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剑指LPDDR5 和 3D NAND，美光如何引领 5G 存储市场走向？
发布时间： 2020/6/28 16:05:28 | 908 次阅读
2020 年半导体市场风起云涌，除了 5G 智能手机和服务器存储引领新一代存储产品潮流之外，近期发布的游戏主机带来一股新风潮。6 月 12 日，索尼新一代游戏主机 PS5 正式发布，索尼高管在近日对媒体表示，PS5 的系统 UI 交互界面进行了完全的重新设计， 采用了八核 AMD Zen 2 处理器，PS5 显著的变化体现在 SSD 硬盘，5GB/s 速度是主机中强的。
索尼 PS5 采取黑色块两侧的两个白色机翼。两个控制台均带有固态驱动器（SSD），可让游戏玩家更快地启动游戏。市场预期其热销将会拉高存储器产业 2020 年下半年营运。分析师表示 2020 年存储器产业在 NAND 部分会超过 DRAM，2020 年 PS5 新世代游戏机再把 NAND 需求拉高 5%。
据调研机构 IDC 统计，2019 年和中国数据规模分别为 33、7.6ZB（1ZB=1万亿GB），其中中国占比 23%，预计到 2025 年和中国数据规模分别为 175、48.6ZB，对应和中国复合增速分别为 26.91%、30.35%。数据发展来源于数据中心同步配套，2019 年中国数据中心机架数量过两百万、市场规模超 1,500 亿。数据中心、智能手机、游戏、5G 基站带动的存储需求日益扩大。谁能从这些潜在市场的发展中收益呢？覆盖 NOR、NAND 和 DRAM 三大产品线的厂商自然是，特别在存储器的技术水平上代表水平的国际厂商。
美光在主要数据中心和消费类电子中存储产品应用如何？其如何预测 5G 未来主流终端配置存储产品的市场趋势？在汽车智能座舱和服务器存储市场主要面临的挑战如何？
电子发烧友专访了美光科技移动产品事业部市场副总裁 Christopher Moore 和美光科技汽车产品市场总监 Stephan von Appen。他们带来了的市场趋势分析和存储技术和应用结合的洞察。
2020 年，行动式内存（Mobile DRAM ）在智能手机中有 15% 左右的成长。在小米首发的旗舰 5G 手机小米 10 上，美光的 LPDDR5 已经现身。
美光科技移动产品事业部市场副总裁 Christopher Moore 认为，5G 技术给移动终端带来两大优势：高速度和低延迟，美光是量产基于 1Z 纳米制程的手机内存企业，目前出货 LPDDR5 内存容量包括 6GB、8GB 和 12GB。从角度看，LPDDR5 读写速度明显高于 LPDDR4，数据传输速率从 4,266Mbps 提升至 5,500Mbps，传输带宽从 34GB/s 提升到了 44GB/s。同时，LPDDR5 在功耗降低上也有突出表现，据小米雷军透露，经过小米 10 的测试，与 LPDDR4X 相比，采用 LPDDR5 之后，用户续航能力提升约 10%；在玩《荣耀》的场景中，省电约 20%；在微信语音和视频场景中，省电约 10%。
美光率先量产 LPDDR5 8GB 内存并应用到小米 10 中。现在美光科技已经在主要手机制造商获得了 8GB 和 12GB LPDDR5 的合格，据悉，美光 12GB LPDDR5 应用在摩托罗拉 Edge + 旗舰手机中。2020 年上半年，美光还将通过基于 UFS 的多芯片封装（uMCP5），把 LPDDR5 内存应用于中高端智能手机。
Christopher Moore 指出，未来手机存储的发展趋势如下：
、5G 将推动 12GB LPDDR5 内存和 256GB UFS3.1 NAND 存储的发展，这个标准将成为未来的存储需求。高速率，几秒钟内即可完整的高清电影，实时上传用户创建的 8K 视频并在社交媒体平台上共享。所有这些都需要高速、大容量的内存和存储。
