重量级企业杀入闪存市场,高密度是竞争武器

自从几年前NAND闪存市场像火箭般起飞之后,存储密度的竞赛已经促使三星电子公司和东芝公司把他们最先进的工艺技术投入到这类存储器中。现在,随着更多重量级企业杀入这个领域,竞争变得越来越激烈。

Hynix半导体公司与伙伴意法半导体公司(ST)、英飞凌科技公司与盟友Saifun半导体公司、美光公司(Micron)以及瑞萨公司(Renesas)正在向三星公司和东芝-SanDisk联盟发起挑战。业内人士认为,他们的进入将引发一场“血腥”的市场份额争夺战。

“三星占有65%的市场份额,东芝占有余下的大部分份额,而现在各家新加入的大公司都誓言夺取5-10%的市场,”Semico研究公司分析师Jim Handy表示,“每家公司都在用机器和厂房武装自己,这将引发一场价格战。”

“例如,Hynix半导体公司有能力在NAND市场上重施它在DRAM市场的伎俩:增加大量产能,形成价格轰炸,”他说。

瑞萨公司宣布,它正在试生产写入速度为10MBps的4Gb器件,并瞄准新兴的视频手机市场。该公司表示,这种高写入速度和大容量的器件将使用户可以在两分钟内把一部2小时的MPEG-4电影存储到一个单芯片上。

与东芝-SanDisk联盟领先的NAND器件类似,瑞萨公司的4Gb芯片也使用可以把两个比特存储在单个单元中的多级单元(MLC)技术。这款基于90nm工艺的芯片将在2005年第一季度投入批量生产,与来自东芝-SanDisk联盟的4Gb MLC产品竞争。

为了保持领先地位,三星宣布,它的研发实验室已经使用60nm设计规则创建出世界上第一个8Gb闪存,该闪存也基于MLC技术。Web-Feet研究公司的分析师Alan Niebel认为8Gb器件尚需两年才能投入量产,到2007年才能具有更低成本的优势,但他指出,这项声明表明三星决心维护其在该市场的领导地位。这家韩国公司去年的NAND收入为21亿美元,控制整个NAND市场份额的65%。东芝占有大约30%,瑞萨占有余下的5%。

三星公司技术行销高级副总裁Jon Kang透露,该公司目前正在销售2Gb NAND器件并将在明年使用70nm工艺进入4Gb密度的闪存市场。由于认为代码存储和其它高可靠性市场需要单级单元技术,三星过去基本上没有使用MLC方法。它的8Gb器件将瞄准音频和图像存储市场,而带有修正技术的MLC架构非常适合于这些应用。

“8Gb密度还向我们提供了与硬盘驱动器(HDD)制造商争夺市场的可能性。他们的弱点是很难把HDD的成本降低到80美元以下,而闪存可以降得比这更低,”Kang说。

根据市场研究公司iSuppli的报告,随着MP3播放器和数码相机的日益流行,NAND市场已经从2001年的不足10亿美元增长到2003年的42亿美元。现在,USB驱动器是闪存,特别是最高密度闪存的热点市场。USB驱动器通常只装有两个闪存芯片,因此明年两个4Gb器件将可以为USB驱动器市场提供1GB的便携存储器。

取决于视频剪辑和电影进入蜂窝电话的进程快慢,高密度NAND存储器市场将在两年内出现急剧增长。Semico研究公司估计,到2008年,可以存储在普通存储卡上的相片数量将达到大约1,000张,远远超过大多数人所需要的量。但视频具有更大的“胃口”。目前,在512MB存储卡上只能存储大约20分钟的数字视频。每MB的存储成本是9到10美分,因此使用NAND闪存卡来存储视频是很昂贵的。随着存储密度和MPEG-4的编码密度在未来几年里分别翻两番,数字视频摄像机将开始使用固态存储器替代磁带,以方便地把数据从摄像机传送到PC。

