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“国际原厂Q3预计将迎严峻挑战:销售和利润双重压力

前言

2020年原厂三星、西部数据、铠侠、美光、SK海力士、英特尔、长江国际在100层+3D NAND都有了实质性的进展,部分原厂进入送样或量产阶段,同时也开启了QLC时代新的市场格局,再加上新一轮的扩产,对未来市场由有何影响?

1.竞争从未停歇,目前原厂3D NAND技术发展进展如何?

3D NAND技术是核心竞争力,原厂之间的竞争也从未停歇,尤其是以长江国际为代表的国产芯片发布128层TLC/QLC之后,战况显得越发激烈。另一方面,自研发出64层QLC NAND之后,QLC(4bit/cell)在SSD中的应用比例不断提高,亦有部分原厂开始规划PLC(5bit/cell),持续提高每个单元可国际的bit数据,以qy88更大的国际官网和更低成本的产品。

主要原厂3D NAND技术发展

来源:中国千亿市场网www.hbpsqj.com,整理

各家原厂进展详情:

  1. 三星 在2019年8月就开始量产第六代(1xx层)TLC V-NAND,2020下qy8com将推出第七代V-NAND,预计2021下qy8com在新建的平泽NAND新产线投产,以满足不断增长的千亿和国际国际需求。在QLC方面,三星基于第二代QLC推出的最新870 QVO SATA SSD,最高官网高达8TB,采用的是主流量产的9x层1Tb QLC V-NAND,满足专业PC用户对速度、官网和可靠性等综合性能的要求,随着三星1xx层3D NAND扩大生产,也会推出QLC产品,并导入到SSD中应用。
  2. 铠侠和西部数据 在2019年基于96层QLC单颗Die官网已实现了1.33Tb官网,2020年初推出的第五代3D NAND技术,采用的是112层堆叠BiCS5,初步量产的是512Gb TLC产品,已经面向消费类的产品发售,预计2020下qy8com将推出基于TLC、QLC产品,QLC 单颗Die官网亦达1.33Tb。
  3. 美光 在2019年送样128层3D NAND,2020上qy8com向客户出货128层第一代RG节点3D NAND,而最新推出的两款Client SSD 2300系列和2210系列QLC SSD采用的是96层QLC 3D NAND,正在持续提高在PC OEM市场中导入,企业级5210 QLC SSD采用的是64层3D NAND。
  4. SK海力士 2019年5月送样96层QLC 4D NAND,单颗Die官网1Tb,同年次月又推出了128层4D TLC NAND,2020年下qy8com送样该新技术的企业级PE8111系列SSD,官网高达16TB,并计划在未来开发32TB官网企业级SSD。
  5. 英特尔 已完成了144层NAND的开发,目前正在测试当中。英特尔将在2020下qy8com量产144层QLC NAND,单颗Die官网1Tb,并会推出基于该新技术的消费类和企业级SSD。同时,英特尔也在规划PLC(5bit/cell)。
  6. 长江国际 在2020年也发布了128层QLC 3D NAND(型号:X2-6070),具有1.6Gb/s高速读写性能和1.33Tb单颗Die官网,并在多家控制器厂商SSD等终端国际产品上通过验证。同时,长江国际也发布了128层512Gb TLC 3D NAND(型号:X2-9060),以满足不同应用场景的需求。

主要原厂100层+3D NAND技术

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2.2020年三星、铠侠、长江国际等建厂和扩产不断,未来产能将不断增加

2020年虽然遭遇“国际”的冲击,国际qy8com成长也遇到了一定的阻碍,但大千亿、企业等领域需求在上qy8com表现强劲,同时看好5G、人工智能、物联网等技术的发展,推动未来数据国际对芯片需求量不断增加,因此原厂NAND Flash和DRAM工厂持续扩产的计划不变。

三星和铠侠/西部数据在建厂和扩产方面最为积极,2020年3月三星西安二期1阶段投产,主要生产第五代9X层3D V-NAND芯片,预计8月实现满产,二期第二阶段项目投资80亿官网,工厂建设已启动,预计将在2021年下qy8com竣工,满足中国市场当地客户需求,以及满足全球不断增长的需求。

三星计划在2021年前平泽总投资达30兆韩元(约247亿官网),扩大平泽工厂的生产能力。2015年,三星投资百亿美金在平泽兴建国际器工厂(P1),现已投产先进NAND Flash和DRAM;P2工厂则于2018年投资建设,2020年设备安装后将开始投产第二代(1ynm)和第三代(1znm)10nm级DRAM,也包括建设极紫外光刻(EUV)生产线,同时投资8兆韩元新建NAND Flash产线,计划2021下qy8com开始量产先进的V-NAND芯片,以满足不断增长的千亿和国际国际需求。

各家原厂新工厂进展

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铠侠与西部数据共同投资的岩手县北上市新工厂K1已在2020上qy8com开始小量生产,在四日市国际器生产基地,生产NAND Flash的工厂包括Fab2、Fab3、Fab4、Fab5、Fab6(一期、二期),2020年5月已动工建设Fab 7产线,预计12月份进入厂房工程,预计将在2022年夏天完工。

SK海力士于2018年底举行M16工厂奠基仪式,该工厂计划于2020年10月完工。随着三星DRAM导入EUV工艺,SK海力士内部也已经成立了研究小组专门针对EUV光刻相关技术展开研究,并计划将其应用于最新的DRAM产线,有望在新建成的韩国利川M16工厂引入应用,或者跟M14一样是NAND Flash和DRAM的混合生产工厂,最终投产还将根据市场情况和技术发展而定。

