獨家！劍指LPDDR5和3D NAND，美光如何在5G存儲市場三分天下？

本站原創(chuàng)！作者：章鷹，電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編。

2020年半導體市場風起云涌，除了5G智能手機和服務器存儲引領新一代存儲產(chǎn)品潮流之外，近期發(fā)布的游戲主機帶來一股新風潮。6月12日，索尼新一代游戲主機PS5正式發(fā)布，索尼高管在近日對媒體表示，PS5的系統(tǒng)UI交互界面進行了完全的重新設計， 采用了八核AMD Zen 2處理器，PS5最顯著的變化體現(xiàn)在SSD硬盤，5GB/s速度是主機中最強的，用上了PCle4.0，12通道架構(gòu)，速度比微軟的Xbox Series X的2.4GB/s高出一倍。

圖：索尼PS5游戲機

索尼PS5采取黑色塊兩側(cè)的兩個白色機翼。兩個控制臺均帶有固態(tài)驅(qū)動器（SSD），可讓游戲玩家更快地啟動游戲。市場預期新功能與游戲內(nèi)容加持下，PS5銷量有機會超越競爭對手微軟XBOX。其熱銷將會拉高存儲器產(chǎn)業(yè)2020年下半年營運。分析師表示2020年存儲器產(chǎn)業(yè)在NAND部分會超過DRAM，2020年PS5新世代游戲機再把NAND需求拉高5%。

據(jù)調(diào)研機構(gòu)IDC統(tǒng)計，2019年全球和中國數(shù)據(jù)規(guī)模分別為33、7.6ZB（1ZB=1萬億GB），其中中國占比23%，預計到2025年全球和中國數(shù)據(jù)規(guī)模分別為175、48.6ZB，對應全球和中國復合增速分別為26.91%、30.35%。數(shù)據(jù)發(fā)展來源于數(shù)據(jù)中心同步配套，2019年中國數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量過兩百萬、市場規(guī)模超1500億。數(shù)據(jù)中心、智能手機、游戲、5G基站帶動的存儲需求日益擴大。誰能從這些潛在市場的發(fā)展中收益呢？覆蓋NOR、NAND和DRAM三大產(chǎn)品線的廠商自然是首選，特別在存儲器的技術水平上代表領先水平的國際廠商。

來自美光科技官網(wǎng)

美光科技官方網(wǎng)站財報顯示，2020年第二財季美光總營收為47.97億美元；凈利潤為4.05億美元，第二季DRAM銷售收入占據(jù)64%的營收，NAND占據(jù)32%的營收。超出分析師預期。美光在主要數(shù)據(jù)中心和消費類電子中存儲產(chǎn)品應用如何？其如何預測5G未來主流終端配置存儲產(chǎn)品的市場趨勢？在汽車智能座艙和服務器存儲市場主要面臨的挑戰(zhàn)如何？電子發(fā)燒友專訪了美光科技移動產(chǎn)品事業(yè)部市場副總裁Christopher Moore和美光科技汽車系統(tǒng)部門高級總監(jiān)Robert Bielby。他們帶來了最新的市場趨勢分析和存儲技術和應用結(jié)合的洞察。

美光科技移動產(chǎn)品事業(yè)部市場副總裁Christopher Moore

美光科技汽車系統(tǒng)部門高級總監(jiān)Robert Bielby

5G手機和游戲應用爆發(fā)，美光存儲主推LPDDR5為代表的DRAM產(chǎn)品

據(jù)集邦咨詢預測，2020年，行動式內(nèi)存（Mobile DRAM ）在智能手機中有15%左右的成長。TrendForce報告顯示三星、美光、SK海力士三家大廠2020年DRAM的出貨增長。（見下圖）以三星Galaxy S20 Ultra 5G為例，獨享了16GB的超大運存，最高支持1TB存儲卡，以及128GB、256GB和512GB三種機身存儲版本，采用了全球首發(fā)的第一代LPDDR5。在小米首發(fā)的旗艦5G手機小米10上，美光的LPDDR5已經(jīng)現(xiàn)身。筆者了解到，在LPDDR5市場，三星、美光已經(jīng)陸續(xù)出貨。

