2021年DRAM与NAND增长快，美光领跑研发与新技术

近日，美光在业界率先推出 1α DRAM 制程技术。值此机会，该公司举办了线上媒体沟通会，执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana 先生介绍了对DRAM、NAND的市场预测，以及美光的研发、资本支出、产品布局等。

执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana

1   2021年DRAM和NAND将增长19%

展望2021年，全球GDP增长约5%。而根据不同分析师的预测，半导体产业预计增长可达12%，整个半导体产业的产值将达5020亿美元。其中，内存与存储预计增长可达19%，增度远超整体半导体产业。内存与存储技术的产值将会达到1460亿美元（注：这里的内存是指DRAM，存储是指NAND，并没有涉及SSD硬盘。）。在内存与存储技术领域，DRAM比NAND增速更快。

展望下一个10年，半导体产业的增长将会比全球GDP的增长更快。而且在半导体产业中，内存与存储技术相关的领域，即DRAM和NAND是增长最快的，实际上，内存与存储在过去20年中也都是半导体产业增长最快的领域。

当前的产业趋势带给内存（DRAM）和存储（NAND）很多新的机会。

首先云端的增长非常快。其次还有智慧边缘，会有数十亿的联网设备。另外是工业物联网和智慧汽车等。再有，全球正在部署5G基础建设，也有越来越多的设备连接到5G，这是一个能持续多年的增长机会。

2   DRAM供不应求，NAND产能稳定

现在的经济受到不同因素的影响，其中也包括此次新冠疫情的影响。这些影响的结果是很多科技的发展加速了。例如以前认为需要2~4年才能发展起来的技术，现在1年内就发生了。另外，电子商务在全球都有长足的进展，现在有越来越多的人需要购置笔记本电脑、显示屏等，来让他们可以在家工作、上学。

疫情伊始，来自汽车和智能手机行业的需求是下降的。但是到后来，这方面的需求也大幅度复苏。现在看到汽车客户、PC客户、游戏机等对半导体有非常强劲的需求。

预计未来的需求会增长得非常快，可能会超过业界能够供应的能力，因此影响了供需平衡。例如美光，在某些DRAM方面出现了紧缺的现象，一些运营受到了影响。例如在2021年的第一季度，已经看到某些DRAM产品的价格有所上涨。预计整个2021年，这种需求上升的趋势会持续下去，所以供给紧俏的现象还会持续下去。

NAND的情况不太相同，目前市场上的供应还是充足的。不过NAND也会出现价格弹性，即市场会自行调节，可能NAND的产能也会有所调整。预计2021年整年下来，NAND的产能也会稳定下来。

3   美光资本支出的重点

美光近期公布了营收报告，财报数字远超出此前给投资人参考的数字。美光对2021年的预期是，DRAM的增长会在15%以上，NAND的增长预计在30%左右。

美光预计2021年度资本支出90亿美元，包括DRAM和NAND等。此外，一部分资本支出也会在有更多的晶圆厂、洁净室方面。还有一部分的资本支出会用来扩充美光内部做封测的设施；除了自有的封测产能之外，其他部分会依靠合作商。

值得说明的是，美光十分重视研发方面的投入，即使产业比较低迷的时候，例如2019年、2020年，依然大力投资，而且还增加了在研发方面的投入。

4   美光领先的技术产品

正因为美光大幅提高了在研发方面的投资，所以如今才能取得业界领先的地位。不管NAND的技术或DRAM的技术，美光都有业界突破性的技术，也是最先将这些技术量产的公司。

例如1α的DRAM制程，176层的3D NAND。此外，美光的领先地位也展现在其他领域，例如GDDR6X显卡内存，还有QLC(四层单元)产品。

在美光超过40年的历史中，现在是史上首次，在DRAM和NAND技术上同时实现了领先，因为在先进制程的量产部分都走在业界前面。

1）DRAM

美光是业界在业界率先使用1z nm制程并实现量产的公司（2019年8月），又于2021年1月27日宣布使用1α制程技术的DRAM也正式开始量产，由美光在台湾地区的DRAM工厂生产。