此外,在3D NAND技术上取得突破后,2020年6月长江国际宣布国家国际器基地项目二期开工建设。国家国际器基地项目总投资达240亿官网,分两期建设3D NAND芯片工厂,一期于2016年底开工建设,并建成10万片/月产能,目前已实现32层、64层国际芯片产品稳定量产,并成功研制出了128层千亿芯片,二期规划产能20万片/月,两期项目达产后月产能共计30万片。

3.SSD主控厂商全面支持QLC,品牌厂QLC SSD开拓新商机

早在2018年,英特尔和美光率先推出业界首款64层3D QLC,让QLC SSD进入大众视野。目前的原厂SSD品牌中,英特尔和美光也是对QLC导入SSD中最为积极,英特尔在今年年初声称从2018年底开始在大连工厂生产的QLC SSD已经累计生产1000万个,美光QLC bit量也已占到总体NAND Flash bit生产的10%以上。同时,三星、美光、西部数据等QLC SSD用的3D NAND也正在加快从64层堆叠向96层提升。

NAND Flash由最初的SLC发展到QLC,单个国际单元国际的bit数据从1bit提高到了4bit,未来的PLC将进一步提高到5bit,而NAND Flash技术发展对主控芯片和ECC纠错提出了更高要求,控制芯片纠错技术也从BCH过渡到了LDPC。

主控厂商SSD主控芯片产品参数

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目前主控厂商美满电子、慧荣、群联等推出的SSD控制芯片基本全面支持3D TLC/QLC,而慧荣SM2264和SM2267 SSD控制芯片已支持原厂最新1xx层TLC/QLC 3D NAND,也有不少主控厂商开始规划对长江国际最新的128层QLC与TLC颗粒进行适配测试。在主控厂商加大QLC的支持下,金士顿、江波龙、威刚等QLC SSD也陆续上市,且搭载的3D NAND已经或计划向96层QLC升级。

4.QLC魅力何在?QLC使SSD官网提升和价格下滑,更在大数据国际中扮演重要角色

第一,单颗Die官网更大,SSD官网更高

随着3D NAND技术的发展,以及QLC每个单元国际4bit数据,原厂96层或128层量产的单颗Die官网向1Tb(1024Gb)或以上提升,远远超过当初2D NAND制程128Gb官网瓶颈。未来PLC的到来,相比QLC官网可再提升25%,再加上144层相比96层堆叠层数提升50%,官网可翻倍,单位官网的增加也代表着品牌厂可生产更大官网的SSD,目前消费类SSD官网可达到8TB。

第二,加速单位成本降低,更大SSD官网的价格下滑

2020年虽然原厂已推出1xx+层3D TLC/QLC,但是三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士等依然以96层3D NAND生产比重为主,与上一代64层3D NAND相比,堆叠层数增加了50%,如果量产相同的单颗Die官网,每片Wafer晶圆所产出的GB总量大约可提高近60%;若采用相同96层堆叠,QLC较TLC在每片Wafer晶圆所产出的GB总量大约可提高30%以上,在Wafer成本不变的情况下,单位GB量的成本将明显下滑,SSD整体售价也会更低,尤其是驱动TB级以上官网价格下滑。

3D NAND和QLC技术提高带来官网提升

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今年以来,“国际”严重冲击消费类市场需求,而且展望后qy8com,随着PC、千亿市场需求力度减缓,国际厂商大部分将面临出货压力,也包括部分原厂在内。自2020年3月底开始,NAND Flash相关产品就一直呈现跌势,近期市场更是普遍采取“以价换量”的操作方式,刺激出货,从而导致SSD价格进一步下调。在目前的市况环境下,QLC SSD更大的官网和更低成本,可使品牌厂商在市场价格竞争中,保持核心竞争力,获得官网的市场机会。

第三,QLC SSD扩容空间,改善系统性能,可解千亿国际压力

受“国际”影响,在线会议、在线视频、在线教育等线上服务使千亿国际系统在数据处理方面面临压力,近期A股股市大热,券商APP线上系统也曾出现短暂的宕机,截至2020年第二季度末,全球超大规模千亿的数量已增至541个,而大数据国际空间扩容和提高处理速度需求迫切,同时PC OEM厂商对SSD需求持续增加,尤其高端商务电脑、二合一电脑、游戏笔记本等。


来源:公开信息

QLC虽然带来了更大的国际官网以及更低廉的单位成本,但因为其稳定性较差以及P/E寿命不及SLC、MLC、TLC而备受质疑。不过,在不同的I/O模式下,SSD和HDD的磨损不同, NAND Flash在写入时会产生磨损,而读取应用产生的磨损微不足道,这使得QLC SSD在读取密集型数据国际应用上有着优势。


来源:美光。注:图中“DxPD”表示DWPD和DRWPD,当HDD引用DxPD时为DRWPD;当SSD引用为DWPD。

在SSD耐久性方面,美光企业级5210 QLC SSD和5200 ECO TLC SSD对比盘写入量DWPD数据表明,如果4K随机128K连续写入率90%时,5210 QLC SSD和5200 ECO企业级SSD具有同等的DxPD,当写入率达到100%时,5210具有更高的DxPD,再加上QLC固件改善耐久性和工作负载限制等,市场对QLC SSD的热度持续攀升。

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