第二、5G 技术将会带动颠覆性创新应用。随着社交网络和抖音等视频应用的不断发展，未来的移动终端可能需要 1TB 的 UFS4.0 超高速存储， 24GB LPDDR5x 内存。
Trendforce 的分析师对记者表示，2020 年智能手机以 LPDDR4 为主流，占比达到 78%，但同时 LPDDR5 的份额在逐步成长中，今年 LPDDR5 占比将增加至 11.9%。
众所周知，十大手机厂商，中国占据了 7 席，韩国除三星外，只有 LG 挤进了前十强，中国的华为、OPPO、小米、Vivo 在 5G 手机市场都新品迭出，中国市场是美光科技一直看重的市场。随着中国市场争夺加剧，国内手机厂商也在海外市场发力，Christopher Moore 表示，美光科技将持续给客户提供大容量 LPDDR5 内存和 UFS3.1 NAND 存储设备。
5G 商用不断加快，中国在 3 月份以来推出 5G 新基建。5 月 13 日，美国 T-Mobile 在 Sprint 位于费城和纽约的 2.5GHz 频段推出 5G 服务。T-Mobile 计划未来 5 年内向 5G 网络投资 600 亿美元。5G 商用网络的演进，给 5G 基站市场、数据中心和关联市场的存储需求带来极大推动。
2020 年初爆发的新冠肺炎疫情，对整个电子行业产生了冲击，但也带来了在家办公和云服务器需求增长的机会。美光科技移动产品事业部市场副总裁 Christopher Moore 指出，近，美光 1Z 纳米的 DDR5 出样，为实现 5G 的下一代以及更先进的技术奠定关键基础。
“5G 的内存和存储需求非常多样化，美光独有的产品组合广度是个关键优势，我们将以此抓住 5G 带来的巨大机会。无论是用于计算和网络的 DDR4/5，速度更快的 LPDDR4/5 或 GDDR6 技术，还是用于存储和启动的 SSD、NAND 或 NOR，美光强大的产品组合都能让我们为 5G 领域中苛刻的应用提供服务。” Christopher Moore 表示。
5G 不仅使网络受益，同时还包括云和数据中心。为了处理移动连接，数据中心必须将内存和存储量增加 4 到 10 倍。云数据中心是 5G 数字生态系统的，在这一演进过程中至关重要。企业和云存储必须完成从机械硬盘（HDD）到固态硬盘（SSD）的过渡才能为 5G 做好准备。
美光科技推出的 3D NAND 技术，例如具有很好性价比的 QLC（四层单元） SSD，可满足容量、密度、低延迟和高性能需求。DRAM 的创新包括 NVDIMM，这是一种结合了 NAND 闪存和 DRAM 的非易失性持久存储解决方案。
美光科技已经在汽车电子领域有 28 年经验累积， Stephan von Appen 认为公司提供业内广泛的汽车级内存解决方案，覆盖 NAND、NOR 和 DRAM。例如美光的汽车级 DRAM 产品包括传统解决方案（如 SDR、DDR1/2 解决方案），主流 DDR3/4 解决方案，再到先进的 LPDDR4、LPDDR5 和 GDDR6 解决方案。NOR 产品包括并行、串行和 Xccela™，它们拥有一整套安全性能，其中包括创新的 Authenta™ 解决方案。又比如美光的 NAND 产品组合包括 SLC、e.MMC、UFS 以及 PCIe SSD，是实现性能表现的 ADAS 和自动驾驶应用的。
小结
如何应对 5G 终端电子产品小型化、多功能，上市时间加快三大市场挑战？行业认为，芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升，转向芯片工艺制程+先进封装技术系统能力的提升，美光在先进制程 1Z 纳米的 LPDDR5 和 DDR5 的量产及供应，都代表这一技术走势的演绎。
6 月 9 日，SEMI 基于二季度数据调整了 2021 年晶圆厂设备开支规模的预测值，规模由此前预估的 657 亿美元上调至 677 亿美元，预计同比增长 24%。其中，存储器工厂的设备开支预计将达到 300 亿美元，。存储市场中国占据一半，谁能在中国市场胜出，将会引领市场走向，美光能否抓住市场机遇，我们将拭目以待。