DRAM涨价成疯,有啥法子可以替代它吗

2018-01-10 10:32:04 来源:eettaiwan
标签:

 

DRAM正转变为卖方市场,也为DRAM厂商写下利润新高纪录。就像石油危机一样,在DRAM危机下,客户必须为DRAM付出更多代价。现在正是寻找低成本替代方案的时候了!


动态随机存取存储器(DRAM)价格持续升温,而要缓解这个价格居高不下的问题并不容易,因为它并非来自供给与需求的失衡,而是源于平面DRAM的“摩尔定律”(Moore’s Law)终结。


2017年是DRAM位元需求强劲成长的一年。如图1所示,过去三年来,平面DRAM微缩已经大幅减缓了。因此,DRAM正转变为卖方市场,也为DRAM厂商写下利润新高纪录。就像石油危机一样,在DRAM危机下,客户必须为DRAM付出更多代价。因此,本文将讨论我们可以找到哪些低成本DRAM解决方案。

 

图1:DRAM发展蓝图的计划与现实 (来源:WSTS、IC Insights、David Manners)


目前,诸如磁阻式随机存取存储器(MRAM)和相变存储器(PCM)等新兴记忆对于平面DRAM带来了挑战。然而,MRAM转向嵌入式应用,而PCM(如3D XPoint)则被用于高阶固态硬碟(SSD)应用。实际上,考虑到每位元成本、性能和可靠性,它们也很难直接取代平面DRAM,因此,新兴的存储器目前正在寻找自己的利基市场。


DRAM晶圆厂扩产是提高DRAM供应的一种方法。然而,DRAM厂商可能会犹豫不决,因为新厂的成本大约是升级晶圆厂的六倍。由于DRAM的横向微缩(lateral scaling),DRAM供应商开始经由升级晶圆厂来提高DRAM产量,从而以2N倍数指数级地提高了DRAM位元输出。相形之下,新晶圆厂明显需要更多的投资,也只能线性提高DRAM位元输出,再加上制造成本较高,将使得DRAM的价格更昂贵。此外,以卖方市场来看,DRAM供应商也没什么特别有力的理由需要透过投资新晶圆厂来增加DRAM晶圆厂的产能。


因此,从平面DRAM转换到3D DRAM是大势所趋。如图2所示,采用3D DRAM可以增加每片晶圆的可切割晶片数(dpw)。只要3D DRAM的晶圆制造成本合理,而且易于制造生产,那么采用3D DRAM技术将有利于降低成本。


当然,3D DRAM对于DRAM微缩的延续至关重要。但遗憾的是,DRAM供应商尚未拥有自己的3D DRAM技术。

图2:3D DRAM可让每片晶圆切出更多的晶片与低成本DRAM


另一项建议是采用DDR4 NVDIMM,以取代DRAM作为主存储器。非挥发性双列直插式存储器模组(NVDIMM)有很多种类型;相较于其他以储存为导向的NVDIMM,DDR4 NVDIMM能够表现得和DRAM一样快,而且可以作为主存储器。几年前,英特尔(Intel)的3D XPoint看好DDR4 NVDIMM作为切入点,因为3D XPoint拥有NOR型快闪存储器(flash)读取延迟低(低于100ns)的优点,因而能像DRAM一样快速运作。它也不需要预测软体,因而能够始终保持高性能。此外,采用单层储存(SLC)的SLC NOR快闪存储器具有很高的耐久性。因此,DDR4 NVDIMM的NOR快闪存储器能够取代DRAM,并以大量的主存储器大幅提升系统性能,如图3所示。


如果能透过3D NOR带来价格更可负担的NOR快闪存储器,DDR4 NVDIMM可能更具吸引力。预计第二代3D Xpoint (即4层堆叠版本)可以实现大约DRAM成本的一半,但可能存在量产问题。


传统的平面NOR由于单元(cell)尺寸较大(约10F2~12F2)而使得价格不菲。因此,3D NOR对于DDR4 NVDIMM来说必不可少。以3D NOR的情况来看,成本大约会是每GB6美分。

 

