下一代存儲技術面臨市場窗口期？

陳炳欣

眼下的存儲市場正處于多種技術路線并行迭代的關鍵時期。一方面，應用極為廣泛的DRAM和NAND Flash是目前存儲市場上當之無愧的主流產品，但都面臨制程持續微縮的物理極限挑戰，未來持續提升性能與降低成本變得更加困難。另一方面，3D XPoint、MRAM（磁阻式隨機存取存儲器）、RRAM（可變電阻式存儲器）等下一代存儲技術加快開發并且進入市場應用，但尚未實現規模化與標準化，成本過高成為其入市的主要阻礙。下一代存儲器何時方能實現規模化發展，成為業界關注的焦點之一。2020年或將成為市場機會點

DRAM與NAND價格將在2020年反彈。這將增加用戶采用新型存儲器的意愿，2020年也就有望成為下一代存儲器切入市場的開端。

3D XPoint、MRAM、RRAM等下一代存儲器與DRAM相比，具有非易失性（不需加電后重新載人數據），以及更好的抗噪性能;與NAND閃存相比，又具有寫入速度更快、數據復寫次數更高等優勢。在DRAM和NAND Flash面臨技術發展瓶頸的情況下，發展下一代存儲器受到業界的普遍重視。為了搶占這一領域的技術優勢，全球各大公司均投入大量人力和資源，持續開展前沿技術研發。然而，由于下一代存儲器尚未規模化與標準化，因此成本較高，所以目前下一代存儲器大多停留在少數特殊應用領域，量少價高，尚難大規模普及成為市場的主流。

不過，近日集邦咨詢發布報告認為，下一代存儲器有望于2020年打人市場。因為從市場面來看，當前的DRAM與NAND處于供過于求的狀態，使得現有存儲器價格維持在低點，這自然會導致用戶采用新型存儲器的意愿降低，不利于下一代存儲技術進入和占領市場。集邦咨詢預測，隨著超大規模數據中心的成長，將帶動存儲器需求增加，DRAM與NAND的價格有望在2020年止跌反彈。這將增加用戶采用新型存儲器的意愿，2020年也就有望成為下一代存儲器切入市場一個良好的切入點。

對此，集邦咨詢資深協理吳雅婷表示，市場在未來的幾年間，在特殊領域用戶將逐漸增加對于下一代代存儲器的考量與運用，下一代存儲器有望成為現有存儲解決方案的男一個新選項，下一代存儲技術解決方案有機會打人市場。全球三大企業大舉投入研發

目前英特爾、美光、三星與臺積電等半導體大廠皆已大舉投入下一代存儲器（3D Xpoint、eMRAM和eRRAM）的開發。

市場價格的漲跌只是下一代存儲器快速發展的誘因之一，更主要的原因在于存儲大廠對其的支持與開發。目前英特爾、美光、三星與臺積電等半導體大廠皆已大舉投入下一代存儲器的開發。

早在2006年，英特爾即與美光聯合成立了IM Flash Technolo-gies公司，共同生產NAND閃存。該廠同時也在開發下一代存儲器3D Xpomt，即目前英特爾重點推廣的傲騰存儲器。英特爾在其云計算解決方案中，將3D Xpoint和3D NAND整合在單一模塊當中，作為HDD硬盤、3D NAND與DRAM內存之間的一個新的層級。由于傲騰硬盤的容量是DDR4內存的10倍，斷電也不丟失數據，將增加存儲系統的整體性能。英特爾中國研究院院長宋繼強告訴記者：“將DRAM、NAND Flash和傲騰技術相結合，在緩存和DRAM存儲之間插入第三層，填補內存層級上的空白，使存儲結構間的過渡更加平滑，對于提高系統性能非常有利。”

三星雖然是全球最大的DRAM和NAND Flash廠商，但是對下一代存儲器的開發同樣非常積極。年初之時，三星便宣布已經開始大規模生產首款可商用的eM-RAM產品。eMRAM采用基于ED-SOI的28nm工藝，在韓國器興廠區率先進入大規模生產。三星計劃年內開始生產1千兆的eMRAM測試芯片。

三星代工市場副總裁RyanLee表示：“在克服新材料的復雜挑戰后，我們推出了嵌入式非易失性存儲器eMRAM技術，并通過eM-RAM與現有成熟的邏輯技術相結合，三星晶圓代工繼續擴大新興的非易失存儲器工藝產品組合，以滿足客戶和市場需求。”

臺積電同樣重視下一代存儲器的開發。2017年臺積電技術長孫元成首次透露，臺積電已開始研發eMRAM和eRRAM，采用22nm制程。這是臺積電應對物聯網、移動設備、高速運算電腦和智能汽車等領域所提供效能更快速和耗電更低的新存儲器。臺積電共同執行長劉德音日前在接受媒體采訪時表示，臺積電不排除收購一家存儲器芯片公司，再次表達了對下一代存儲技術的興趣。

中國大陸亦應提前布局

在新型存儲時代，如何基于國內已有技術和人才，合理進行專利戰略謀劃與布局，逐步實現我國存儲產業成長是目前亟待解決的問題。

全球三大半導體廠商同時關注下一代存儲器的開發，表明了下一代存儲器規模化發展的時期正在逐漸臨近。中國大陸在發展存儲器產業的道路上已經邁出第一步。2016年紫光集團與國家集成電路產業投資基金股份有限公司共同出資成立長江存儲，重點發展3D NAND閃存技術。合肥長鑫公司于2016年宣布在合肥重點生產DRAM存儲器。

中科院微電子所研究員霍宗亮指出，除了主流閃存技術的研發外，中國企業還需積極開展新型結構、材料、工藝集成的前瞻性研究，在下一代技術中擁有自主知識產權，為我國存儲器產業的長期發展提供技術支撐。

同時，有專家也指出，大陸目前在新型存儲產業投入較少，主要是科研院所進行研究，企業介入程度較低，產業化進程滯后;同時，新型存儲器類型多，產業化進程各不相同，產業路徑和模式還不明確。如何基于大陸已有的技術和人才資源，合理進行專利戰略謀劃與布局，在新型存儲時代逐步實現我國存儲產業的進一步發展是目前亟待解決的問題。