NAND、NOR之爭(zhēng),閃存市場(chǎng)何去何從

據(jù)一些調(diào)查報(bào)告顯示，NAND型閃存市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)張，預(yù)計(jì)今年整體閃存市場(chǎng)增長(zhǎng)率將達(dá)到42%， 2005年也會(huì)不低于23%。而且在2005年底之前并不會(huì)出現(xiàn)供給過(guò)剩的狀況。這種預(yù)期主要來(lái)自于兩方面的動(dòng)力：其一，NAND型閃存用在數(shù)碼相機(jī)閃存卡和MP3播放器上，這是兩個(gè)迅速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。NOR型閃存則用于手機(jī)和機(jī)頂盒的信息儲(chǔ)存，該市場(chǎng)的發(fā)展速度低于前者。其二，傳統(tǒng)上NOR型閃存芯片所統(tǒng)治的移動(dòng)電話領(lǐng)域，因?yàn)樽钚聵?biāo)準(zhǔn)的2.5G和3G手機(jī)逐漸改變了對(duì)內(nèi)存的要求，從而使得NAND型閃存成為該領(lǐng)域的新選擇。

ST看好前景 進(jìn)軍NAND
NOR和NAND閃存器件采用不同的存儲(chǔ)陣列體系結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了完全不同的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。NAND存儲(chǔ)單元要比NOR存儲(chǔ)單元小約40％，可以轉(zhuǎn)化成更低的成本-位比。而且，NAND器件是專(zhuān)門(mén)為順序存取優(yōu)化的，即大量的數(shù)據(jù)通常是從順序地址的內(nèi)存讀取的，類(lèi)似于回放一個(gè)錄像帶。但在另一方面，因?yàn)殡S機(jī)存取時(shí)間更加快速，NOR體系結(jié)構(gòu)更加適合直接執(zhí)行程序代碼。從歷史上看，NOR器件在閃存市場(chǎng)占主導(dǎo)地位,不過(guò)，目前NAND閃存市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，特別是在移動(dòng)多媒體功能需求的推動(dòng)下，例如流式電視剪接——NAND閃存最適合的數(shù)據(jù)種類(lèi)，使得NAND閃存市場(chǎng)的增長(zhǎng)更加迅猛。許多半導(dǎo)體廠商看好這一商機(jī),紛紛加入NAND陣營(yíng)。正如意法半導(dǎo)體閃存分公司總經(jīng)理Mario Licciardello所說(shuō)：“現(xiàn)在是我們擴(kuò)大NAND閃存產(chǎn)品組合以滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的低成本、高密度存儲(chǔ)需求的時(shí)候了。具有成本效益的NAND閃存，支持在手機(jī)、PDA、MP3唱機(jī)和類(lèi)似移動(dòng)設(shè)備上存儲(chǔ)圖像、音樂(lè)文件和其他多媒體數(shù)據(jù)的需求，是消費(fèi)市場(chǎng)復(fù)蘇的一個(gè)關(guān)鍵因素。”
近期該公司宣布進(jìn)入NAND市場(chǎng),開(kāi)始量產(chǎn)1000MB和512MB NAND閃存產(chǎn)品。這兩款產(chǎn)品首次出現(xiàn)在意法半導(dǎo)體閃存產(chǎn)品系列內(nèi)， NAND1G 和 NAND512 M分別具有1.8V和 3V兩種產(chǎn)品規(guī)格。 
