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Es ist ein auf den Kopf gestellter Zeitraum für den Gedächtnismarkt gewesen, und es ist nicht vorbei.

Bis jetzt im Jahre 2020, ist Nachfrage etwas besser als für die zwei Zentralspeicherarten erwartet gewesen — NAND 3D und D-RAM. Aber jetzt gibt es etwas Ungewissheit im Markt unter einer Verlangsamung, Inventarfragen und einem laufenden Handelskonflikt.

Darüber hinaus bewegt sich der Markt NAND-3D in Richtung zu einer Generation der neuen Technologie, aber einige treffen Ertragfragen an. Und Lieferanten von NAND 3D und von D-RAM erhalten neuen Wettbewerb von China.

Nach einer Verlangsamung im Jahre 2019, sollte der Gedächtnismarkt zurückprallen dieses Jahr. Dann schlug die Pandemie COVID-19. Plötzlich führte ein großer Prozentsatz von Ländern verschiedene Maßnahmen durch, den Ausbruch, wie häusliche Aufträge und Geschäftsschließungen abzuschwächen, unter anderem. Wirtschaftlicher Tumult und Arbeitsplatzabbau folgten bald.

Wie sich herausstellte jedoch fuhr die Arbeit-anhauswirtschaft unvorhergesehene Nachfrage nach PC, Tabletten und anderen Produkten. Es gab auch dröhnende Nachfrage nach Servern in den Rechenzentren. Die ganze dieses fuhr Nachfrage nach Gedächtnis, Logik und anderen Chiparten.

Die laufenden US - China-Handelskonflikt fährt fort, Ungewissheit im Markt zu schaffen, aber er verursachte auch eine Welle des Panikchipkaufens. Im Allgemeinen haben die US eine Zusammenstellung von Handelsbeschränkungen für Chinas Huawei gestartet. So eine Zeitlang hat Huawei die Chips gehortet und gefahren herauf Nachfrage.

Das findet ein Ende. Um Geschäft mit Huawei zu tätigen, fordern US-Firmen und andere neue Lizenzen von der US-Regierung nach Sept. 14. Viele Verkäufer schneiden mit Huawei durch, das Chipnachfrage auswirkt.

Alles, das, der Gesamtgedächtnismarkt gesagt wird, ist schwierig, und es gibt einige Unbekannte. Um der Industrie zu helfen zu gewinnen etwas Einblicke in was voran ist, überprüfte Halbleiter-Technik die Märkte für D-RAM, NAND 3D und zukünftiges Gedächtnis.

D-RAM-Dynamik
Heutige Systeme integrieren Prozessoren, Grafiken, sowie gekennzeichnet Gedächtnis und Lagerung, häufig als die Gedächtnis-/Speicherhierarchie. In der ersten Reihe dieser Hierarchie, wird SRAM in den Prozessor für schnellen Datenzugriff integriert. D-RAM, die folgende Reihe, ist unterschiedlich und für Arbeitsspeicher verwendet. Laufwerke und NAND-ansässige Festkörperspeicher-Antriebe (SSDs) werden für Lagerung benutzt.

2019 war ein starker Zeitraum für D-RAM, interpunktiert durch glanzlose Nachfrage- und Fallenpreise. Wettbewerb ist unter den drei Spitzen-D-RAM-Herstellern heftig gewesen. Im D-RAM-Markt ist Samsung der Führer mit einem Anteil 43,5% an Q2 von 2020, gefolgt von SK Hynix (30,1%) und Mikrometer (21%), entsprechend TrendForce.

Der Wettbewerb wird, mit einem Neueintritt von China zu verstärken erwartet. Chinas ChangXin-Zweikanalmagnetbandelement (CXMT) versendet seine erste Linie des D-RAM 19nm, mit Produkten 17nm in den Arbeiten, entsprechend Cowen u. Co.

Es bleibt gesehen zu werden, wie CXMT den Markt auswirkt. Im Jahre 2020 unterdessen ist der D-RAM-Markt ein Mischbild. Insgesamt wird der D-RAM-Markt erwartet, um $62,0 Milliarde im Jahre 2019 zu erreichen, ungefähr flach von $61,99 Milliarde, entsprechend IBS.

