Flash晶片市場情況分析

2016 年全球快閃記憶體（Flash）的增長動力主要來自終端裝置平均搭載的增加和固態硬碟（SSD）需求的增長。

根據 IC Insights 的統計，2016年全球快閃記憶體的市場 NAND 快閃記憶體占 99%，NOR 快閃記憶體占 1%。

由此可見，近年來 NAND 快閃記憶體市場規模呈現不斷上升的態勢，而 NOR 快閃記憶體市場規模日趨縮小。

當前，NAND 快閃記憶體正面臨著先進位程轉進、產品結構轉換的關鍵時期。

2016 年上半年由於幾乎所有的 NAND 快閃記憶體廠商轉產 3D NAND 快閃記憶體，導致2D NAND 快閃記憶體產出減少，而 3D NAND 快閃記憶體又產出有限，再加上智慧型手機、SSD 容量大增，導致市場供不應求，從而刺激 NAND 快閃記憶體市場價格累積漲幅高達 16%，也是近兩年來首次出現價格大漲。

一、全球快閃記憶體的主要供應廠商

全球 NAND 快閃記憶體的主要供應廠商有三星、東芝、SK 海力士、美光、閃迪和英特爾 6 家，其中前 4 家廠商均為 IDM 企業，供應全球 NAND 快閃記憶體近 90% 的市場份額。

其中，三星受惠於 3D NAND 快閃記憶體的製程技術領先於其他廠商，加上近年來高容量的 eMMC/eMCP 與 SSD 發展加速，持續在 3D NAND 快閃記憶體市場份額上列居第1位。

目前其14nm製程的eMMC/eMCP已導入新上市的智慧型手機和平板電腦中，14nm製程的TLC （三層單元）產品也在 2016 年第一季度送樣給模塊廠商進行測試。

其在未來的市場競爭中更具優勢。

東芝在 2015 年受供過於求的市場影響，平均銷售價格下滑13%～14%，市場份額也由 2014 年占22.2% 下滑到 2015 年僅占 18.5%，居全球第 2 位，由此激發了其發展3D NAND快閃記憶體技術的積極性。

2016年年初，48 層 3D NAND 快閃記憶體開始上市，並增加投資建設新廠，以期大力發展 3D NAND 快閃記憶體產品。

閃迪在 2015 年第四季度 15 nm 2D NAND 快閃記憶體產出比重為 75%，同時在主力發展 TLC 產品的情況下，TLC 產品比重也達70%，它的包含 SAS、SATA 與PCTe 接口的企業級 SSD 深受用戶好評。

從2016年起，48 層3D NAND快閃記憶體開始小批量試產。

二、全球快閃記憶體的技術發展

當前全球 NAND 快閃記憶體產業正處在2D NAND 快閃記憶體（平面NAND快閃記憶體）向3D NAND 快閃記憶體的轉進期。

過去10年，隨著2D NAND快閃記憶體製程技術的發展，製程技術向著 12nm（12～15nm）逼近，越來越接近可量產的物理極限。

2D NAND 快閃記憶體的存儲密度也很難突破12GB容量，自然也不會給生產廠商帶來更高的成本效益。

另外，2D技術是平面結構，隨著存儲密度的增加，每個存儲單元的電荷量會下降，相鄰存儲單元之間的干擾也會增加，這樣會影響NAND快閃記憶體的性能。

在當前發展的 3D NAND 快閃記憶體中，3D 技術採用垂直排列的立體結構，多層環繞式柵極（GAA）結構形成了多電柵極存儲器單元電晶體，可以有效降低堆棧間的干擾，使 NAND 快閃記憶體性能更加優異、功耗更低、容量更大。

2016 年，NAND快閃記憶體供應商向 3D NAND 快閃記憶體技術推進迅猛。

據業界估計，由於三星、東芝、美光和 SK 海力士等廠商紛紛擴大 3D NAND 快閃記憶體量產，2016 年全球 3D NAND 快閃記憶體占整體 NAND 快閃記憶體產能的 15% 左右，2017 年將進一步提升到 30% 以上。

三星和東芝的 3D 技術更是增加到 64 層堆疊。

二、全球 NAND 快閃記憶體主要廠商的表現

（一）三星

自 2013 年8 月三星率先宣布成功推出 3D NAND 快閃記憶體之後，三星便"一馬當先"發展 3D NAND 技術。

2014 年年初，三星領先業界採用24 層堆疊量產 3D NAND 快閃記憶體，2016年擴大到 48 層 3D NAND 快閃記憶體量產。

48 層相較於 32 層堆疊的存儲容量可提高 40%，並在 2016 年年底三星的 3D NAND 快閃記憶體生產比重已提升至40%。

三星除了在我國西安量產3D NAND 快閃記憶體，2016 年韓國華城 Fab16的 16 nm 2D NAND 快閃記憶體晶片生產線改造成20nm 48層3D NAND快閃記憶體生產線，並計劃再將韓國華城的 Fab17 生產線用於生產 3D NAND 快閃記憶體，以穩固其在 3D NAND 快閃記憶體市場上的地位。

