闪存工艺之争再升级128层3DNADN明年渐成主流

陈炳欣

第三季度全球NAND闪存市场明显复苏，三星、铠侠（原东芝存储）、美光等主要存储厂商的出货量均有较大幅度增长。在此情况下，各大厂商之间加紧了竞争卡位，以期在新一轮市场竞争中占据有利位置。三星、美光、SK海力士均发布了128层3DNAND闪存芯片，将NAND闪存的堆叠之争推进到了新的层级。

市场回暖，闪存业现10.2%正增长

受益于年底购物季到来，NAND闪存市场将开始转暖。

受益于年底购物季到来，消费电子终端厂商提前备货，加上高企的库存被逐渐消化，NAND闪存持续一年有余的市场寒冬终于在第三季度开始转暖。根据集邦咨询的调查，2019年第三季度NAND闪存出货量增长，增长率接近15%，营业收入平均增长10.2%，达到约119亿美元。

几家存储大厂营业状况也表现良好。三星第三季度出货量比第二季度增长10%，由于库存水位表现平稳，因此产品销售单价跌幅也收敛到5%，营收达到39.87亿美元，比第二季度增长5.9%。SK海力士由于第二季度出货大幅增长40%，第三季度出货量略有放缓，环比减少了1%，但是因为销售价格稳定，因此整体营收也比较稳定，达11.46亿美元，环比增长3.5%。至于铠侠虽然此前的四日市工厂断电事故余波仍在，但在整个大市转暖的影响下，营收达到22.27亿美元，季增长14.3%。西部数据第三季度出货量环比增长9%，营收达16.32亿美元，环比增长8.4%。美光第三季度收入增长4.7%，达15.3亿美元。

总之，在年底销售旺季的推动下，加上对库存的消化，NAND市场已经逐渐回暖，整体市况正在向好的方向发展。集邦咨询在对第四季度展望中表示，旺季市场需求回温将有助于各供应商获利表现的改善。

技术之争升级，3DNAND上看128层

目前来看，NAND闪存的技术工艺之争已经推进到了128层。

技术升级一向是存储芯片公司间竞争的主要策略。随着存储市场由弱转强，处于新旧转换的节点，美光、三星、SK海力士、英特尔等纷纷加大新技术工艺的推进力度，以图通过新旧世代的产品交替克服危机，并在新一轮市场竞争中占据有利地位。目前来看，NAND闪存的技术工艺之争已经推进到了128层。

10月初，美光宣布第一批第四代3DNAND存储芯片流片出样。第四代3DNAND基于美光的RG架构，采用128层工艺，预计2020年开始商用。在“Mircon Insight2019”技术大会上，美光科技执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana表示，128层3DNAND如果被广泛使用，将大大降低产品每比特成本。

SK海力士也在11月宣布开始出样128层3D NAND闪存产品，该产品不久将开始出现在最终用户设备中。一年前，SK海力士推出了96层3D NAND产品。

相比而言，三星的动作更快。今年8月，三星即宣布推出首个100+层的新一代3D NAND闪存。据三星介绍，该产品采用“通道孔蚀刻”技术，使前代96层的堆叠架构增加了约40%的存储单元。同时，三星还优化了电路设计，使其可实现最快的数据传输速度，写入操作的数据传输速度低于450μs，读取速度低于45μs。

从进度表来看，128层3D NAND需要到明年才能大量进入企业存储市场，逐渐成为主流。但是从此亦可看出，存储厂商间的新一轮技术升级之争亦将变得更加激烈。半导体专家莫大康指出，存储芯片具有高度标准化的特性，且品种单一，较难实现产品的差异化。这导致各厂商需要在工艺技术和生产规模上比拼竞争力。因此，每当市场格局出现新旧转换时，厂商往往打出技术牌，以期通过新旧世代产品的改变，提高产品密度，降低制造成本，取得竞争优势。

追赶国际水平，量产能力是关键

从2D到3D的改变，对中国存储业来说是一个难得的发展机遇。

相比国际先进水平，中国存储业有多大差距呢？今年9月，长江存储宣布量产64层3DNAND。长江存储表示，未来将扩大产量，但并没有发布具体扩产计划。有业内人士预估，到明年年底晶圆产量将达到每月6万片的规模，约可占全球产量的5%。

在市场方面，紫光旗下的新华三集团表示将引入紫光存储SSD的产品，应用于其企业级服务器产品中。另有消息人士称，长江存储的NAND闪存已接到其他部分知名企业的订单，如联想计划在其电脑中使用NAND闪存芯片。

尽管有所进展，但中国存储产业仍然弱小。莫大康认为，表面来看，国内企业64层3D际大厂128层仅相差两代。实际的差距却并不止此。考量因素不仅包括技术的开发、量产工艺的精进、成品率的提升，也包括市场占有率的扩大等。2020年年底产能能否达到量产6万片/月十分关键，是否能在产能提升的同时提高成品率，产能爬坡速度对企业来说是一个痛点。技术上从2D到3D的改变，对中国存储业来说是一个难得的发展机遇，但是如何抓住这个机遇仍具挑战。伯恩斯坦研究公司（Bern-stein Research）资深半导体分析师Mark Li表示：“未來12个月将是关键时期。”