紧随存储技术前沿,江波龙以自主实力打造本土明星企业

来源: 中国电子商情 2022-03-16 00:00:00

      归因于消费电子、企业级应用、云端和数据中心对数据存储量和存储功能的需求增加,全球存储器件市场以可观速度增长。主要存储器件NAND闪存和DRAM的市场和技术较成熟,市场具有季节性、周期性特性,长期前景较明朗。

  根据TrendForce的研究显示,2021年第四季度整体DRAM产量环比下降近6%,主要原因是多数DRAM晶圆厂2021年第四季度出货量下降,采购需求的下降导致DRAM报价呈下降趋势。2021年第四季度DRAM总产值环比下降5.8%,达到250.3亿美元。展望2022年第一季度,虽然部分零部件的材料短缺可以缓解,但第一季度是需求淡季,买家库存仍然充沛,因此采购方将主要集中在去库存上。预计今年第一季度的DRAM定价将面临比去年第四季度更大的压力,整体DRAM产值可能会进一步下降。

图注2021年第四季度全球DRAM厂商营收排名(单位:百万美元;图片和数据来源:TrendForce)

 

  在NAND闪存方面,TrendForce调查显示,2021年第四季度NAND闪存出货量环比仅增长3.3%,比2021年第三季度的近10%大幅下降。平均销售价格下降近5%,整个行业营收为185亿美元,环比下降2.1%。主要是由于各种产品的购买需求下降以及市场转向供过于求,导致合同价格下降。TrendForce认为,NAND闪存自2021年下半年以来一直有减弱的迹象,但由于疫情驱动远程服务和云端市场需求,营收表现与2020年相比仍大幅增长,达到686亿美元,同比增长21.1%,为2018年以来的第二大增幅。

图注2021年第四季度全球NAND闪存厂商营收排名(单位:百万美元;图片和数据来源:TrendForce)

   

  在产品和技术层面,数据存储技术不断在存储介质、存储架构、应用模式等方面迭代创新以满足应用要求,这就从根本上改变数据存储产品的形态,下面将探讨数据存储技术应用情况以及如何构建稳定高效的存储产品。

图注:江波龙电子副总经理、上海研发中心总经理高喜春
 

UFS面向高端产品,eMMC市场规模仍然较大

  eMMC和UFS是嵌入式存储的两个主流技术标准,UFS属于新一代技术,比eMMC有更高带宽和响应速度,两者面向的市场也有所区别。

  江波龙电子副总经理、上海研发中心总经理高喜春说道,UFS目前主要用在高端手机、平板电脑、VR等对容量存储要求比较高的产品;而eMMC在嵌入式存储的市场体量仍然较大,应用广泛,过去十几年,eMMC已经被用在手机、平板电脑、PC、智能穿戴、电视、智能音箱等应用中,每一个细分市场都有较大的规模。

  以手机为例,eMMC和UFS产品都会应用,且大部分中高端的旗舰手机都开始用UFS,而入门级5G和4G手机、功能机等还在使用eMMC,因此两者的应用市场并没有完全重叠,特别是传统市场,包括智能穿戴、电视音箱这些领域都还在使用eMMC。

  在汽车领域,据高总介绍,汽车也有很多存储器件的应用场景,包括中控、ADAS、T-BOX、行车记录仪,这些部件对性能要求不同,因此对于嵌入式存储器件的选择也不同,例如中控的技术迭代较快,会率先使用UFS,在汽车其他子系统则以eMMC居多。

  据悉,江波龙在eMMC产品上布局十余年,是国内较早进入该领域的厂商,产品系列丰富,从消费电子到工业级的产品都有,在固件设计、硬件开发、封装测试、芯片测试都有自主的核心技术,公司的UFS产品也已量产。

图注:江波龙车规级eMMC产品

 

