NAND、NOR之爭,閃存市場何去何從

據(jù)一些調(diào)查報告顯示，NAND型閃存市場將持續(xù)擴張，預(yù)計今年整體閃存市場增長率將達到42%， 2005年也會不低于23%。而且在2005年底之前并不會出現(xiàn)供給過剩的狀況。這種預(yù)期主要來自于兩方面的動力：其一，NAND型閃存用在數(shù)碼相機閃存卡和MP3播放器上，這是兩個迅速增長的市場。NOR型閃存則用于手機和機頂盒的信息儲存，該市場的發(fā)展速度低于前者。其二，傳統(tǒng)上NOR型閃存芯片所統(tǒng)治的移動電話領(lǐng)域，因為最新標(biāo)準(zhǔn)的2.5G和3G手機逐漸改變了對內(nèi)存的要求，從而使得NAND型閃存成為該領(lǐng)域的新選擇。

ST看好前景 進軍NAND
NOR和NAND閃存器件采用不同的存儲陣列體系結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了完全不同的應(yīng)用優(yōu)勢。NAND存儲單元要比NOR存儲單元小約40％，可以轉(zhuǎn)化成更低的成本-位比。而且，NAND器件是專門為順序存取優(yōu)化的，即大量的數(shù)據(jù)通常是從順序地址的內(nèi)存讀取的，類似于回放一個錄像帶。但在另一方面，因為隨機存取時間更加快速，NOR體系結(jié)構(gòu)更加適合直接執(zhí)行程序代碼。從歷史上看，NOR器件在閃存市場占主導(dǎo)地位,不過，目前NAND閃存市場正在快速增長，特別是在移動多媒體功能需求的推動下，例如流式電視剪接——NAND閃存最適合的數(shù)據(jù)種類，使得NAND閃存市場的增長更加迅猛。許多半導(dǎo)體廠商看好這一商機,紛紛加入NAND陣營。正如意法半導(dǎo)體閃存分公司總經(jīng)理Mario Licciardello所說：“現(xiàn)在是我們擴大NAND閃存產(chǎn)品組合以滿足快速增長的低成本、高密度存儲需求的時候了。具有成本效益的NAND閃存，支持在手機、PDA、MP3唱機和類似移動設(shè)備上存儲圖像、音樂文件和其他多媒體數(shù)據(jù)的需求，是消費市場復(fù)蘇的一個關(guān)鍵因素。”
近期該公司宣布進入NAND市場,開始量產(chǎn)1000MB和512MB NAND閃存產(chǎn)品。這兩款產(chǎn)品首次出現(xiàn)在意法半導(dǎo)體閃存產(chǎn)品系列內(nèi)， NAND1G 和 NAND512 M分別具有1.8V和 3V兩種產(chǎn)品規(guī)格。 
新興的多媒體系統(tǒng)產(chǎn)品是擴大NAND閃存需求的主要動力。目前NOR閃存的最大容量只有128Mb，而NAND可達到幾個Gbit，因此NAND閃存能夠滿足大容量、小尺寸的產(chǎn)品的大容量數(shù)據(jù)存儲需求，如用于數(shù)碼相機、MP3播放器、個人數(shù)字助理（PDA）和第三代手機的可拆卸海量存儲器，而這些主要應(yīng)用領(lǐng)域在2004年可望有顯著增長。ST的NAND1G 和 NAND512都具有很大的數(shù)據(jù)吞吐量 — 這是海量存儲應(yīng)用的主要特點，以及便攜式設(shè)備所需的高密度、高速擦寫和低功耗特性。為滿足兩個主要市場的需求，這兩款產(chǎn)品都有兩種工作電源規(guī)格，分別是3.0V電壓下的NAND01GW3A和 NAND512W3A，以及1.8V電壓下的NAND01GR3A和 NAND512R3A。
同時，該公司還與現(xiàn)代半導(dǎo)體達成一份合作開發(fā)NAND閃存的協(xié)議，據(jù)該協(xié)議，兩家公司將共同銷售合作開發(fā)的NAND閃存產(chǎn)品。第一個NAND閃存器件的開發(fā)將基于ST經(jīng)過證明的閃存設(shè)計技術(shù)和現(xiàn)代的SDRAM工藝專業(yè)設(shè)計技術(shù)和批量制造能力?，F(xiàn)代半導(dǎo)體正在銷售基于120nm生產(chǎn)工藝的512MB閃存芯片、采用90nm工藝的1GB閃存芯片，并且將在今年第4季度生產(chǎn)2GB閃存芯片。