新興的多媒體系統(tǒng)產(chǎn)品是擴(kuò)大NAND閃存需求的主要?jiǎng)恿?。目前NOR閃存的最大容量只有128Mb，而NAND可達(dá)到幾個(gè)Gbit，因此NAND閃存能夠滿(mǎn)足大容量、小尺寸的產(chǎn)品的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，如用于數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）和第三代手機(jī)的可拆卸海量存儲(chǔ)器，而這些主要應(yīng)用領(lǐng)域在2004年可望有顯著增長(zhǎng)。ST的NAND1G 和 NAND512都具有很大的數(shù)據(jù)吞吐量 — 這是海量存儲(chǔ)應(yīng)用的主要特點(diǎn)，以及便攜式設(shè)備所需的高密度、高速擦寫(xiě)和低功耗特性。為滿(mǎn)足兩個(gè)主要市場(chǎng)的需求，這兩款產(chǎn)品都有兩種工作電源規(guī)格，分別是3.0V電壓下的NAND01GW3A和 NAND512W3A，以及1.8V電壓下的NAND01GR3A和 NAND512R3A。
同時(shí)，該公司還與現(xiàn)代半導(dǎo)體達(dá)成一份合作開(kāi)發(fā)NAND閃存的協(xié)議，據(jù)該協(xié)議，兩家公司將共同銷(xiāo)售合作開(kāi)發(fā)的NAND閃存產(chǎn)品。第一個(gè)NAND閃存器件的開(kāi)發(fā)將基于ST經(jīng)過(guò)證明的閃存設(shè)計(jì)技術(shù)和現(xiàn)代的SDRAM工藝專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)和批量制造能力?，F(xiàn)代半導(dǎo)體正在銷(xiāo)售基于120nm生產(chǎn)工藝的512MB閃存芯片、采用90nm工藝的1GB閃存芯片，并且將在今年第4季度生產(chǎn)2GB閃存芯片。

東芝工藝、產(chǎn)能雙管齊下
東芝預(yù)計(jì)，今后三年內(nèi)市場(chǎng)對(duì)NAND閃存的需求將每年遞增30%。根據(jù)iSuppli公司的一份報(bào)告，這一強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求已將東芝公司的排名從行業(yè)第四名推到去年的第二名，僅次于三星電子公司。為鞏固自己的優(yōu)勢(shì)，近期東芝推出半導(dǎo)體行業(yè)第一種4GB單芯片多級(jí)單元NAND閃存。同時(shí)還宣布推出8GB閃存IC (TH58NVG3D4BFT00)。該IC采用90nm處理技術(shù)將兩個(gè)4GB閃存堆疊在同一個(gè)封裝中，其容量是東芝目前最大的單芯片 NAND 閃存的兩倍，將使能支持各種應(yīng)用的更高容量的閃存卡成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)，東芝還計(jì)劃在2004年第三季度推出一款16GB NAND 閃存集成電路樣品。這種集成電路將在單個(gè)封裝中堆疊4個(gè)4GB NAND 閃存。此外，在產(chǎn)能方面，近期東芝在其Fab 3新工廠的奠基儀式上宣布希望該300mm NAND閃存工廠的最終產(chǎn)能比原計(jì)劃增加1.5倍，達(dá)到每月37,500片晶圓左右。該新工廠將成為東芝與SanDisk公司合資企業(yè)的NAND閃存生產(chǎn)基地。兩公司表示，對(duì)NAND閃存的強(qiáng)勁需求促使合資雙方修改其最初的產(chǎn)能計(jì)劃。

Intel奮起反擊 力保NOR陣營(yíng)優(yōu)勢(shì)
除了價(jià)格因素，NAND最大的優(yōu)點(diǎn)還在于它不但能使用在程序代碼儲(chǔ)存，還能使用在數(shù)據(jù)代碼儲(chǔ)存（data storage），兩種存儲(chǔ)方式的相互轉(zhuǎn)換在NAND型閃存上也更容易進(jìn)行。但是載入時(shí)延時(shí)和耗能的缺點(diǎn)，也使得其競(jìng)爭(zhēng)力大打折扣。市場(chǎng)分析公司iSuppli相信，NAND的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和性能缺點(diǎn)使得它將在這個(gè)領(lǐng)域與NOR各占一定市場(chǎng)分額。同時(shí)，iSuppli預(yù)測(cè)在2002~2007年間，NAND的銷(xiāo)售額按40％的復(fù)合年增長(zhǎng)率上升，NOR型閃存仍然備受威脅。
