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NAND閃存下一步指向3D架構14納米

2015-02-10

存儲是電子產品中最重要的部分之一,它與數據相伴而生,哪里有數據,哪里就會需要存儲芯片。近年來,存儲芯片行業熱點話題不斷:3D NAND的生產制造進展情況如何?LPDDR4在市場上的應用進程是怎樣的?移動產品中eMCP將成為主流封裝形式嗎?存儲技術發展的路徑或許會爭論不休,但是整體方面卻不會改變,那就是更大的容量、更高的密度、更快的存儲速度、更加節能以及更低的成本。

2015年手機存儲市場

著眼用戶體驗提升

目前業界對于2015年中國智能手機市場走勢的預測很多,總的觀點是增長率放緩。當市場達到一定飽和度之后,增長率放緩是很自然的現象。一方面,智能手機市場的增長率可能會放緩,但另一方面用戶的升級需求仍然非常強勁,其中就包括對存儲設備需求的增加。

我們可以看到,手機的應用正變得越來越廣泛,比如很多可穿戴產品把手機作為信息中繼站,通過它,用戶可以隨時隨地訪問位于云端的個人數據庫;手機廠商正把智能手機打造成為一個連接個人用戶與互聯網絡的信息樞紐,傳遞著越來越廣泛的數據。數據處理能力需求的大幅上升意味著對存儲器需求的增加。這種需求不僅停留在對存儲容量的提高上,還包括更加可靠、更低的功耗、更快的存儲速度、更低的成本以及更高的存儲密度等。

智能手機存儲

主流封裝eMCP

eMCP封裝正在成為智能手機存儲的主流封裝方式。可以說,中國目前大部分量產出貨的智能手機都已經使用了eMCP的封裝。通過把DRAM的芯片跟RAM芯片做一個結合,可以帶來兩大好處:一是成本方面的優勢;二是工藝相對簡單。工藝簡單,就意味著可以更快速地實現生產。

美光的研發重點主要關注三個方面:一是處理器技術,二是存儲單元的架構設計,第三點就是封裝方式的發展方向。封裝方式會影響到產品的整體效率以及手機廠商如何使用存儲設備。所以,一方面,我們會新開發一些技術、新的架構、新的封裝方法,來滿足不斷提升的性能需求、可靠性需求和更低的功耗需求;另一方面,我們需要更多地去研究如何更妥善地使用存儲。當前,大部分的系統在使用存儲設備的時候,方法跟過去幾代沒有什么太大差別。所以在未來,美光認為要考慮如何用新的、更好的方法來考慮存儲設備跟系統整合的方式。

3D NAND

將是未來方向

在NAND閃存工藝站上16納米制程之后,人們開始越來越多地討論14納米以及3D存儲。3D NAND能很好地體現架構革命帶來的好處。因為這樣一些架構革新帶來的是更高的性能、更優的可靠性。用戶現在對移動手機上數據的依賴性越來越強了,因此手機存儲設備的可靠性必須非常高。

當前主流NADN 閃存廠商已經站在16納米這個層級上了。按照邏輯來講,下一步應該就是14納米了,當然這是指3D的架構。3D架構這個設計有很多好處。從平面設計到3D設計,這種新的架構在性能、可靠性方面,都能帶來極大提升。另外,從存儲設備的訪問效率來說,也能得到非常大地提高,讀寫速度會快得多。

2017年LPDDR4

成為市場主流

LPDDR4相比LPDDR3有更快的存儲速度,功耗更低,使得LPDDR4產品的應用受到關注。數據爆炸對存儲產品具有巨大影響,最初人們對數據的處理與流程方式是集成的,隨著物聯網的發展,移動計算、大數據、云存儲越來越多地進入人們的生活,分布式的存儲方案已經成為發展方向。對于原有的存儲解決方案有了強烈的改進需求。

美光推出的LPDDR4,架構可滿足先進移動系統的功耗、帶寬、封裝、成本和兼容性要求。我們預計市場在2014年到2017年將經歷一個LPDDR4從進入到成為主流的過程:LPDDR3從2014年到2017年都將是出貨量最大的產品類型;LPDDR4于2015年進入市場,出貨量不斷擴大,但是預計到2017年才會逐漸成為主流;至于LPDDR5,預計2017年才會進入市場,但量不會很大。

TLC

會在高端手機上應用?

說起TLC是挺有意思的一種技術。它可以達到比較高的成本效益比,從成本方面來講它更有吸引力,但是它的挑戰在于可靠性并不是非常理想。所以目前智能手機市場并沒有非常廣泛地接受TLC技術。盡管有iPhone 6開始采用TLC的消息,但如果認真看蘋果釋放出的消息就會發現,他們是講在“有限的范圍”里采用TLC的技術,而且是用在非常高密度存儲的手機型號里,這可以從一定層面來彌補TLC的可靠性問題,使得用戶的最終體驗不會打折。

但是我相信,隨著時間的推移,TLC技術的缺點會漸漸得到彌補。移動手機市場現在的TLC技術并不是非常適用,但是隨著生產技術的不斷提高,隨著對密度需求的不斷提高,未來TLC還是有可能應用于智能手機中的。雖然在現在TLC技術主要還是用于一些低成本、要求比較低的低端應用之上。

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