3D NAND的层级竞赛仍将延续

  NAND是常见非易失性存储器,可提供较高的存储容量和较低的单位bit成本。云计算、人工智能和物联网(IoT)等技术应用普及,促使终端硬件性能提升,在NAND闪存存储容量的迭代上,业界通常使用3D NAND技术,在垂直层上堆叠闪存单元cell,以提高器件容量。2015年,商业化3D NAND闪存为32层,到了2021年,多数制造商可量产128层3D NAND闪存。此外,每个存储cell存储多个位(bit)可大幅度提高容量。

图注:围绕3D NAND的研究“层出不穷”。(图片来源于i-mirconews)

   

  高总表示,3D NAND层数增加之后,单个die的单位面积容量在增大,NAND闪存成本不断降低,类似于摩尔定律,围绕3D NAND层级的竞赛和迭代每隔一两年就会推进一次。

  NAND闪存的单个die容量增加对性能要求也在提高,表现在plane的数量由原先的2个变成4个,甚至6个,并且可以支持多个plane的异步并行读取。另外一个是IO接口速率也会提高,比如PCIe从GEN3升级到更高级标准,前端的接口速率不断提高,要与之相匹配,就要提供更高传输速率。

  在应用端,据介绍,江波龙的产品涵盖了全系列Nand Flash存储产品,除了前面提到的eMMC和UFS嵌入式存储产品,还有消费类和企业级SSD产品,工业级、企业级和消费电子级SD卡产品。而在车规级、工业级产品上,江波龙拥有eMMC,UFS,SSD等产品,应用范围覆盖非常广泛。

 

DDR5时代来临,商业化量产已实现

  为响应DDR5 DRAM时代的到来,江波龙率先于2021年3月发布了其DDR5内存条产品。

  高总介绍,DDR5又包含LPDDR5和DDR5。LPDDR5量产较早,在高端手机里已经量产;DDR5也紧随其后,英特尔和AMD的新平台均已支持DDR5。江波龙LPDDR5和DDR5产品都已经发布,前者的主要客户是手机,而DDR5内存条主要用于电脑、服务器这些领域。数据中心和服务器市场广阔,DDR5内存条率先在数据中心和服务器上面规模应用,因为其对性能要求、存储容量的需求更高。

  随着手机,笔记本,服务器等产品单机容量变大和功能变强,对DRAM的容量、功耗和响应速度要求越来越高,DRAM制造工艺也在快速迭代,已经达到15nm制程,工艺的改进可以提升DRAM的单位面积存储容量,降低功耗,同时降低整体成本,提升市场竞争力。江波龙在产品上积极引入先进技术,其产品具有更高容量、功耗更低、响应速度更快的优势,并能够带来更好的用户体验,对于存储器件产业链发展也有一定的推动作用。

图注:江波龙DDR5内存速率高达6400Mbps,是DDR4的两倍
 

提高产品竞争力,固件、算法、封装、测试环环相扣

  衡量存储产品的竞争力的关键点是固件和算法,高总表示,多层堆叠NAND容量越来越大,对于产品的性能、功耗、可靠性和一致性提出更高要求,这时候需要有比较好的算法和固件管理。在这方面,江波龙自主设计算法、自主开发固件,并且能够独立进行硬件设计和产品测试,从而提升产品高竞争力。

   

  据悉,江波龙在存储领域有20余年的产品化经验,深谙存储产品的众多应用场景,能够针对应用场景做一些定制化差异化开发。在实际应用中,客户往往需要根据一些应用场景做针对性优化,适配用户实际使用场景,这个时候,自主开发固件和NAND管理算法则成为关键。此外,随着存储器件的存储密度越来越高,产品不仅要封装容量更大、数量更多的存储芯片和主控芯片,还要求达到更高的性能要求。因此对产品的封装和测试(包括信号仿真、热仿真、先进封装工艺等)提出了更高的要求,江波龙有着深厚的技术积累和产品经验,这些都为设计制造出高可靠性产品奠定了坚实基础。


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