圖片來自TrendForce


圖表來自TrendForce

美光科技移動產(chǎn)品事業(yè)部市場副總裁Christopher Moore 認為，5G技術給移動終端帶來兩大優(yōu)勢：高速度和低延遲，美光是首個量產(chǎn)基于1Z納米制程的手機內(nèi)存企業(yè)，目前出貨LPDDR5 內(nèi)存容量包括 6GB、8GB 和 12GB。從專業(yè)角度看，LPDDR5讀寫速度明顯高于LPDDR4，數(shù)據(jù)傳輸速率從4266Mbps提升至5500Mbps，傳輸帶寬從34GB/s提升到了44GB/s。同時，LPDDR5在功耗降低上也有突出表現(xiàn)，據(jù)小米雷軍透露，經(jīng)過小米10的測試，與LPDDR4X相比，采用LPDDR5之后，用戶續(xù)航能力提升約10%；在玩《王者榮耀》的場景中，省電約20%；在微信語音和視頻場景中，省電約10%。

美光率先量產(chǎn)LPDDR5 8GB內(nèi)存并應用到小米10中。現(xiàn)在美光科技已經(jīng)在主要手機制造商獲得了8GB和12GB LPDDR5的合格認證，據(jù)悉，美光12GB LPDDR5應用在摩托羅拉最新Edge +旗艦手機中。2020年上半年，美光還將通過基于 UFS 的多芯片封裝 (uMCP5) ，把 LPDDR5 內(nèi)存應用于中高端智能手機。

他指出，未來手機存儲的發(fā)展趨勢如下：第一、5G將推動12GB LPDDR5內(nèi)存和256GB UFS3.1 NAND存儲的發(fā)展，這個標準將成為未來最低的存儲需求。高速率，幾秒鐘內(nèi)即可下載完整的高清電影，實時上傳用戶創(chuàng)建的8K視頻并在社交媒體平臺上共享。 所有這些都需要高速、大容量的內(nèi)存和存儲。 第二、5G技術將會帶動顛覆性創(chuàng)新應用。隨著社交網(wǎng)絡和抖音等視頻應用的不斷發(fā)展，未來的移動終端可能需要1TB的UFS4.0超高速存儲， 24GB LPDDR5x內(nèi)存。

Trendforce的分析師對記者表示，2020年智能手機以LPDDR4為主流，占比達到78%，但同時LPDDR5的份額在逐步成長中，今年LPDDR5占比將增加至11.9%。

眾所周知，全球十大手機廠商，中國占據(jù)了7席，韓國除三星外，只有LG擠進了全球前十強，中國的華為、OPPO、小米、Vivo在5G手機市場都新品迭出，中國市場是美光科技一直看重的市場，隨著中國市場爭奪加劇，國內(nèi)手機廠商也在海外市場發(fā)力，Christopher Moore對記者表示，美光科技將持續(xù)給全球客戶提供大容量LPDDR5內(nèi)存和UFS 3.1 NAND存儲設備。

5G商用驅(qū)動存儲需求多元化，美光產(chǎn)品組合不容忽視

全球5G商用不斷加快，中國在3月份以來推出5G新基建，5月13日，美國T-Mobile在Sprint位于費城和紐約的2.5GHz頻段推出5G服務。T-Mobile計劃未來5年內(nèi)向5G網(wǎng)絡投資600億美元。5G商用網(wǎng)絡的演進，給5G基站市場、數(shù)據(jù)中心和關聯(lián)市場的存儲需求帶來極大推動。

2020年初爆發(fā)的新冠肺炎疫情，對整個電子行業(yè)產(chǎn)生了沖擊，但也帶來了在家辦公和云服務器需求增長的機會。美光科技移動產(chǎn)品事業(yè)部市場副總裁Christopher Moore指出，最近，美光1z 納米的DDR5出樣，為實現(xiàn)5G的下一代以及更先進的技術奠定關鍵基礎。

