存儲(chǔ)芯片行業(yè)的總體特點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源: 日期:2021-05-08 10:11:27
存儲(chǔ)芯片又稱半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,作為電子數(shù)字設(shè)備的主要存儲(chǔ)部件,是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最廣的核心零部件。存儲(chǔ)器一方面可存儲(chǔ)程序代碼以處理各類數(shù)據(jù),另一方面可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)及最終結(jié)果,被廣泛應(yīng)用于內(nèi)存、U盤、消費(fèi)電子、智能終端、固態(tài)存儲(chǔ)硬盤等領(lǐng)域,是應(yīng)用面最廣的基礎(chǔ)性通用集成電路產(chǎn)品。
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當(dāng)前全球存儲(chǔ)器技術(shù)正處于多種技術(shù)路線并行、多層迭代過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期,呈現(xiàn)出兩大特點(diǎn):
(1)新型存儲(chǔ)器尚未規(guī)?;蛘邩?biāo)準(zhǔn)化,尚難撼動(dòng)當(dāng)前存儲(chǔ)器市場(chǎng)格局,全球各大存儲(chǔ)器廠商均投入人力和資源持續(xù)開(kāi)展前沿技術(shù)如3D XPoint、MRAM(磁阻存儲(chǔ)器)、RRAM(阻變存儲(chǔ)器)、PRAM(相變存儲(chǔ)器)、
FRAM(鐵電存儲(chǔ)器)等新一代存儲(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā),但是目前新型存儲(chǔ)器過(guò)高的成本或較大的工藝難度,目前都未實(shí)現(xiàn)規(guī)?;蜆?biāo)準(zhǔn)化。
(2)DRAM和Nand Flash仍為市場(chǎng)主流,NOR Flash市場(chǎng)逐步恢復(fù)。
DRAM和Nand Flash應(yīng)用極其廣泛,是當(dāng)前存儲(chǔ)市場(chǎng)的主流,市場(chǎng)規(guī)模占比超過(guò)95%。但也同時(shí)面臨制程持續(xù)微縮的挑戰(zhàn),未來(lái)持續(xù)提升性能和降低成本變得更加困難。NOR Flash是除DRAM和Nand Flash以外最大規(guī)模的存儲(chǔ)芯片,憑借著“芯片內(nèi)執(zhí)行”的特點(diǎn)在物聯(lián)網(wǎng)、5G通訊設(shè)備、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)規(guī)模逐步恢復(fù)。
主要存儲(chǔ)芯片的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
(1)DRAM
DRAM按照產(chǎn)品分類分為DDR/LPDDR/GDDR等,被廣泛的應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。DRAM的技術(shù)發(fā)展路徑主要以提升制程來(lái)提高存儲(chǔ)密度,同時(shí)不斷優(yōu)化設(shè)計(jì),提升帶寬、提升速率、降低功耗。
(2)
Nand Flash
高可靠性的中小容量產(chǎn)品需求持續(xù)增加中小容量的Nand Flash的高可靠性在工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)產(chǎn)品領(lǐng)域,具備大容量產(chǎn)品無(wú)可比擬的可靠性優(yōu)勢(shì),隨著5G通訊設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子的發(fā)展,中小容量產(chǎn)品需求持續(xù)增加。5G通訊設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)都需要高速且穩(wěn)定可靠的存儲(chǔ)芯片作為各類數(shù)據(jù)站點(diǎn)。以5G基站為例,其部署環(huán)境復(fù)雜惡劣,且需要全天候工作,中小容量SLC Nand在性能穩(wěn)定性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
高集成度的3D Nand在大容量存儲(chǔ)器領(lǐng)域成為主流存儲(chǔ)芯片的集成度主要體現(xiàn)在單位面積所容納晶體管的個(gè)數(shù),因此存儲(chǔ)芯片的集成度越高,其單位面積的存儲(chǔ)容量越大。相對(duì)于中小容量的2D NAND,3D NAND通過(guò)在二維平面基礎(chǔ)上,在垂直方向也進(jìn)行存儲(chǔ)單元的堆疊,從而極大地提升了閃存的存儲(chǔ)容量。目前國(guó)際大廠均已成功研發(fā)100+層的3D NAND。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能的發(fā)展,數(shù)據(jù)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng),持續(xù)帶動(dòng)大容量存儲(chǔ)產(chǎn)品需求。
(3)NOR Flash
NOR Flash進(jìn)入50nm制程后,主要存儲(chǔ)大廠均通過(guò)優(yōu)化接口技術(shù)等方式增加數(shù)據(jù)吞吐量提升產(chǎn)品性能;同時(shí)不斷拓展應(yīng)用場(chǎng)景,憑借擦寫次數(shù)多、讀取速度快、芯片內(nèi)可執(zhí)行等特點(diǎn),在以TWS耳機(jī)為代表的可穿戴設(shè)備、車載電子、AMOLED、TDDI及屏下指紋技術(shù)等領(lǐng)域大放異彩。
關(guān)鍵詞:存儲(chǔ)芯片 Nand Flash FRAM
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