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È stato un periodo a soqquadro per il mercato di memoria e non è più.

Finora nel 2020, la richiesta è stata leggermente meglio del previsto per i due tipi della memoria principale — 3D NAND e DRAM. Ma ora c'è una certa incertezza nel mercato in mezzo di un rallentamento, delle edizioni di inventario e di una guerra commerciale in corso.

Inoltre, il mercato di 3D NAND sta avanzando verso una generazione di nuova tecnologia, ma alcuni stanno incontrando le edizioni del rendimento. Ed i fornitori sia di 3D NAND che del DRAM stanno ottenendo la nuova concorrenza dalla Cina.

Dopo un rallentamento nel 2019, il mercato di memoria è stato supposto per rimbalzare questo anno. Poi, la pandemia COVID-19 ha colpito. Improvvisamente, una grande percentuale dei paesi ha implementato le varie misure per attenuare lo scoppio, quali gli ordini casalinghi e le chiusure di affari, tra l'altro. L'agitazione e le perdite del posto di lavoro economiche presto sono seguito.

Mentre è risultato, tuttavia, l'economia della lavoro--casa ha determinato la richiesta imprevista dei pc, delle compresse e di altri prodotti. Inoltre c'era domanda rombante dei server nei centri dati. Tutto il questo ha determinato la domanda della memoria, della logica e di altri tipi del chip.

Gli Stati Uniti in corso - la guerra commerciale della Cina continua a creare l'incertezza nel mercato, ma inoltre ha causato un'ondata di acquisto del chip di panico. Basicamente, gli Stati Uniti hanno lanciato un assortimento di restrizioni agli scambi per il Huawei della Cina. Così, per un po di tempo, Huawei sta accumulando i chip, moventi sulla richiesta.

Quello sta terminando. Per fare l'affare con Huawei, le società di Stati Uniti ed altre richiederanno le nuove licenze dal governo degli Stati Uniti dopo il 14 settembre. Molti venditori stanno tagliando i legami con Huawei, che urterà la richiesta del chip.

Tutto detto, il mercato globale di memoria è complicato e ci sono parecchi sconosciuti. Per aiutare l'industria per guadagnare alcune visioni di che cosa è avanti, l'ingegneria a semiconduttore ha esaminato i mercati per il DRAM, 3D NAND e la memoria di prossima generazione.

Dinamica di DRAM
Gli odierni sistemi integrano le unità di elaborazione, grafici come pure la memoria e lo stoccaggio, si riferiscono a spesso come la gerarchia stoccaggio/di memoria. Nella prima fila di quella gerarchia, SRAM è integrato nell'unità di elaborazione per accesso ai dati veloce. Il DRAM, la fila seguente, è separato ed usato per della memoria principale. Le unità disco e ad azionamenti semi conduttori basati a NAND di stoccaggio (SSDs) sono usati per stoccaggio.

2019 era un periodo duro per il DRAM, punteggiato dalla richiesta di noia e dai cali di prezzo. La concorrenza è stata feroce fra i tre creatori superiori di DRAM. Nel mercato di DRAM, Samsung è il capo con una parte 43,5% in Q2 di 2020, seguito da SK Hynix (30,1%) ed il micron (21%), secondo TrendForce.

La concorrenza è preveduta intensificare con un nuovo assunto dalla Cina. La tecnologia di memoria del ChangXin della Cina (CXMT) sta spedendo la sua prima linea di 19nm DRAM, con i prodotti 17nm negli impianti, secondo Cowen & il Co.

Resta vedere come CXMT urterà il mercato. Nel 2020, nel frattempo, il mercato di DRAM è un'immagine mista. Nel totale, il mercato di DRAM si pensa che raggiunga $62,0 miliardo, approssimativamente piano da $61,99 miliardo nel 2019, secondo IBS.

L'economia casalinga, accoppiata con l'asta del server di centro dati, ha azionato la forte domanda di DRAM della prima metà e del terzo trimestre di 2020. «I driver chiave per la crescita in Q1 con Q3 2020 erano centri dati e pc,» ha detto Handel Jones, CEO di IBS.

Oggi, i venditori di DRAM stanno spedendo i dispositivi basati sul nodo 1xnm. «Stiamo vedendo la più forte richiesta di DRAM in Q3 mentre i fornitori di DRAM cominciano a arrampicarsi “i nodi 1nmy” e “1nmz”,» abbiamo detto Amy Leong, vice presidente senior a FormFactor, un fornitore delle carte della sonda per le applicazioni di prova del chip.

Ora, tuttavia, ci sono timori di un rallentamento nella parte posteriore di 2020. «In Q4 2020, c'è una certa morbidezza a causa del rallentamento della richiesta in centri dati, ma non è una goccia profonda,» il Jones di IBS ha detto.

