机、数据中心的

  快速升级,但中国企业技术实力仍需发展,因此只能依靠进口。中国政府发布的报告说明,2017年自主开发的

  。对于这一点,韩国公司也在担忧中国竞争对手的加入,他们测算在2022年因为中国竞争的影响,韩国公司预计会减少78亿美元的

  发展DRAM,三家企业在去年底实现了厂房封顶,近期开始陆续搬入机台等生产设备,按计划它们今年下半年将开始试产

  当下准备投产的为32层NAND flash而韩国三星去年就开始大规模投产64层NAND flash,长江

  希望在未来两三年实现64层NAND flash的技术突破,将技术差距缩短到两年内。

  消费约占总量的30%,其中DRAM需求占22%,NAND需求占29%。而这正是美国觉得在贸易谈判中能有底气的地方。

  垄断企业盈利和股价的最大变数,一直以来在这一领域保持领先的韩国企业感受到了真切的威胁。近日韩国媒体《韩国经济新闻》以“快马加鞭的中国半导体崛起”报道了中国

  价格之所以持续攀升,除了国外大厂因为技术升级出现意外导致产能吃紧之外,中国