向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

该寻找低成本DRAM替代方案了

时间:2018-01-09 作者:Sang-Yun Lee,BeSang首席执行官 阅读:
2017年是DRAM需求强劲成长的一年。过去三年来,平面DRAM微缩已经大幅减缓了。DRAM正转变为卖方市场,并为厂商创造了新的利润记录。就像石油危机一样,在DRAM危机下,客户必须为DRAM付出了更多代价。因此,现在是时候寻找低成本替代方案的时候了。

动态随机存取存储器(DRAM)价格持续升温,而要缓解这个价格居高不下的问题并不容易,因为它并非来自供给与需求的失衡,而是源于平面DRAM的摩尔定律终结。VgQEETC-电子工程专辑

2017年是DRAM需求强劲成长的一年。如图1所示,过去三年来,平面DRAM微缩已经大幅减缓了。因此,DRAM正转变为卖方市场,并为厂商创造了新的利润记录。就像石油危机一样,在DRAM危机下,客户必须为DRAM付出了更多代价。因此,本文将讨论我们可以找到哪些低成本DRAM解决方案。VgQEETC-电子工程专辑

20180109-DRAM-1
图1:DRAM发展蓝图的计划与现实。(来源:WSTS、IC Insights、David Manners)VgQEETC-电子工程专辑

目前,MRAM和PCM等新兴存储器对于平面DRAM带来了挑战。然而,MRAM转向嵌入式应用,而PCM(如3D XPoint)则被用于高端SSD应用。实际上,考虑到单位成本、性能和可靠性,它们也很难直接取代平面DRAM。因此,新兴的存储器目前正在寻找自己的利基市场。VgQEETC-电子工程专辑

DRAM晶圆厂扩产是提高DRAM供应的一种方法。然而,DRAM厂商可能会犹豫不决,因为新厂的成本大约是升级晶圆厂的六倍。由于DRAM的横向微缩,供应商开始升级晶圆厂来提高DRAM产量,从而以2N倍数指数级地提高了DRAM位输出。相形之下,新晶圆厂明显需要更多的投资,也只能线性提高DRAM位输出,再加上制造成本较高,将使得DRAM的价格更昂贵。此外,以卖方市场来看,DRAM供应商也没什么特别有力的理由需要通过投资新晶圆厂来增加DRAM晶圆厂的产能。VgQEETC-电子工程专辑

因此,从平面DRAM转换到3D DRAM是大势所趋。如图2所示,采用3D DRAM可以增加每片晶圆的可切割芯片数(dpw)。只要3D DRAM的晶圆制造成本合理,而且易于产生,那么采用3D DRAM技术将有利于降低成本。VgQEETC-电子工程专辑

20180109-DRAM-2
图2:3D DRAM可让每片晶圆切出更多的芯片与低成本DRAM。VgQEETC-电子工程专辑

当然,3D DRAM对于DRAM微缩的延续至关重要。但遗憾的是,DRAM供货商尚未拥有自己的3D DRAM技术。VgQEETC-电子工程专辑

另一项建议是采用DDR4 NVDIMM,以取代DRAM作为主存储器。非挥发性双列直插式存储器模块(NVDIMM)有很多种类型;相较于其他以储存为导向的NVDIMM,DDR4 NVDIMM能够表现得和DRAM一样快,而且可以作为主存储器。几年前,英特尔的3D XPoint看好DDR4 NVDIMM作为切入点,因为3D XPoint拥有NOR型闪存读取延迟低(低于100ns)的优点,因而能像DRAM一样快速运作。它也不需要预测软件,因而能够始终保持高性能。此外,采用单层储存(SLC)的SLC NOR闪存具有很高的耐久性。因此,DDR4 NVDIMM的NOR闪存能够取代DRAM,并以大量的主存储器大幅提升系统性能,如图3所示。VgQEETC-电子工程专辑

如果能通过3D NOR带来价格更可负担的NOR闪存,DDR4 NVDIMM可能更具吸引力。预计第二代3D Xpoint (即4层堆栈版本)可以实现大约DRAM成本的一半,但可能存在量产问题。VgQEETC-电子工程专辑

传统的平面NOR由于单元(cell)尺寸较大(约10F2~12F2)而使得价格不菲。因此,3D NOR对于DDR4 NVDIMM来说必不可少。以3D NOR的情况来看,成本大约会是每GB6美分。VgQEETC-电子工程专辑