Finora, nel frattempo, è stato un anno di noia per la richiesta di memoria in smartphones, ma quello potrebbe presto cambiare. Sulla parte anteriore mobile di DRAM, i venditori stanno arrampicando i prodotti basati sulla nuova norma di interfaccia LPDDR5. Il velocità di trasmissione, per un dispositivo di 16GB LPDDR5 è 5,500Mb/s, circa 1,3 volte più velocemente della norma mobile precedente di memoria (LPDDR4X, 4266Mb/s), secondo Samsung.

«Prevediamo il DRAM mobile aumentante e richiesta di NAND nel calendario 2020 su più alta produzione dei dispositivi dello smartphone della nave ammiraglia 5G che portano il contenuto più elevato di DRAM,» ha detto Karl Ackerman, un analista a Cowen, in una nota della ricerca.

5G, una tecnologia wireless di prossima generazione, si pensa che determini la richiesta di DRAM nel 2021. Il mercato di DRAM è proiettato per raggiungere nel 2021 $68,1 miliardo, secondo IBS. «Nel 2021, il driver chiave per la crescita sarà smartphones e smartphones 5G,» il Jones di IBS ha detto. «Inoltre, la crescita del centro dati sarà relativamente forte.»

Sfide di NAND
Dopo un periodo di crescita lenta, i fornitori della memoria flash di NAND inoltre sperano per un rimbalzo nel 2020. «Siamo ottimisti circa la domanda a lungo termine della memoria flash di NAND,» il Leong di FormFactor ha detto.

Nel totale, il mercato di memoria flash di NAND si pensa che raggiunga $47,9 miliardo nel 2020, su 9% da $43,9 miliardo nel 2019, secondo IBS. «I driver chiave dell'applicazione in Q1 con Q3 2020 erano smartphones, pc e centri dati,» il Jones di IBS ha detto. «Abbiamo visto una certa morbidezza nella richiesta in Q4 2020, ma non è significativo.»

Nel 2021, il mercato di NAND si pensa che raggiunga $53,3 miliardo, secondo IBS. «I driver chiave nel 2021 saranno smartphones,» Jones ha detto. «Vediamo un aumento nei volumi e bene come aumento del contenuto di NAND per smartphone.»

Nel mercato di NAND, Samsung è il capo con una parte 31,4% nel secondo trimestre di 2020, seguito da Kioxia (17,2%), da Western Digital (15,5%), da SK Hynix (11,7%) e poi il micron (11,5%) e da Intel (11,5%), secondo TrendForce.

Se quella non è abbastanza concorrenza, le tecnologie di memoria del Yangtze della Cina (YMTC) recentemente hanno acceduto al mercato di 3D NAND con un dispositivo di 64 strati. «YMTC avrà crescita relativamente forte nel 2021, ma la sua quota di mercato è molto bassa,» Jones ha detto.

Nel frattempo, per un po di tempo, i fornitori stanno arrampicando 3D il NAND, il successore alla memoria flash planare di NAND. A differenza del NAND planare, che è una 2D struttura, 3D NAND somiglia ad un grattacielo verticale in cui gli strati orizzontali delle cellule di memoria sono impilati e poi sono collegati facendo uso dei canali verticali minuscoli.

3D NAND è quantificato dal numero degli strati impilati in un dispositivo. Come più strati si aggiungono, gli aumenti di densità pungente nei sistemi. Ma le sfide fabbricanti intensificano mentre aggiungete più strati.

3D NAND inoltre richiede alcuni punti difficili incissione all'acquaforte e del deposito. «State usando le chimiche differenti. Siete inoltre dopo determinati profili incissione all'acquaforte, particolarmente per incisione di rapporto di alto-aspetto o che cosa chiamano HAR. Per 3D NAND, quello è diventato estremamente critico,» ha detto Ben Rathsack, direttore generale di delegato e di vice presidente al telefono America, durante la presentazione recente.

L'anno scorso, i fornitori stavano spedendo i prodotti di 64 strati 3D NAND. «Oggi, 92 - ed i dispositivi di 96 strati 3D NAND sono comuni,» ha detto Jeongdong Choe, collega tecnico senior a TechInsights. «Questi dispositivi sono comuni in cellulare, in SSDs e nel mercato di impresa.»

128-layer 3D NAND è la generazione seguente della tecnologia. I rapporti sono sorto che ci sono alcuni ritardi qui in mezzo delle edizioni del rendimento. «128L è stato pubblicato appena. 128L SSDs sono stati pubblicati appena sul mercato,» Choe ha detto. «È un poco in ritardo. Le edizioni del rendimento sono ancora là, comunque.»

È poco chiaro quanto tempo il problema durerà. Ciò nonostante, i fornitori stanno prendendo gli itinerari differenti per riportare in scala 3D NAND. Alcuni stanno usando la cosiddetta corda che impila l'approccio. Per esempio, alcuni stanno sviluppando due dispositivi di 64 strati e stanno impilandoli, formando un dispositivo di 128 strati.

