2020年記憶體市場預測:價格持平、技術進展有限

作者 : Gary Hilson,EE Times美國版特約記者

展望2020年的記憶體市場,DRAM和快閃記憶體的價格是否會再次飆升?新興記憶體終於要崛起了嗎?中國的雄心會開始得到報酬嗎?還有哪些記憶體技術可用?

2019年的記憶體市場環境因DRAM和NAND價格下滑受到很大影響;市場研究機構Objective Analysis首席分析師Jim Handy預期,2020年該市場將保持平穩,不過DRAM因為價格暴跌而為利潤率帶來了巨大壓力。Handy指出,DRAM價格可能還會進一步下跌:「預計2020年NAND快閃記憶體價格將上揚5%,但DRAM將下滑25%,這將會是好壞參半的一年。但塵埃落定之後,我們認為2020年記憶體市場仍將持續供過於求。」

當前記憶體價格低廉意味著新興記憶體的機會不多,因DRAM和快閃記憶體完全可以滿足需求。Handy認為:「新興記憶體仍然需要經過漫長而艱苦的奮鬥,才能與主流記憶體競爭;」而且,根據製造商的產品藍圖,DRAM和NAND快閃記憶體都還有很大的發展空間,這兩者都不會很快退出市場。

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市場研究機構Objective Analysis在年秋季發佈的一份報告推測,若將中國從亞太區中劃分出來,中國半導體的月銷售量如上圖所示。但是,新型冠狀病毒疫情現可能會在短期內影響中國的記憶體量產計畫。
(圖片來源:Objective Analysis)

IHS Markit總監Michael Yang也認為新興記憶體今年不太可能蓬勃發展:「新興記憶體技術仍面臨諸多障礙;」挑戰包括規模化好讓成本降低到合理的價格點、以進入更多應用領域,而在此同時,大多數情況下,DRAM與快閃記憶體仍將繼續按照其技術藍圖取得進展。可預期的是,大部份供應商的128層快閃記憶體已經整裝待發,但是無論快閃記憶體或DRAM都不會有太大幅度的擴產。從歷史發展來看,記憶體新技術的變革並不那麼激進,特別是DRAM,任何記憶體新技術都是小幅進展。

介於新興記憶體和現有成熟技術產品之間的是3D Xpoint技術,主要產品為英特爾(Intel)的Optane SSD和DIMM;美光(Micron)曾與英特爾共同開發這項技術,但現在出力較少。Yang表示,英特爾一直在積極宣傳Optane的價值,「但我認為大多數人仍在觀望;」他認為,Optane的主要障礙在於構建生態系統,僅提供客戶樣品以進行評估是不夠的,還要包括硬體、軟體、韌體,以及來自晶片組、處理器和目標應用的支援:「很遺憾,這是生態系統掛帥的市場。」

Yang表示,相較於其他新興記憶體,Optane更具潛力,並且可能在產量方面領先,但必須解決成本難題。「價格是一個重要的考量因素,客戶是否購買取決於他想為能取得的性能付出多少;」他指出:「DRAM價格已經下降到非常合理的水準,Optane不具備任何價格優勢。」

另一家市場研究機構Forward Insights首席分析師Gregory Wong則認為,2019年是Optane的商用元年,首度擁有具意義的出貨量;但他也承認,價格是一個因素,特別是因為DRAM價格暴跌。「我們還未看到3D XPoint的價格出現類似情形;」Wong指出還有一個變數是美光正出貨3D Xpoint SSD,但對於到目前為止市場需求仍低於期望值的技術,只能靜觀其變。

較低的DRAM價格可能會限制市場對英特爾Optane DIMM的採用,較低的3D NAND價格則可能影響SSD的採用。Wong表示:「當NAND快閃記憶體價格低廉時,必須有非常具說服力的應用案例,來支持昂貴的同類產品。而且如果NAND價格降到很低,採購者就可能會超量配置,會存在一個舒適圈。」

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至於其他新興記憶體,Wong認為ReRAM作為高密度記憶體,今年不會有什麼建樹,而可能在嵌入式應用中成為一種可行的低功耗替代方案。此外儘管MRAM也面臨一些固有挑戰,獨立型產品可能在2020年取得更多機會;「MRAM並不很適合記憶體階層(memory hierarchy),目前其性能不如DRAM,價格卻更昂貴。而因為MRAM屬於持久性記憶體,基本上只有一些利基型應用才能接受其高成本。」

不過並非所有人都對MRAM抱持樂觀態度。美商應用材料(Applied Materials)半導體產品部門記憶體技術管理總監Gill Lee就認為,儘管人們熱烈討論MRAM的潛力,但此技術在今年不會有很大突破。「MRAM仍主要被用來取代微控制器中的嵌入式快閃記憶體;」他還認為,DRAM和NAND的低價格將限制3D Xpoint的普及,而英特爾正努力藉由Optane產品來驅動3D Xpoint的發展。

由於供過於求而導致的低價格也往往意味著製造商的資本支出會較少,但Lee指出,三星電子(Samsung)在去年底宣佈將在中國西安的記憶體工廠追加投資80億美元,這是前景看好的投資案例。他進一步樂觀估計,5G佈署將為資料中心帶來更多流量;「基本上,資料中心是記憶體晶片的大戶。」(不過,Objective Analysis的Handy對此持謹慎態度,他雖然也認為5G是今年的重頭戲,但還得看消費者是否急於購入5G新手機。)

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5G與4G的融合預期將推動電信設備和資料中心對固態儲存和記憶體的需求。
(圖片來源:EE Times)

然而在DRAM和NAND快閃記憶體的製程微縮上,Lee認為從技術角度看不到任何重大進展;「具成本效益的製程微縮是最大挑戰,」任何技術更迭的速度都與價格密切相關。他指出:「如果價格下降壓力持續存在,節點轉換將非常具挑戰性;一旦開始轉換節點,龐大成本也將會逐漸微縮,但仍然需要資本投資。」

Handy表示,有鑑於建立新晶圓廠的成本增加快速且侵蝕利潤,對資本投資的需求可能會導致DRAM領域出現整併;「如果還有外來者準備加入市場,將會為現有供應商帶來更大的整併壓力;」這些新進入者可能來自中國大陸。

除了價格壓力和技術演進,全球經濟景氣和貿易關係也將成為影響2020年記憶體市場的主要因素,包括中國積極建立自有產能以降低對海外供應商的依賴。IHS的Yang表示,無論美國要提高多少關稅,可預期中國將變得更強大,因為貿易緊張局勢助長了中國在記憶體市場的雄心;「他們認為這是必行之路,中國無疑會用自己的方式成為每個市場上更強的參與者,也許不會在2020年發生,但在2021年及以後一定能看得到。」

筆者在完成以上採訪時,新型冠狀病毒疫情尚未成為一個影響因素,但現在看來已經產生短期性的經濟衝擊,因為供應鏈隨時可能中斷。此外,英國脫歐(Brexit)以及中美之間懸而未決的緊張局勢,無疑也將成為影響2020年的不穩定因素。

(參考原文: Flat Pricing, Minimal Transitions for Memory in 2020,by Gary Hilson)

本文同步刊登於《電子工程專輯》2020年3月號雜誌

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