20180109-DRAM-3
图3:DDR4 NVDIMM搭配3D DRAM与3D NOR的配置。VgQEETC-电子工程专辑

以10GB 3D DRAM加上1TB 3D NOR来看,DDR NVDIMM的成本大约是10美元+60美元=70美元。目前,业界正因持续高涨的DRAM价格而受冲击,只能坐待下一次低潮期的出现。许多分析师认为,目前这一波稳步上扬的态势只能说是DRAM的另一个荣景,预计接下来将随着市场供需平衡而出现低潮期。VgQEETC-电子工程专辑

然而,现在要预测未来的DRAM市场应该考虑更多因素。如果我们看看DRAM的历史就会发现,当DRAM位需求成长超过45%时,就会开始出现下滑并导致供过于求。如今,摩尔定律已经不再适用于平面DRAM了,而其位需求的成长也将会是过去23年来的最低点。不过,我们并未看到平面DRAM的位需求成长率超过45%,预计未来也不至于出现任何低迷市况。VgQEETC-电子工程专辑

当然,我们现在还无法选择3D DRAM,因为技术尚未到位。使用3D NOR的NVDIMM能够大幅降低内存子系统的总拥有成本,因为3D NOR每GB约6美分的价格能够取代DRAM和SSD,同时作为主存储器和储存存储器。众所周知,过去几十年来,平面DRAM一直没什么进展。现在,我们必须开始创新DRAM了。VgQEETC-电子工程专辑

本文为《电子工程专辑》原创,版权所有,谢绝转载VgQEETC-电子工程专辑

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。
VgQEETC-电子工程专辑

VgQEETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • 全球第二大比特币矿机巨头欲赴美上市 近日,区块链迎来最强风口,趁着区块链的大潮,全球第二大比特币矿机厂商欲赴美上市,有望成为赴美上市的“区块链第一股”。作为全球第二大比特币矿机生产商,嘉楠耘智2017年比特币挖矿机总出货量约29.45万台,出货量占全球市场份额的20.9%,占按算力计算的全球市场份额的19.5%。
  • 国内外IGBT现状:IGBT前景广阔,国内缺口大 近日,工信部在政协十三届全国委员会第二次会议第2282号(公交邮电类256号)提案的答复函中提到,将推动我国工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模组产业发展。IGBT是BJT和MOSFET组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件,其自关断的特征在诸多领域具备不可替代的作用,本文主要介绍国内外IGBT现状。
  • 瑞萨电子宣布扩大其前沿IP的授权范围 2019年10月24日, 瑞萨电子今日宣布扩大其备受欢迎的IP的授权范围,帮助设计师能够在瞬息万变的行业中满足广泛的客户需求。自即日起,客户将可访问诸如尖端的7nm(纳米)SRAM和TCAM,以及领先的标准以太网时间敏感网络(TSN)等IP。
  • 芯原微电子IPO:芯片设计服务在中国的发展空间有多大? 在科创板已上市或拟上市的半导体公司中,产品和业务主要涉及晶圆制造、封测、芯片设计,以及特殊器件或材料,还没有以芯片设计服务或IP研发为主的企业。近日了解到芯原(VeriSilicon)微电子正在申请科创板上市,对此十分好奇。以芯片设计定制服务和半导体IP授权为主营业务的芯原微电子在营收、利润及持续增长方面能否达到科创板要求?带着这些疑问,《电子工程专辑》主编顾正书对芯原创始人、董事长兼总裁戴伟民博士进行了采访。
  • 法国半导体公司Soitec公布2020财年Q2业绩:营收1.39亿欧 Soitec首席执行官Paul Boudre评论道:“在2020财年第二季度,我们的销售收入实现了达40%的有机增长。这一增长显著得益于200-mm晶圆尤其是300-mm晶圆射频产品的出色表现。同时,这也体现了高级通信协议特别是5G部署对于Soitec产品需求量的推动作用。尽管当下行业仍面临着某些挑战,但根据本季度表现,我们对全财年的前景预期充满信心。”
  • LG宣布国产氟化氢成功取代日本进口,韩国氟化氢自制率10 根据韩国 《朝鲜日报》 的报导,韩国面板大厂LG日前证实,旗下面板工厂已经完成使用国产氟化氢材料以取代日本进口的情况,目前韩国国内对氟化氢的自制率达到 100%。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告