Flash芯片市场情况分析

Flash芯片市场情况分析

2016 年全球闪存（Flash）的增长动力主要来自终端装置平均搭载的增加和固态硬盘（SSD）需求的增长。根据IC Insights 的统计，2016年全球闪存的市场NAND 闪存占99%，NOR 闪存占1%。由此可见，近年来NAND 闪存市场规模呈现不断上升的态势，而NOR 闪存市场规模日趋缩小。当前，NAND 闪存正面临着先进制程转进、产品结构转换的关键时期。2016 年上半年由于几乎所有的NAND 闪存厂商转产3D NAND 闪存，导致2D NAND 闪存产出减少，而3D NAND 闪存又产出有限，再加上智能手机、SSD 容量大增，导致市场供不应求，从而刺激NAND 闪存市场价格累积涨幅高达16%，也是近两年来首次出现价格大涨。一、全球闪存的主要供应厂商全球NAND 闪存的主要供应厂商有三星、东芝、SK 海力士、美光、闪迪和英特尔 6 家，其中前4 家厂商均为IDM 企业，供应全球NAND 闪存近90% 的市场份额。其中，三星受惠于3D NAND 闪存的制程技术领先于其他厂商，加上近年来高容量的eMMC/eMCP 与SSD 发展加速，持续在3D NAND 闪存市场份额上列居第1位。目前其14nm制程的eMMC/eMCP已导入新上市的智能手机和平板电脑中，14nm制程的TLC （三层单元）产品也在2016 年第一季度送样给模块厂商进行测试。其在未

来的市场竞争中更具优势。东芝在2015 年受供过于求的市场影响，平均销售价格下滑13%～14%，市场份额也由2014 年占22.2% 下滑到2015 年仅占18.5%，居全球第 2 位，由此激发了其发展3D NAND闪存技术的积极性。2016年年初，48 层3D NAND 闪存开始上市，并增加投资建设新厂，以期大力发展3D NAND 闪存产品。闪迪在2015 年第四季度15 nm 2D NAND 闪存产出比重为75%，同时在主力发展TLC 产品的情况下，TLC 产品比重也达70%，它的包含SAS、SATA 与PCTe 接口的企业级SSD 深受用户好评。从2016年起，48 层3D NAND闪存开始小批量试产。二、全球闪存的技术发展当前全球NAND 闪存产业正处在2D NAND 闪存（平面NAND闪存）向3D NAND 闪存的转进期。过去10年，随着2D NAND闪存制程技术的发展，制程技术向着12nm（12～15nm）逼近，越来越接近可量产的物理极限。2D NAND 闪存的存储密度也很难突破12GB容量，自然也不会给生产厂商带来更高的成本效益。另外，2D技术是平面结构，随着存储密度的增加，每个存储单元的电荷量会下降，相邻存储单元之间的干扰也会增加，这样会影响NAND闪存的性能。在当前发展的3D NAND 闪存中，3D 技术采用垂直排列的立体结构，多层环绕式栅极（GAA）结构形成了多电栅极存储器单元晶体管，可以有效降低堆栈间的干扰，使NAND 闪存性能更加优异、功耗更低、容量更

大。2016 年，NAND闪存供应商向3D NAND 闪存技术推进迅猛。据业界估计，由于三星、东芝、美光和SK 海力士等厂商纷纷扩大3D NAND 闪存量产，2016 年全球3D NAND 闪存占整体NAND 闪存产能的15% 左右，2017 年将进一步提升到30% 以上。三星和东芝的3D 技术更是增加到64 层堆叠。二、全球NAND 闪存主要厂商的表现（一）三星自2013 年8 月三星率先宣布成功推出3D NAND 闪存之后，三星便"一马当先"发展3D NAND 技术。2014 年年初，三星领先业界采用24 层堆叠量产3D NAND 闪存，2016年扩大到48 层3D NAND 闪存量产。48 层相较于32 层堆叠的存储容量可提高40%，并在2016 年年底三星的3D NAND 闪存生产比重已提升至40%。三星除了在我国西安量产3D NAND 闪存，2016 年韩国华城Fab16的16 nm 2D NAND 闪存芯片生产线改造成20nm 48层3D NAND闪存生产线，并计划再将韩国华城的Fab17 生产线用于生产3D NAND 闪存，以稳固其在3D NAND 闪存市场上的地位。2016 年，三星在3D NAND 闪存技术上的最大进展是实现了64层堆叠。该技术单颗NAND 闪存芯片容量增加到512 GB，较48层堆叠的存储密度又增加了一倍，2016 年年底已开始供货。三星还计划在2017 年基于64

层3D NAND 闪存推出容量高达32 TB 的企业级SAS SSD，并声称到2020年将提供超过100TB 的SSD。（二）

东芝随着3D NAND 闪存技术的不断提升，东芝宣布其64 层堆叠3D NAND 闪存开始送样给用户。初期样品的存储密度为256GB，然后再提高到512 GB 量产。另外，东芝在2015 年开始改建的Fab2 工厂已在2016 年上半年投入生产。随着3D NAND 闪存量产的不断增加，东芝的目标是在2017 年将整体3D NAND 闪存生产比重提高至50%，2018 年进一步提高至90% 左右的水平。（三）SK 海力士目前，SK 海力士的3DNAND 闪存以36 层MLC（多层单元）为主，良率可达90% 以上。除了用于企业级SSD 产品，还积极导入嵌入式产品中应用，最新的UFS2.1 和eMMC 5.1 采用的就是SK 海力士的第二代36 层3D NAND 闪存，目前这些产品均已进入量产阶段。进入2016 年，SK 海力士的48 层3D NAND闪存芯片已向用户送样，并进一步声称在2016 年年底和2017 年年初完成72 层3D NAND 闪存的研发。这是一项十分具有挑战性的工作。目前，SK 海力士主要在韩国清州M11/M12 工厂生产3D NAND 闪存芯片，还计划将M14 工厂的二楼用于生产3D NAND 闪存，2017 年上半年投入生产，而且计划投资15.5 兆韩元新建另一座存储器工厂。（四）美光美光的32 层堆叠3D NAND 闪存芯片主要在新加坡工厂量产。基于32 层3D NAND闪存技术，美光面向消费类市场推出了BX300系列和1100 系列的3D SSD，最大容量可达 2 TB。为了在技术