東芝工藝、產(chǎn)能雙管齊下
東芝預(yù)計，今后三年內(nèi)市場對NAND閃存的需求將每年遞增30%。根據(jù)iSuppli公司的一份報告，這一強勁的市場需求已將東芝公司的排名從行業(yè)第四名推到去年的第二名，僅次于三星電子公司。為鞏固自己的優(yōu)勢，近期東芝推出半導(dǎo)體行業(yè)第一種4GB單芯片多級單元NAND閃存。同時還宣布推出8GB閃存IC (TH58NVG3D4BFT00)。該IC采用90nm處理技術(shù)將兩個4GB閃存堆疊在同一個封裝中，其容量是東芝目前最大的單芯片 NAND 閃存的兩倍，將使能支持各種應(yīng)用的更高容量的閃存卡成為現(xiàn)實。同時，東芝還計劃在2004年第三季度推出一款16GB NAND 閃存集成電路樣品。這種集成電路將在單個封裝中堆疊4個4GB NAND 閃存。此外，在產(chǎn)能方面，近期東芝在其Fab 3新工廠的奠基儀式上宣布希望該300mm NAND閃存工廠的最終產(chǎn)能比原計劃增加1.5倍，達到每月37,500片晶圓左右。該新工廠將成為東芝與SanDisk公司合資企業(yè)的NAND閃存生產(chǎn)基地。兩公司表示，對NAND閃存的強勁需求促使合資雙方修改其最初的產(chǎn)能計劃。

Intel奮起反擊 力保NOR陣營優(yōu)勢
除了價格因素，NAND最大的優(yōu)點還在于它不但能使用在程序代碼儲存，還能使用在數(shù)據(jù)代碼儲存（data storage），兩種存儲方式的相互轉(zhuǎn)換在NAND型閃存上也更容易進行。但是載入時延時和耗能的缺點，也使得其競爭力大打折扣。市場分析公司iSuppli相信，NAND的價格優(yōu)勢和性能缺點使得它將在這個領(lǐng)域與NOR各占一定市場分額。同時，iSuppli預(yù)測在2002~2007年間，NAND的銷售額按40％的復(fù)合年增長率上升，NOR型閃存仍然備受威脅。
去年Intel公司在閃存市場上首次從第1位滑落到第4位。即使在NOR閃存市場，當(dāng)AMD和富士通公司合并閃存部門后，Intel甚至也不保了第一的位置。為重新奪回市場，Intel 將開始生產(chǎn)基于90nm生產(chǎn)技術(shù)的芯片，以降低成本。同時，該公司為收復(fù)失地正在擴大NOR用戶，除了針對移動電話制造商，該公司還正努力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和PC 制造商的業(yè)務(wù)。Intel行銷主管Peter Van Deventer說，“芯片封裝將在擴張行動中起關(guān)鍵性作用。在Intel的多芯片封裝過程中，通過Tessera公司的設(shè)計Intel 能在單個芯片包內(nèi)插入4塊存儲芯片?！睋?jù)了解，該公司將推出一種NOR芯片，可與儲存16到32位數(shù)據(jù)的NAND芯片相媲美。同時，Intel 將開發(fā)一項技術(shù)制造價格更低的數(shù)據(jù)存儲芯片。為贏得更多的閃存市場份額，Intel公司預(yù)計2006年的閃存產(chǎn)量將增加到目前的10倍。公司閃存產(chǎn)品部門副總裁Tom Lacey稱：“目前，Intel的無線閃存解決方案是全球性能最高的無線應(yīng)用方案。它具有四個創(chuàng)新性特征：1.8伏低壓運行、直接執(zhí)行代碼、完善的制造程序，以及對偶碼和數(shù)據(jù)雙存儲。”
　
三星龍頭使壓 抬高門檻
面對里外夾擊，全球最大的NAND閃存廠商三星電子公司正積極應(yīng)對。三星電子美國公司負責(zé)內(nèi)存銷售和市場營銷的副總裁Tom Quinn表示，三星電子近期推出了基于90nm工藝的2GB NAND閃存芯片，并且計劃在今年把產(chǎn)量提高一倍。 同時該公司還計劃今年下半年把NAND閃存價格下調(diào)30％，以便提高新的廠商進入閃存市場的門檻。這個降價策略將影響全球市場的現(xiàn)貨價格。
隨著3G的漸行漸近，存儲容量需求的日益增加，盡管有些半導(dǎo)體廠商試圖通過給手機增加硬盤，來使手機擺脫一些功能的限制，并使手機的各種潛在功能得到完全發(fā)揮。但正如市場調(diào)查公司IDC分析師AlexSlawsby所說：“開發(fā)成本、硬盤體積、耗能高等問題將成為關(guān)鍵性因素。因此從近期看，閃存芯片仍然將是高端手機的主流選擇?！笨墒牵捎谛聫S商大量涌進，各巨頭加快實施大批量生產(chǎn)的計劃，這個看似很大的市場將變得非常擁擠。
而且，近期有消息傳出ST在開發(fā)新型的最終可能會取代閃存的電子存儲器中取得重大進步。這種新的技術(shù)叫做換相存儲器(PCM)，該新技術(shù)具有更快的讀寫速度、更高的耐用性，以及向單個存儲地址寫入的能力，其潛在性能優(yōu)于閃存。最重要的是，這項技術(shù)的內(nèi)在靈活性高于目前正在應(yīng)用中的其它任何非易失性存儲器技術(shù)。盡管該技術(shù)也遇到了主要的瓶頸—降低工作電流，但是其潛在的優(yōu)勢，或許對本來就很激烈的傳統(tǒng)閃存市場來說又多了一層壓力。■