图3:DDR4 NVDIMM搭配3D DRAM与3D NOR的配置


以10GB 3D DRAM加上1TB 3D NOR来看,DDR NVDIMM的成本大约是10美元+60美元=70美元。目前,业界正因持续高涨的DRAM价格而受冲击,只能坐待下一次低潮期的出现。许多分析师认为,目前这一波稳步上扬的态势只能说是DRAM的另一个荣景,预计接下来将随着市场供需平衡而出现低潮期。
然而,现在要预测未来的DRAM市场应该考虑更多因素。如果我们看看DRAM的历史就会发现,当DRAM位元需求成长超过45%时,就会开始出现下滑并导致供过于求。如今,摩尔定律已经不再适用于平面DRAM了,而其位元需求的成长也将会是过去23年来的最低点。不过,我们并未看到平面DRAM的位元需求成长率超过45%,预计未来也不至于出现任何低迷市况。


当然,我们现在还无法选择3D DRAM,因为技术尚未到位。使用3D NOR的NVDIMM能够大幅降低存储器子系统的总拥有成本,因为3D NOR每GB约6美分的价格能够取代DRAM和SSD,同时作为主存储器和储存存储器。众所周知,过去几十年来,平面DRAM一直没什么进展。现在,我们必须开始创新DRAM了。

 

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
中国IC设计业者迅速窜起,年产值已超台湾?
中国IC设计业者迅速窜起,年产值已超台湾?

最近几年,两岸半导体产业最近几年都是处在相互竞合的状态,既是竞争对手,但在某方面又需要合作,在某些程度上可以说是在同一条船上的。

国产硅晶圆的现状

最近两年,随着国内晶圆厂的兴建,终端带动需求的增加,价格的飞涨,吸引了整个产业界对硅晶圆产业的关注。但和集成电路的其他领域一样,中国在硅晶圆产业方面的不完善,在某种程度上看来,会成为中国集成电路发展的瓶颈。

中韩造芯忙,投资金额遥遥领先
中韩造芯忙,投资金额遥遥领先

据国外媒体报道,半导体设备贸易组织SEMI预计,2018年全球芯片制造商设备支出将增长14%至628亿美元,而2019年将增长7.5%至675亿美元。

高云半导体新增两款小尺寸集成大容量DRAM的FPGA产品

中国广州,2018年9月17日,广东高云半导体科技股份有限公司(以下简称“高云半导体”)今日宣布,高云半导体小蜜蜂家族新增两款集成大容量DRAM的FPGA芯片,分别是GW1NR-LV4MG81 与 GW1NSR-LX2CQN48,其设计的初衷是实现低功率、小封装尺寸和低成本等特性。

华尔街预计存储芯片需求将下滑,为什么这么说?

据外媒报道,受投行高盛警告称存储芯片需求将下滑的影响,美芯片股周三普遍下跌。高盛当日的研报中还把内存芯片制造商美光科技的股票评级从“买入”下调至“中性”。

更多资讯
开发嵌入式系统的交互界面很难吗?教你一招快速搞定

工业产品的交互界面开发要求越来越接近于消费领域的产品。选择一种快速且低成本的嵌入式UI开发方案显得尤为重要,本文将为您介绍一种新的框架式嵌入式UI开发平台。

从NAND闪存中启动U-BOOT的设计和原理

本文介绍了S3C2410中NAND闪存的工作原理,分析了从NAND闪存启动U-BOOT的设计思路,并着重描述了NAND闪存支持U-BOOT的程序设计,移植后U-BOOT在嵌入式系统中运行良好。,

基于ARM的嵌入式系统CF卡与CPLD连接技术详解

随着应用需求的不断提高,许多嵌入式系统在应用时都要求带有扩展的大容量存储器来存储数据。CF 卡(Compact Flsah Card)由于价格便宜、存储容量大、体积小、兼容性好等优点被广泛应用于嵌入式产品。

RISC-V对ARM,杀势已成!

ARM架构过去称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine),又称“高级RISC机器”,是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构。RISC-V是一种新的开放且免费的指令集架构。

最新经济高效入门级平台 面向高端嵌入式运算

提供标准和定制化嵌入式计算机板卡与模块的领先供应商—德国康佳特科技,推出全新跌破价格的计算机模块,该模块基于英特尔最新酷睿™ i3-8100H 处理器平台,是高端嵌入式运算的入门款模块。

Moore8直播课堂
电路方案