Die häusliche Wirtschaft, verbunden mit dem datacenter Serverboom, trieb starke D-RAM-Nachfrage während der ersten Hälfte und des dritten Trimesters von 2020 an. „Schlüsselfahrer für Wachstum in Q1 bis Q3 2020 waren datacenters und PC,“ sagte Handel Jones, CEO von IBS.

Heute versenden D-RAM-Verkäufer die Geräte, die auf dem Knoten 1xnm basieren. „Wir sehen stärkere D-RAM-Nachfrage in Q3, während D-RAM-Lieferanten anfangen, die ‚Knoten 1nmy‘ und ‚1nmz‘ aufzustocken,“ sagten Amy Leong, Senior-Vizepräsidenten bei FormFactor, ein Lieferant von Sondenkarten für Chipprüfungsanwendungen.

Jetzt jedoch gibt es Furcht vor einer Verlangsamung im letzten Teil von 2020. „In Q4 2020, gibt es etwas Weichheit wegen der Verringerung von Nachfrage in den datacenters, aber es ist kein tiefer Tropfen,“ sagte Jones IBS.

Bis jetzt unterdessen ist es ein glanzloses Jahr für Gedächtnisnachfrage in den Smartphones gewesen, aber das könnte bald ändern. Auf der beweglichen D-RAM-Front stocken Verkäufer die Produkte auf, die auf der neuen LPDDR5 Schnittstellennorm basieren. Die Datentransferrate für ein Gerät 16GB LPDDR5 ist 5,500Mb/s, ungefähr 1,3mal schneller als der vorhergehende bewegliche Gedächtnisstandard (LPDDR4X, 4266Mb/s), entsprechend Samsung.

„Wir erwarten zunehmendes bewegliches D-RAM und NAND-Nachfrage in Kalender 2020 auf höherer Produktion von Flaggschiff 5G Smartphonegeräten, die höheren D-RAM-Inhalt tragen,“ sagte Karl Ackerman, einen Analytiker bei Cowen, in einer Forschungsanmerkung.

5G, eine zukünftige drahtlose Technologie, wird erwartet, um D-RAM-Nachfrage im Jahre 2021 zu fahren. Der D-RAM-Markt wird projektiert, um $68,1 Milliarde, entsprechend IBS im Jahre 2021 zu erreichen. „Im Jahre 2021, ist der Schlüsselfahrer für Wachstum Smartphones und Smartphones 5G,“ sagte Jones IBS. „Auch, Rechenzentrumwachstum ist verhältnismäßig stark.“

NAND-Herausforderungen
Nach einem Zeitraum des trägen Wachstums, hoffen Lieferanten von NAND-Flash-Speicher auch für einen Rückstoß im Jahre 2020. „Wir sind was die langfristige Nachfrage nach NAND-Flash-Speicher betrifft optimistisch,“ FormFactors Leong sagte.

Insgesamt wird der NAND-Flash-Speicher-Markt erwartet, um $47,9 Milliarde, herauf 9% von $43,9 Milliarde im Jahre 2019, entsprechend IBS im Jahre 2020 zu erreichen. „Schlüsselanwendungsfahrer in Q1 bis Q3 2020 waren Smartphones, PC und datacenters,“ sagte Jones IBS. „Wir haben etwas Weichheit in der Nachfrage in Q4 2020 gesehen, aber es ist nicht bedeutend.“

Im Jahre 2021 wird der NAND-Markt erwartet, um $53,3 Milliarde, entsprechend IBS zu erreichen. „Schlüsselfahrer im Jahre 2021 sind Smartphones,“ sagte Jones. „Wir sehen eine Zunahme der Volumen und gut als Erhöhung von NAND-Inhalt pro Smartphone.“

Im NAND-Markt ist Samsung der Führer mit einem Anteil 31,4% am Zweiten Quartal von 2020, gefolgt von Kioxia (17,2%), von Western Digital (15,5%), von SK Hynix (11,7%) und dann Mikrometer (11,5%) und von Intel (11,5%), entsprechend TrendForce.