去年Intel公司在閃存市場(chǎng)上首次從第1位滑落到第4位。即使在NOR閃存市場(chǎng)，當(dāng)AMD和富士通公司合并閃存部門(mén)后，Intel甚至也不保了第一的位置。為重新奪回市場(chǎng)，Intel 將開(kāi)始生產(chǎn)基于90nm生產(chǎn)技術(shù)的芯片，以降低成本。同時(shí)，該公司為收復(fù)失地正在擴(kuò)大NOR用戶(hù)，除了針對(duì)移動(dòng)電話制造商，該公司還正努力開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和PC 制造商的業(yè)務(wù)。Intel行銷(xiāo)主管Peter Van Deventer說(shuō)，“芯片封裝將在擴(kuò)張行動(dòng)中起關(guān)鍵性作用。在Intel的多芯片封裝過(guò)程中，通過(guò)Tessera公司的設(shè)計(jì)Intel 能在單個(gè)芯片包內(nèi)插入4塊存儲(chǔ)芯片?！睋?jù)了解，該公司將推出一種NOR芯片，可與儲(chǔ)存16到32位數(shù)據(jù)的NAND芯片相媲美。同時(shí)，Intel 將開(kāi)發(fā)一項(xiàng)技術(shù)制造價(jià)格更低的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片。為贏得更多的閃存市場(chǎng)份額，Intel公司預(yù)計(jì)2006年的閃存產(chǎn)量將增加到目前的10倍。公司閃存產(chǎn)品部門(mén)副總裁Tom Lacey稱(chēng)：“目前，Intel的無(wú)線閃存解決方案是全球性能最高的無(wú)線應(yīng)用方案。它具有四個(gè)創(chuàng)新性特征：1.8伏低壓運(yùn)行、直接執(zhí)行代碼、完善的制造程序，以及對(duì)偶碼和數(shù)據(jù)雙存儲(chǔ)?！?br/>　
三星龍頭使壓 抬高門(mén)檻
面對(duì)里外夾擊，全球最大的NAND閃存廠商三星電子公司正積極應(yīng)對(duì)。三星電子美國(guó)公司負(fù)責(zé)內(nèi)存銷(xiāo)售和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的副總裁Tom Quinn表示，三星電子近期推出了基于90nm工藝的2GB NAND閃存芯片，并且計(jì)劃在今年把產(chǎn)量提高一倍。 同時(shí)該公司還計(jì)劃今年下半年把NAND閃存價(jià)格下調(diào)30％，以便提高新的廠商進(jìn)入閃存市場(chǎng)的門(mén)檻。這個(gè)降價(jià)策略將影響全球市場(chǎng)的現(xiàn)貨價(jià)格。
隨著3G的漸行漸近，存儲(chǔ)容量需求的日益增加，盡管有些半導(dǎo)體廠商試圖通過(guò)給手機(jī)增加硬盤(pán)，來(lái)使手機(jī)擺脫一些功能的限制，并使手機(jī)的各種潛在功能得到完全發(fā)揮。但正如市場(chǎng)調(diào)查公司IDC分析師AlexSlawsby所說(shuō)：“開(kāi)發(fā)成本、硬盤(pán)體積、耗能高等問(wèn)題將成為關(guān)鍵性因素。因此從近期看，閃存芯片仍然將是高端手機(jī)的主流選擇。”可是，由于新廠商大量涌進(jìn)，各巨頭加快實(shí)施大批量生產(chǎn)的計(jì)劃，這個(gè)看似很大的市場(chǎng)將變得非常擁擠。
而且，近期有消息傳出ST在開(kāi)發(fā)新型的最終可能會(huì)取代閃存的電子存儲(chǔ)器中取得重大進(jìn)步。這種新的技術(shù)叫做換相存儲(chǔ)器(PCM)，該新技術(shù)具有更快的讀寫(xiě)速度、更高的耐用性，以及向單個(gè)存儲(chǔ)地址寫(xiě)入的能力，其潛在性能優(yōu)于閃存。最重要的是，這項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)在靈活性高于目前正在應(yīng)用中的其它任何非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)。盡管該技術(shù)也遇到了主要的瓶頸—降低工作電流，但是其潛在的優(yōu)勢(shì)，或許對(duì)本來(lái)就很激烈的傳統(tǒng)閃存市場(chǎng)來(lái)說(shuō)又多了一層壓力?！?