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芯片世界观 | 明年NOR闪存大缺货?美光:这下赚大了

2016/12/01
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  • 除了 DRAM 和 NAND 之外,美光科技还制造 NOR 闪存,并拥有 20%的市场份额。
  • 美光科技在 NAND 的短缺和 DRAM 价格的上涨中受益匪浅。
  • 有人预测,2017 年可能会出现 NOR 的短缺,美光凭借先进的 NOR 技术,应该会进一步提升市场份额。

美光科技制造包括 DRAM、NAND 和 NOR 闪存在内的广泛的高性能存储器。表 1 显示了该公司 2012 财年至 2016 财年这三种类型内存的收入。

DRAM

根据该公司的 10-K 文件显示,美光的 DRAM 业务营收在过去两年连续出现下降,根据上表,2016 年下降了 30.1%,2015 年下降了 7.4%。

“2016 年和 2015 年的产量和成本下降受到了公司产品从 25nm 工艺到 20nm 转换的过程中设备被迫停机的限制,以及转向更高组合的 DDR4 产品(具有更大的管芯尺寸和晶片位数)的影响。

2016 财年,尽管 DRAM 产品 GBits 产量增长了 7%,但平均销售价格却下降了 35%。

随着 PC 市场的企稳,对 DRAM 的需求也在增加。我在最近的一篇文章中提到了这一点。

“随着 DRAM 价格的上涨,美光的股价也开始同步上升 - 股价从 5 月 13 日的 9.56 美元低点上升至 11 月 16 日的 19.18 美元(100%的涨幅) 。DDR3 4GB 512x8 的价格从 5 月的 1.47 美元低点涨到 11 月 16 日的 2.45 美元(67%的涨幅)。

NAND

NAND 的收入 2016 年下降了 12.0%,2015 年增长了 18.3%。而 GBits 产量 2016 年增长了 8%,2015 年增长了 45%。2016 年的 GBits 产量受到设备停机时间的限制,影响因素包括到 3D NAND Flash 技术的转换。

我在第二季度发表的文章中讨论了“NAND 闪存不久将出现短缺 - 什么导致了短缺以及会带来哪些影响”,预测短缺将发生在接下来的两个季度,即年底这段时间。

DRAMeXchange 在 5 个月后证实了我的观点 -“随着供应短缺,NAND Flash 价格将在第四季度出现上涨。”

NOR

得益于即将到来的短缺,美光科技将凭借在 NOR 闪存市场上的独特地位进一步提升 NOR 业务的营收。来自中国台湾的一家主要 NOR 闪存供应商 Micronix 的董事会主席兼首席执行官 Miin Wu 表示:

“目前,各种终端设备都存在对 NOR 闪存存储器的强劲需求。过去,对嵌入式存储器的结构化使用限制了 NOR 存储器的容量,但现在控制器功能的增强和向插入式存储器的转换都显着增加了对 NOR 存储器的需求。”

根据 IHS 数据,Macronix 在 2015 年全球 NOR 闪存市场上的占有率为 21.4%,取代了美光的第二名位置。2015 年,全球 NOR 闪存市场营收同比下降了 15%,降至 19.77 亿美元。

随着 NAND 开始取代 NOR 型产品, NOR 闪存市场规模在 2006 年达到 80 亿美元的收入后,从 2007 年开始下滑。 NOR 的单元尺寸是 NAND 的两倍,后者具有更高效的架构,在每个给定的管芯尺寸上都能实现更高的密度。NOR 单元较长的写入和擦除时间使得它在 NAND 支持的高容量存储应用中找不到用武之地。另外,NOR 比 NAND 贵,限制了它在代码存储和低端嵌入式设备上的使用。

NOR 有两种类型 - 并行和串行,根据美光科技的官方网站,美光同时拥有这两种技术:

“串行 NOR 闪存具备在整个存储器阵列中高速连续读取的能力,加上可擦除块的尺寸较小,使得它很适合于存储程序代码和 / 或存储粒度数据的应用。串行 NOR 闪存的低引脚数和小封装使得它非常适合 PC、超薄笔记本、服务器、机顶盒(STB)、打印机、蓝光驱动器 / 播放器、调制解调器 / 路由器、可穿戴设备和硬盘驱动器(HDD)等应用。”

并行 NOR 闪存可提供快速的系统启动时间和高速、低延迟的 XIP 操作,使其成为需要“即时”性能的数码相机(DSC 和 DSLR)以及如网络路由器 / 交换机家庭网关和 STB 等过程密集型应用的理想选择。

随着 NOR 闪存芯片价格的上涨导致供应短缺,美光在这些众多应用中的收入将会增加。

为了进一步获得收入和市场份额,美光推出了一种称为 XTRMFlash 内存的新型 NOR 闪存,它结合了串行 NOR 闪存和并行 NOR 闪存的优势,使系统设计人员不必在高性能和低引脚数之间进行两难的选择。除了最大的 NAND 闪存阵列之外,美光的 XTRMFlash 的性能优于所有其他闪存类型,而且大型 NAND 对于实时即时应用来说太慢了,如下图所示。

这里的关键词是“即时”,汽车、工业和消费者市场都存在这种需求,比如人机界面、图形用户界面(GUI)、仪表盘、信息娱乐系统和高级驾驶员辅助系统等应用。

根据美光的说法,

“它的持续读取能力为 400MB / 秒,使得整个 1Gb XTRMFlash 器件的读取时间仅为 0.3 秒。借助于 XTRMFlash 存储器的直接执行就绪(XIP)操作能力和低引脚数接口,可以节省宝贵的电路板空间,同时消除了代码映射的需求。“

美光在 NOR 领域的竞争对手之一赛普拉斯半导体与 Spansion 合并之后继承了其 NOR 技术和 HyperFlash,这种类型的存储器能实现高达 333 MBps 的带宽,比普通 Quad SPI Flash 快五倍以上 - 同时,其引脚数量为并行 NOR 闪存的三分之一。

赛普拉斯也正在发力存在“即时”需求的市场,它认识到:

“汽车仪表板将需要更高的内存密度和更快的性能。数据吞吐能力变得越来越重要,以便迅速加载在仪表盘或导航系统中能够发现的那种丰富的图形。”

赛普拉斯采用的方法与美光不同,而且更昂贵。它认识到 NOR 闪存无法满足高密度要求,而 NAND 闪存缺乏汽车仪表盘等应用所缺乏的随机访问读取能力 - 所以把两者结合起来,何乐而不为呢?

要点

由于全球笔记本电脑市场的需求强于预期,使得美光的股价受益于 DRAM 价格的上涨,另外,由于向 20nm 工艺的转移在短期内降低了产量,减少了供应,从而加剧了供应短缺。

同时,由于智能手机和 SSD 行业的需求增加,第四季度 NAND 闪存的供应短缺局面将会加剧。

由于 DRAM 和 NAND 的供应短缺,美光的股价从 5 月 13 日的 9.56 美元低点升至 11 月 25 日收盘时的 19.81 美元(100%的涨幅)。另外,由于预期 NOR 也将面临短缺,美光的股价将再次获得上涨动能。

NOR 的潜在短缺将迅速将 XTRMFlash 存储器推向台前,它是需要即时访问和快速响应时间的汽车和物联网应用的理想选择,与传统 NOR 相比,它能更快速地抢占市场份额。汽车和物联网应用是两个内存增长最快的市场。使用 XTRMFlash 存储器,系统设计人员不再需要在并行 NOR 的高性能和串行 NOR 的较低占用面积之间进行两难选择了。

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