3D NAND Flash時間表臨近 顛覆幾大應用你準備好了嗎？

3D NAND技術被視為閃存產業(yè)柳暗花明的關鍵技術，它續(xù)寫了摩爾定律，從2D到3D存儲容量得到驚人的提升，以最早實現(xiàn)3D NAND Flash量產的三星為例，繼24層128Gb、32層128Gb之后2015年量產48層256GB的Nand Flash，預計4-5年后的目標是達到100層以上1Tb。在最近由國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地主辦的存儲器技術與應用專題研討會上，三星電子高宅均部長作出上述表示。除了三星，東芝、美光也將于2016年量產3D NAND Flash。隨著存儲容量瓶頸的突破，性能的優(yōu)化以及成本的下降，閃存市場將實現(xiàn)值得期待的升華。

 

原廠量產在即 價格下降可期

 

“NAND Flash芯片在14nm后從良率、成本、價格上都很難突破，3D技術可以解決這個問題。為推動這一技術，目前來看原廠新增加的產線幾乎都以3D NAND為主。”深圳市閃存市場資訊有限公司邰煒說道。就在最近Intel宣布升級大連工廠轉產NAND Flash芯片。目前東芝FAB2設備也基本到位。

 

 

 

 

技術演進帶來NAND Flash產出增加，成本降低。“以64GB NAND Flash芯片來看，一片12寸Wafer，如果采用1Xnm MLC可切割600片，采用1Ynm MLC可切割750片，1Ynm TLC 可切1000片。這意味著在原材料成本不變的情況下，即使原廠不增加新的產能，新的投片，整個市場的產出也將增加30%以上。3D同樣如此，隨著48層的陸續(xù)投產，它的成本下降會越來越明顯。” 邰煒繼續(xù)分析道。消費類市場每GB NAND Flash的價格已經從2011年的1.2美金下降到2014年的0.4美金。

 

 

 

 

數家芯片廠商3D NAND Flash量產在即，伴隨量升價跌而來的必然是市場應用的爆發(fā)。邰煒認為中國大數據存儲與市場應用給中國企業(yè)帶來機會，應抓住政府推進大數據平臺和信息安全的建設；大型本土互聯(lián)網與制造企業(yè)本土化采購與支持；部分企業(yè)開始由單一的銷售企業(yè)轉變成服務企業(yè)；產品創(chuàng)新與創(chuàng)新的市場應用。

 

 

消費類SSD三大趨勢 替換小容量HDD

 

消費類SSD未來三大趨勢，3D、TLC和PCIe。“TLC代表更低的成本，3D代表更高的容量，PCIe代表更快的速度。TLC早期受限于沒有主控芯片的影響，沒有用在SSD上。三星率先研發(fā)，Marvell，SMI緊隨其后，如2015年SMI推出SM2556主控芯片。SSD將成為3D NAND Flash最重要的應用領域。”邰煒說道。

 

接口方面，目前主流還是SATA3，速度800M，PCIe的速度有望達到1G。支持PCIe的主控芯片已有多款面市，此外，Intel的下一代CPU SKYLake也支持PCIE。這也代表PCIe的市場開始趨向成熟。

 

隨著價格下滑和容量提高，消費類SSD正取代小容量HDD。

 

 

 

 

然而，把硬盤換成SSD，除了成本下降，如何令客戶安全、簡單地進行轉換？深圳市江波龍電子有限公司董事長蔡華波認為，只有1%的人可以自己安裝系統(tǒng) ，只有10%的找別人協(xié)助安裝系統(tǒng)。89%的人因為擔心數據安全和PC銷售服務點而放棄硬盤升級到SSD。每年市場上至少有幾億臺筆記本或者硬盤可以更換SSD，這類市場要讓個人用戶做DIY，江波龍推出的一個數據線產品，帶有存儲功能，直接把系統(tǒng)遷移，既不改變用戶習慣，又能加速轉換。

 

江波龍還為SSD的特定需求提供全散件方案，蔡華波說，“全散件是針對一些國家沒有成熟的供應鏈，沒有技術支持，或者技術支持成本太高，以及規(guī)避關稅等因素，我們做全散件把所有完善型測試做成模塊使得生產更加容易。”