“5G的內(nèi)存和存儲需求非常多樣化，美光獨有的產(chǎn)品組合廣度是個關鍵優(yōu)勢，我們將以此抓住5G帶來的巨大機會。無論是用于計算和網(wǎng)絡的DDR4 / 5，速度更快的LPDDR4 / 5或GDDR6技術，還是用于存儲和啟動的SSD、NAND或NOR，美光強大的產(chǎn)品組合都能讓我們?yōu)?G領域中最苛刻的應用提供服務?！?Christopher Moore表示。

5G不僅使網(wǎng)絡受益，同時還包括云和數(shù)據(jù)中心。為了處理移動連接，數(shù)據(jù)中心必須將內(nèi)存和存儲量增加4到10倍。云數(shù)據(jù)中心是5G數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的核心，在這一演進過程中至關重要。 企業(yè)和云存儲必須完成從機械硬盤（HDD）到固態(tài)硬盤（SSD）的過渡才能為5G做好準備。

美光科技推出的3D NAND技術，例如具有很好性價比的QLC（四層單元） SSD，可滿足容量、密度、低延遲和高性能需求。 DRAM的創(chuàng)新包括NVDIMM，這是一種結(jié)合了NAND閃存和DRAM的非易失性持久存儲解決方案。

隨著國內(nèi)5G網(wǎng)絡覆蓋和SA建網(wǎng)逐漸成熟，V2X標準制定完善，未來車聯(lián)網(wǎng)終端應用將會持續(xù)看好。美光科技汽車系統(tǒng)部門高級總監(jiān)Robert Bielby指出， 車載信息娛樂系統(tǒng)（In-Vehicle-Infotainment，IVI）對內(nèi)存的需求最大。這套系統(tǒng)開始搭載越來越多的高清顯示器、平視顯示器（HUD）、3D地圖和娛樂流媒體功能，因此也需要一流的計算性能和相應的高內(nèi)存帶寬，同時還得考慮到整車有限的電量能給到它的配比。

縱覽整個汽車鏈條，美光看好汽車客艙體驗、自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)和共享出行四大領域?qū)?nèi)存的市場需求。

美光科技已經(jīng)在汽車電子領域有28年經(jīng)驗累積，認為公司提供業(yè)內(nèi)最廣泛的汽車級內(nèi)存解決方案，覆蓋NAND、NOR和DRAM。例如美光的汽車級DRAM產(chǎn)品包括傳統(tǒng)解決方案（如SDR、DDR1/2解決方案），主流DDR3/4解決方案，再到先進的LPDDR4、LPDDR5和GDDR6解決方案。NOR產(chǎn)品包括并行、串行和Xccela?，它們擁有一整套安全性能，其中包括創(chuàng)新的Authenta?解決方案。又比如美光的NAND產(chǎn)品組合包括SLC、e.MMC、UFS以及PCIe SSD，是實現(xiàn)頂級性能表現(xiàn)的ADAS和自動駕駛應用的首選。

小結(jié)：

如何應對5G終端電子產(chǎn)品小型化、多功能，上市時間加快三大市場挑戰(zhàn)？行業(yè)專家認為，芯片發(fā)展從一味追求功耗下降及性能提升，轉(zhuǎn)向芯片工藝制程+先進封裝技術系統(tǒng)能力的提升，美光在先進制程1Z納米的LPDDR5和DDR5的量產(chǎn)及供應，都代表這一技術走勢的演繹。

6月9日，SEMI基于二季度數(shù)據(jù)調(diào)整了2021年全球晶圓廠設備開支規(guī)模的預測值，規(guī)模由此前預估的657億美元上調(diào)至677億美元，預計同比增長24%。其中，存儲器工廠的設備開支預計將達到300億美元，排名第一。全球存儲市場中國占據(jù)一半，誰能在中國市場勝出，將會引領全球市場走向，美光能否抓住市場機遇，我們將拭目以待。