Wenn der nicht genügend Wettbewerb ist, Chinas trugen Yangtze-Zweikanalmagnetbandelemente (YMTC) vor kurzem den Markt NAND-3D mit einem Gerät mit 64 Schichten ein. „YMTC hat verhältnismäßig starkes Wachstum im Jahre 2021, aber sein Marktanteil ist sehr niedrig,“ sagte Jones.

Unterdessen eine Zeitlang haben Lieferanten 3D NAND, der Nachfolger zu planarem NAND-Flash-Speicher aufgestockt. Anders als planares NAND das eine 2D Struktur ist, ähnelt NAND 3D einem vertikalen Wolkenkratzer, in dem horizontale Schichten Speicherzellen gestapelt werden und dann unter Verwendung der kleinen vertikalen Kanäle angeschlossen.

NAND 3D wird durch die Anzahl von den Schichten quantitativ bestimmt, die in einem Gerät gestapelt werden. Wie mehr Schichten addiert werden, die Aufzeichnungsdichtezunahmen der Systeme. Aber die Herstellungsherausforderungen entwickeln sich, während Sie mehr Schichten addieren.

NAND 3D erfordert auch einige schwierige Absetzungs- und Ätzungsschritte. „Sie verwenden unterschiedliche Chemie. Sie sind auch nach bestimmten Ätzungsprofilen, besonders für Hochaspektverhältnisradierung, oder was sie HAR nennen. Für NAND 3D wird das extrem kritisch geworden,“ sagte Ben Rathsack, Vizepräsident und Abgeordneten Generaldirektor an Telefon Amerika, während einer neuen Darstellung.

Letztes Jahr versendeten Lieferanten 64 Schicht 3D NAND-Produkte. „Heute, 92 - und 96 Schicht 3D NAND-Geräte sind allgemein,“ sagte Jeongdong Choe, älterer technischer Gefährte bei TechInsights. „Diese Geräte sind allgemein im Mobile, in SSDs und im Unternehmensmarkt.“

128-layer 3D NAND ist die folgende Technologiegeneration. Berichte sind aufgetaucht, dass es einige Verzögerungen hier unter Ertragfragen gibt. „128L ist gerade freigegeben worden. 128L SSDs sind gerade auf dem Markt freigegeben worden,“ Choe sagte. „Er ist weniges verzögert. Ertragfragen sind noch dort, zwar.“

Es ist unklar, wie lang das Problem dauert. Nichtsdestoweniger nehmen Lieferanten verschiedene Wege, um NAND 3D einzustufen. Einige benutzen die so genannte Schnur, die Annäherung stapelt. Zum Beispiel entwickeln einige zwei Geräte mit 64 Schichten und stapeln sie und bilden ein Gerät mit 128 Schichten.

Andere nehmen einen anderen Weg. „Samsung hielt die einzelne Stapelannäherung für 128L, das sehr hohe vertikale Kanalradierung des Längenverhältnisses miteinbezieht,“ Choe sagte.

Die Industrie fährt fort, NAND 3D einzustufen. Bis Ende 2021 erwartet Choe 176 - zu 192 Schicht 3D NAND-Teilen seien Sie in der Risikoproduktion.

Es gibt einige Herausforderungen hier. „Wir sind was Skalierung NAND- betrifft3d optimistisch,“ sagte Rick Gottscho, CTO von Lam Research. „Es gibt zwei große Herausforderungen, wenn man NAND 3D einstuft. Eins ist der Druck in den Filmen, der aufbaut, während Sie mehr und mehr Schichten niederlegen, die die Oblate verwerfen und die Muster verzerren können, also, wenn Sie doppelstöckige oder dreifache Plattform gehen, wird Ausrichtung eine größere Herausforderung.“

Es ist unklar, wie weites NAND 3D einstuft, aber es gibt immer Nachfrage nach mehr Stückchen. „Es gibt starke Nachfragezeitdauer,“ sagte Gottscho. „Es gibt explosionsartiges Wachstum in den Daten und Datenerzeugung und Lagerung. Alle diese Anwendungen für das Bergbau der Daten werden Neuanmeldungen für mehr Daten einziehen, so gibt es eine unersättliche Nachfrage nach Daten und die Daten für immer zu speichern.“

Gedächtnis Folgend-GEN
Eine Zeitlang hat die Industrie einige zukünftige Gedächtnisarten, wie Phaseänderungsgedächtnis (PCM), STT-MRAM, ReRAM und andere entwickelt.