 

從有線存儲到無線存儲，江波龍做了WIFI USB，WIFI SSD等，在家庭中管理個人數據推出了AIRHOME，采用Marvell的芯片，實現(xiàn)了物聯(lián)網，局域網，互聯(lián)網三網打通，全面管理家庭個人數據。

 

除了SSD，閃存卡在車載，監(jiān)控等行業(yè)領域還有比較大的成長空間。Type C一統(tǒng)天下后，Type C的U盤將借手機和平板帶來新的增長點。

 

 

 

 

 

平板用量不升反降 3D NAND Flash或助其反攻

 

主流NAND Flash產品由嵌入式存儲占去半壁江山，SSD市場增速迅猛，預計將從2014年的27%提高到2016年40%的份額。

 

 

 

 

智能手機對NAND Flash的需求也在增加，但平板電腦尤其是7寸平板的閃存需求呈下降趨勢。事實上，平板一直介于智能手機與筆記本電腦之間，比不上PC的性能、不如手機的便攜。平板的創(chuàng)新就連蘋果也會想破腦袋，iPad經過幾代更迭，不僅有9.7寸、7.9寸等中小尺寸更最新發(fā)布iPad Pro其屏幕尺寸達12.9寸，并配手寫筆，更加商務化。然而存儲容量的局限始終是一道必須逾越的檻。那么3D Nand時代的到來或許將重新定義平板電腦也說不定。

 

 

 

 

 

 

UFS取代eMMC劍指高端機

 

2015年eMMC5.0和eMMC5.1的主流地位不變，UFS2.0僅三星Galaxy S6一款手機搭載。三星電子高宅均部長表示，明年下半年高通和MTK加入支持UFS，預計將帶動UFS價格下降一半。UFS的應用將首先從旗艦智能手機開始，再向下輻射，更多的創(chuàng)新應用采用UFS。預計到2017年UFS的市場滲透率將超過50%。

 

 

 

 

 

 

 

數據中心和企業(yè)級存儲

 

數據中心和企業(yè)級對存儲需求巨大。國家超級計算機深圳中心陳開渠副部長介紹說超算中心擁有曙光6000“星云”超級計算機，主機系統(tǒng)運算速度達每秒1271萬億次，2010年5月排名世界第二，配置16PB存儲。

 

大容量SSD對超算網絡會有怎樣的改變，陳開渠解析，超算對運算要求很高，要在盡量少的空間里放更多計算刀片，現(xiàn)在一個分區(qū)里面有640個計算刀片，這640個刀片大概用到32個IO節(jié)點，16組SAN存儲。所用的介質是SAS。如果換成大容量SSD，至少可以支撐2000個刀片的計算任務。同樣是原來3個分區(qū)的計算任務，存儲系統(tǒng)可以減少三分之二。存儲系統(tǒng)減少，意味著成本的降低，空間的增加。

 

三星采用V3 V-NAND技術的閃存芯片以更低功耗，更高容量和性能服務數據中心及企業(yè)級存儲。下一代存儲產品PM1633a容量將達到16TB。

 

 

 

 

 

 

 

提升存儲產業(yè)競爭力

 

“未來5年深圳將大力推動信息處理、傳感器、存儲器等芯片設計，加快云計算，大數據，物聯(lián)網發(fā)展，加快可穿戴設備等新興領域新興應用的開發(fā)。結合市場和應用優(yōu)勢，實現(xiàn)集成電路企業(yè)實力的大力提升，培育具有國際競爭力的設計公司、應用公司。”國家集成電路設計深圳產業(yè)化基地主任周生明表示。

 

產業(yè)鏈上下游的合作將更加緊密，三星、華泰等眾多國際大廠在國內進行產業(yè)布局，三星作為國際領先的大廠越來越重視與本土企業(yè)的合作。三星是江波龍存儲芯片第一大供應商，江波龍蔡華波表示，“我們服務三星顧及不暇的中小型客戶，以及做開放型的定制產品。我們是技術型的產品公司，整合上下游，例如采用硅格、SMI等的主控芯片找封裝廠來投產產品。并投資IC設計公司、封裝廠，定位為存儲的中間件。我們與產業(yè)鏈是互補的關系。”