2016 年，三星在 3D NAND 快閃記憶體技術上的最大進展是實現了64層堆疊。

該技術單顆 NAND 快閃記憶體晶片容量增加到 512 GB，較48層堆疊的存儲密度又增加了一倍，2016 年年底已開始供貨。

三星還計劃在 2017 年基於 64 層 3D NAND 快閃記憶體推出容量高達 32 TB 的企業級 SAS SSD，並聲稱到2020年將提供超過100TB 的 SSD。

（二）東芝

隨著 3D NAND 快閃記憶體技術的不斷提升，東芝宣布其 64 層堆疊 3D NAND 快閃記憶體開始送樣給用戶。

初期樣品的存儲密度為256GB，然後再提高到 512 GB 量產。

另外，東芝在 2015 年開始改建的 Fab2 工廠已在 2016 年上半年投入生產。

隨著 3D NAND 快閃記憶體量產的不斷增加，東芝的目標是在 2017 年將整體 3D NAND 快閃記憶體生產比重提高至 50%，2018 年進一步提高至 90% 左右的水平。

（三）SK 海力士

目前，SK 海力士的 3DNAND 快閃記憶體以 36 層 MLC（多層單元）為主，良率可達 90% 以上。

除了用於企業級 SSD 產品，還積極導入嵌入式產品中應用，最新的 UFS2.1 和eMMC 5.1 採用的就是 SK 海力士的第二代 36 層3D NAND 快閃記憶體，目前這些產品均已進入量產階段。

進入 2016 年，SK 海力士的 48 層 3D NAND快閃記憶體晶片已向用戶送樣，並進一步聲稱在 2016 年年底和 2017 年年初完成 72 層 3D NAND 快閃記憶體的研發。

這是一項十分具有挑戰性的工作。

目前，SK 海力士主要在韓國清州 M11/M12 工廠生產 3D NAND 快閃記憶體晶片，還計劃將 M14 工廠的二樓用於生產 3D NAND 快閃記憶體，2017 年上半年投入生產，而且計劃投資 15.5 兆韓元新建另一座存儲器工廠。

（四）美光

美光的 32 層堆疊 3D NAND 快閃記憶體晶片主要在新加坡工廠量產。

基於 32 層 3D NAND快閃記憶體技術，美光面向消費類市場推出了BX300系列和 1100 系列的 3D SSD，最大容量可達 2 TB。

為了在技術上趕超競爭對手，美光於 2016 年年初擴建的 Fab10X 工廠開始量產。

計劃下一代3D NAND 快閃記憶體技術跳過 48 層，2017 年直接跳到64層。

而且現在的16 nm 2D NAND 快閃記憶體技術也將直接切換到生產 3D NAND 快閃記憶體，預計 2017 年美光3D NAND 快閃記憶體的投產量將增加一倍。

（五）英特爾

2016 年，英特爾和美光聯手研發的3D NAND快閃記憶體技術進展神速。

英特爾和美光的新加坡合資工廠在 2016 年第一季度就開始量產3D NAND 快閃記憶體晶片，起點的月產量為3000片，到年底時已拉升到每月 4 萬片。

同時英特爾投資 55 億美元將位於我國大連的 Fab86 改造為生產3D NAND快閃記憶體晶片的工程也已完成投產，使得英特爾和美光合作在3D NAND快閃記憶體的產能上顯示出相當優勢。

近年來，英特爾除了發展 3D NAND 快閃記憶體技術，還著重開發新型的 3D XPoint 快閃記憶體。

英特爾的3D XPoint 快閃記憶體其實是 PCM（相變存儲器）的一種，它不但可以取代NAND快閃記憶體，而且也有可能取代DRAM。

3D XPoint集合了DRAM 和NAND快閃記憶體的數據存儲優勢，較傳統的NAND快閃記憶體速度快1000 倍，讀/寫重複性也強1000 倍，存儲密度比DRAM高10倍。

現在伺服器數據存儲與日俱增，對系統快速分析、相應數據的要求不斷提升，基於3D XPoint技術的高性能優勢，將其最先用於企業級、數據中心的存儲。

對於消費類市場而言，由於3D XPoint 昂貴的生產成本，所以在短時間內還很難用在PC或筆記本電腦上。

每天一句話，送給在IC、泛IC和投資圈奮鬥的你我，讓我們共勉——任何成功都無法一蹴而就。

每一階段的抵達，都是一步一個腳印積累出來的。

不急不躁，耐心努力，保持對新事物、新領域探索的好奇，就是行進在進步的路上。

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