“视频在数字摄影领域肯定会扮演更重要的角色,”分析师Handy说。瑞萨公司行销副总裁Sudeep Sharma表示,视频手机市场将从明年底开始起飞,而2006年将是重要的增长年。 到2005年的圣诞节,视频手机的价格将减半,降到约500或600美元,而存储一小时高质量视频所需的闪存卡将下降到不足100美元。

“在密度方面保持领先是主导价格下降曲线的最佳方式,”Sharma说。

分析师们不同意NAND市场新竞争者增加的供应量将迅速波及市场,尽管今年该市场的价格已经迅速疲软。Web-Feet公司的Niebel认为,从PDA到MP3播放器等大约40项应用正在驱动NAND芯片的需求。按收入来衡量,到2006年,对NAND芯片(主要用于数据存储)的需求量将超过主要用于程序代码存储的NOR闪存市场。英特尔、AMD和ST是最大的NOR器件供应商。

三星相信转折点已经来临,全球范围的NOR收入明年将攀升到76亿美元,而NAND收入将接近99亿美元。

事实上,NAND闪存的数量已经超过NOR闪存。Web-Feet研究公司预测,对NOR的比特需求每年将增加约10%,而在可预见的将来,对NAND的需求每年将增长约300%。

Semico研究公司的Handy认为市场并没有如此强劲。2003是令人惊喜的一年,因为来自USB驱动器和相机手机存储卡的需求量增速远高于预期,导致比特消耗量增长了250%。但NAND的比特需求从此将开始减缓。“这两个市场已经成熟很多,所以在未来一段时期NAND比特的增幅将小得多,”Handy说。Semico预测,今年的NAND比特增长幅度为111%,明年将减缓到64%。这些数字比Web-Feet研究公司的预测结果低得多。

Handy表示,NAND市场正陷于老牌厂商(如三星、东芝-SanDisk联盟和瑞萨)和新竞争者(Hynix-ST、英飞凌-Saifun和美光)的拉锯战中。“因为欧洲和美国对Hynix公司的存储芯片征收高关税,Hynix已经在中国建立了一个极好的销售网络,而中国正在成为众多闪存卡和USB闪存驱动器的组装地,”Handy说。

各家公司都计划扩张产能。东芝和SanDisk正在日本四日市建设一座大型的300mm NAND闪存制造厂,预定于明年底投产。瑞萨的Sharma透露,该公司正在扩大在日本Trecenti 300mm晶圆厂的投资。它的制造伙伴Powerchip半导体公司正在增加其在台湾的300mm晶圆厂的NAND闪存产能。瑞萨的目标是到今年底攫取整个NAND市场的10%,并在明年达到15%,他说。

“明年DRAM市场将出现变数,因为三星等公司有能力把产能从DRAM转换到NAND,”Sharma指出。

赢得存储密度的竞赛需要依靠两条腿走路:高良率工艺和制造技能。分析师们同意三星是最高效的NAND芯片制造商,紧随其后是东芝。东芝的存储器行销总监Scott Nelson指出,NAND市场今年受新进入者的影响很小,因为美光和ST都推迟了产品发布计划。

“在2005年,这些新竞争者将有潜力变得更引人注目,”Nelson说。这个机警的预测正在刺激那些大厂商。例如,东芝将宣布提供堆叠裸片封装,即把两个4Gb NAND芯片叠在一起形成8Gb产品。东芝在四日市的3号晶圆厂将从明年底开始使用70nm生产线制造8Gb单块芯片。

随着密度以几乎每年一倍的速度翻番和新竞争者的大量涌入,NAND闪存的供应量肯定将快速增加。比较难预测的是需求量。在展望庞大的蜂窝电话市场时,行销经理和分析师们对照片、特别是视频的存储需求看法不一。

“人们对前一段时间MP3和USB驱动器等市场的急剧增长感到惊讶,”Semico公司的Handy 说,“我认为视频摄像机的市场将是巨大的,但某些事情是没有人可以想象的。”

作者:来大伟