Diese Gedächtnisarten sind attraktiv, weil sie die Geschwindigkeit von SRAM und die Nichtflüchtigkeit des Blitzes mit unbegrenzter Ausdauer kombinieren. Aber die neuen Gedächtnisse haben längeres genommen, um sich zu entwickeln, weil sie komplexe Materialien und zugeschaltete Entwürfe verwenden, um Daten zu speichern.

Von den neuen Gedächtnisarten ist PCM am erfolgreichsten gewesen. Eine Zeitlang hat Intel 3D XPoint versendet, das ein PCM ist. Mikrometer auch versendet PCM. Ein Permanentspeicher, PCM-Speicherdaten durch das Ändern des Zustandes eines Materials. Es ist schneller als Blitz, mit besserer Ausdauer.

STT-MRAM auch versendet. Es kennzeichnet die Geschwindigkeit von SRAM und die Nichtflüchtigkeit des Blitzes mit unbegrenzter Ausdauer. Es verwendet den Magnetismus des Elektronenspins, um permanente Eigenschaften in den Chips zur Verfügung zu stellen.

STT-MRAM wird in den alleinstehenden und eingebetteten Anwendungen angeboten. In eingebettet hat es anvisiert, um NOCH (eFlash) an 22nm und jenseits in den Mikroreglern und in anderen Chips zu ersetzen.

ReRAM hat niedriger Latenz und Leistung als Blitz schneller zu schreiben gelesen. In ReRAM wird eine Spannung an einem materiellen Stapel angewendet und schafft eine Änderung im Widerstand, der Aufzeichnungsdaten im Gedächtnis.

„ReRAM und gewissermassen MRAM sind durch den Mangel an erfolgreichen Volumenanwendungsfällen beeinflußt worden,“ sagte David Uriu, technischen Direktor des Produktmanagements an UMC. „Jede Technologie von PCM zu MRAM zu ReRAM haben ihr starkes und Schwachpunkte gehabt. Wir haben aufregende Vorhersagen auf vielen dieser Technologien gesehen, aber die Tatsache ist, dass sie sind noch in den Arbeiten.“

Während PCM Dampf gewinnt, schlagen die anderen Technologien gerade Wurzeln. „Die Frage von Reife in der Produktannahme ist, was im Laufe der Zeit demonstriert werden muss, um Vertrauen in den Lösungsfähigkeiten zu gewinnen,“ Uriu sagte. „Fragen von Kosten, von analoger Leistung und von Verwendungsfällen im allgemeinen sind vorgetragen worden und nur einige nehmen die Herausforderungen an. Die Mehrheit sind einfach zu riskant, Produktion und Gesamtkosten-vonbesitzbelichtungen zu wetten.“

Dieses ist nicht, zu sagen, dass MRAM und ReRAM Potenzial begrenzt haben. „Wir sehen zukünftiges Potenzial in MRAM und in ReRAM. PCM, wenn verhältnismässig teuer, ist gezeigt worden, um zu arbeiten und hat angefangen zu reifen,“ er sagte. „Unsere Industrie verbessert ununterbrochen die Materialien und die Anwendungsfälle, die mit dem Entwickeln der Reifeannahme dieser neueren Gedächtnisentwürfe und -dieser verbunden sind, werden geholt, um für moderne Anwendungen wie künstliche Intelligenz, die Lernfähigkeit einer Maschine und Verarbeiten-ingedächtnis oder Berechnen-ingedächtnisanwendungen zu vermarkten. Sie erweitern in die vielen Maschinen, die wir heute für Verbraucher benutzen, in intelligente der Abfragung 3D, medizinischer, des Transportes und des Infotainment Anwendungen IoT, der Kommunikationen. “ (Von Mark LaPedus)