Altri stanno prendendo un altro itinerario. «Samsung ha tenuto il singolo approccio della pila per 128L, che comprende molto alta incisione verticale del canale di allungamento,» Choe ha detto.

L'industria continuerà a riportare in scala 3D NAND. Da ora alla fine del 2021, Choe prevede 176 - alle parti di 192 strati 3D NAND sia nella produzione di rischio.

Ci sono alcune sfide qui. «Siamo ottimisti circa rappresentazione in scala di 3D NAND,» ha detto Rick Gottscho, CTO di Lam Research. «Ci sono due sfide importanti nella rappresentazione in scala del 3D NAND. Uno è lo sforzo nei film che si accumula mentre depositate sempre più gli strati, che possono deformare il wafer e distorcere i modelli, in modo da quando andate doppia piattaforma o piattaforma tripla, l'allineamento si trasforma in in una più grande sfida.»

È poco chiaro fin dove 3D NAND riporterà in scala, ma c'è sempre domanda di più pezzi. «C'è forte lungo termine della domanda,» Gottscho ha detto. «C'è crescita esplosiva nei dati e generazione e stoccaggio di dati. Tutte queste domande di estrazione mineraria dei dati stanno andando alimentare le nuove applicazioni di più dati, così c'è una domanda insaziabile dei dati e memorizzare per sempre i dati.»

memoria Seguente-GEN
Per un po di tempo, l'industria sta sviluppando parecchi tipi di prossima generazione di memoria, come la memoria del fase-cambiamento (PCM), STT-MRAM, ReRAM ed altri.

Questi tipi di memoria sono attraenti perché combinano la velocità di SRAM e la non volatilità del flash con resistenza illimitata. Ma le nuove memorie hanno preso più lungo per svilupparsi perché usano i materiali complessi e gli schemi di commutazione per memorizzare i dati.

Di nuovi tipi di memoria, il PCM è riuscito più. Per un po di tempo, Intel sta spedendo 3D XPoint, che è un PCM. Il micron inoltre sta spedendo il PCM. Una memoria non volatile, dati dei depositi del PCM cambiando lo stato di un materiale. È più veloce del flash, con migliore resistenza.

STT-MRAM inoltre sta spedendo. Caratterizza la velocità di SRAM e la non volatilità del flash con resistenza illimitata. Usa il magnetismo della rotazione dell'elettrone per fornire le proprietà non volatili in chip.

STT-MRAM è offerto nelle applicazioni autonome ed incluse. In incastonato in, ha mirato a per sostituire NÉ (eFlash) a 22nm e di là in microcontroller ed in altri chip.

ReRAM più in basso ha letto le latenze e più velocemente scrivere la prestazione che il flash. In ReRAM, una tensione si applica ad una pila materiale, creante un cambiamento nella resistenza che dati delle annotazioni nella memoria.

«ReRAM e in parte MRAM è stato colpito dalla mancanza di riusciti casi di uso del volume,» ha detto David Uriu, direttore tecnico di gestione del prodotto a UMC. «Ogni tecnologia dal PCM a MRAM a ReRAM ha avuta loro forti e punti deboli. Abbiamo visto le previsioni emozionanti su molte di queste tecnologie, ma il fatto è che sono ancora negli impianti.»

Mentre il PCM sta guadagnando il vapore, le altre tecnologie stanno mettendo appena radici. «L'emissione di maturità nell'adozione del prodotto è che cosa deve essere dimostrata col passare del tempo per guadagnare la fiducia nelle capacità delle soluzioni,» Uriu ha detto. «Le emissioni dei costi, della prestazione analogica e dei casi di uso in generale sono state portate in avanti e soltanto alcune stanno incontrando le sfide. La maggioranza è semplicemente troppo rischiosa da scommettere la produzione e le esposizioni totali di costo-de-proprietà.»

Ciò non è di dire che MRAM e ReRAM hanno limitato il potenziale. «Vediamo il potenziale futuro in MRAM e in ReRAM. Il PCM, mentre comparativamente costoso, è stato indicato per funzionare ed ha cominciato a maturare,» ha detto. «La nostra industria migliora continuamente i materiali ed i casi di uso connessi con sviluppare l'accettazione di maturità di queste più nuove progettazioni e di queste di memoria saranno portati per commercializzare per le applicazioni avanzate come intelligenza artificiale, l'apprendimento automatico e la elaborare-in-memoria o le applicazioni di computare-in-memoria. Si espanderanno nelle molte macchine che utilizziamo oggi per il consumatore, nelle applicazioni di percezione 3D, mediche, del trasporto e del infotainment astute di IoT, di comunicazioni. » (da Mark LaPedus)