1α DRAM制程技术是目前全球最先进的制程节点技术，其应用非常广泛，可以使用在美光不同的产品组合中。相比于前一代的制程技术1z nm，内存密度可以提升40%以上。在低功耗应用领域也有非常好的表现，非常适合用在智能手机的DRAM中。

美光有一个发展蓝图，从1α到1β、1γ、1δ，都处在不同的研发阶段。

在技术方面，美光会持续开发低功耗产品。除此之外，美光也会使用高- k CMOS来提供产品。另外也将持续评估，也许在未来会使用到EUV（极紫外光）的机台来生产产品。

不过目前，美光仍在采用多重曝光浸润式光刻技术，且认为该技术非常成熟，不需要过早引进EUV机台。

2）NAND

美光于2020年底宣布推出了176层的3D NAND，这是业界量产中最先进的NAND的制造技术。其裸片尺寸比同类最佳竞品小30%，同时功耗比竞争对手低，能效却比竞争对手高。如此先进的NAND制程技术可用于5G手机。

此外，NAND技术的价值一样可以应用在SSD（固态硬盘）方面，不同的存储设备都可以使用到：可以把它应用在笔记本电脑、客户端设备或者平板电脑、服务器，或者其他云端使用的存储设备等。当人们从云端去下载影片、视频的时候，可以享受非常快的响应速度。而且这些一样是低功耗、高能效的产品。

    美光最新的176层3D NAND技术，结合了第二代的替换栅极、电荷捕获以及CMOS 阵列下 (CMOS-under-array, CuA) 架构。而美光的某些竞争对手，连第一代的CuA架构还没有做出来。

此外，美光的NAND也可以使用在QLC 的技术方面，即每个单元存储4个bit数据。2020年第四季度有近半数的SSD客户使用了这种最新的QLC技术。

3）产品组合

美光的产品组合非常丰富、广泛。最新产品如下。

●   在运算架构中级别最高的内存是高带宽的内存，主要用于AI和机器学习，这种高带宽的内存简称HBM2E，美光已经量产。另一类型的内存是显卡内存，主要与GPU联用，例如和英伟达或AMD的产品联用，2020年9月推出GDDR6X，系统带宽实现 1 TB/秒。助力英伟达实现突破性的游戏速度（如下图）。

●   美光核心的Flash产品，以及DDR4、DDR5（注：迄今为止最先进的 DRAM技术）的产品适合用在计算领域，另外还有低功耗的系列适合移动设备。Flash可以分成几类，诸如TLC（每个单元存储3 bit数据），QLC。另外有针对移动设备/智能手机的产品。此外，SSD可以服务于不同的计算领域，无论是消费类产品、客户端产品，还是数据中心。

此外，美光还有安全技术——Authenta技术。美光也在这方面与生态系统里的伙伴一起合作。

另外，美光最近展示了世界上最快的SSD存储设备，使用的是3D XPoint的技术，可以衍生出很多新应用，使今后内存与存储两者之间的界限越来越模糊。

美光认为未来的需求会增长的非常快，可能会超过业界能够供应的能力。美光认为在2021年接下来几个月，可能不只会有短缺的问题，而且随着疫苗接种越来越广泛，当经济复苏、增长较快的时候，可能需求增长的速度会超过供应能够跟上的速度。

5   关注中国市场

中国本土企业也在大力发展国产存储芯片，抢滩NAND市场。对于业界的发展，美光当然是密切关注。

美光认为，做好存储器，不只是设计技术的发展，也需要去关注制程技术，以及是不是能够大规模量产，量产的可靠性如何，是不是能够符合客户所期待和所要求的品质等。因为毕竟这些是量很大的产品，你需要有极大的规模，同时要能够提供客户所需要的品质。

美光正持续地与中国大陆的客户密切合作，在不同领域有非常多的客户，包括智能手机和服务器、PC、消费类的设备，还有工业以及汽车业的客户等。例如2021年1月，美光携手联想、联宝科技(联想旗下最大的制造和研发机构)成立联合实验室。其特别之处在于：美光第一次同时与OEM（原厂）、ODM（委托设计）厂商合作。该合作伙伴关系会涵盖到美光不同的产品组合，例如核心运算用的DRAM、低功耗DRAM、显示内存DRAM，以及第四代的NVMe的SSD产品。

图 美光DDR5