NAND、NOR之争,闪存市场何去何从

据一些调查报告显示，NAND型闪存市场将持续扩张，预计今年整体闪存市场增长率将达到42%， 2005年也会不低于23%。而且在2005年底之前并不会出现供给过剩的状况。这种预期主要来自于两方面的动力：其一，NAND型闪存用在数码相机闪存卡和MP3播放器上，这是两个迅速增长的市场。NOR型闪存则用于手机和机顶盒的信息储存，该市场的发展速度低于前者。其二，传统上NOR型闪存芯片所统治的移动电话领域，因为最新标准的2.5G和3G手机逐渐改变了对内存的要求，从而使得NAND型闪存成为该领域的新选择。

ST看好前景 进军NAND
NOR和NAND闪存器件采用不同的存储阵列体系结构，从而产生了完全不同的应用优势。NAND存储单元要比NOR存储单元小约40％，可以转化成更低的成本-位比。而且，NAND器件是专门为顺序存取优化的，即大量的数据通常是从顺序地址的内存读取的，类似于回放一个录像带。但在另一方面，因为随机存取时间更加快速，NOR体系结构更加适合直接执行程序代码。从历史上看，NOR器件在闪存市场占主导地位,不过，目前NAND闪存市场正在快速增长，特别是在移动多媒体功能需求的推动下，例如流式电视剪接——NAND闪存最适合的数据种类，使得NAND闪存市场的增长更加迅猛。许多半导体厂商看好这一商机,纷纷加入NAND阵营。正如意法半导体闪存分公司总经理Mario Licciardello所说：“现在是我们扩大NAND闪存产品组合以满足快速增长的低成本、高密度存储需求的时候了。具有成本效益的NAND闪存，支持在手机、PDA、MP3唱机和类似移动设备上存储图像、音乐文件和其他多媒体数据的需求，是消费市场复苏的一个关键因素。”
近期该公司宣布进入NAND市场,开始量产1000MB和512MB NAND闪存产品。这两款产品首次出现在意法半导体闪存产品系列内， NAND1G 和 NAND512 M分别具有1.8V和 3V两种产品规格。 
新兴的多媒体系统产品是扩大NAND闪存需求的主要动力。目前NOR闪存的最大容量只有128Mb，而NAND可达到几个Gbit，因此NAND闪存能够满足大容量、小尺寸的产品的大容量数据存储需求，如用于数码相机、MP3播放器、个人数字助理（PDA）和第三代手机的可拆卸海量存储器，而这些主要应用领域在2004年可望有显著增长。ST的NAND1G 和 NAND512都具有很大的数据吞吐量 — 这是海量存储应用的主要特点，以及便携式设备所需的高密度、高速擦写和低功耗特性。为满足两个主要市场的需求，这两款产品都有两种工作电源规格，分别是3.0V电压下的NAND01GW3A和 NAND512W3A，以及1.8V电压下的NAND01GR3A和 NAND512R3A。
同时，该公司还与现代半导体达成一份合作开发NAND闪存的协议，据该协议，两家公司将共同销售合作开发的NAND闪存产品。第一个NAND闪存器件的开发将基于ST经过证明的闪存设计技术和现代的SDRAM工艺专业设计技术和批量制造能力。现代半导体正在销售基于120nm生产工艺的512MB闪存芯片、采用90nm工艺的1GB闪存芯片，并且将在今年第4季度生产2GB闪存芯片。

东芝工艺、产能双管齐下
东芝预计，今后三年内市场对NAND闪存的需求将每年递增30%。根据iSuppli公司的一份报告，这一强劲的市场需求已将东芝公司的排名从行业第四名推到去年的第二名，仅次于三星电子公司。为巩固自己的优势，近期东芝推出半导体行业第一种4GB单芯片多级单元NAND闪存。同时还宣布推出8GB闪存IC (TH58NVG3D4BFT00)。该IC采用90nm处理技术将两个4GB闪存堆叠在同一个封装中，其容量是东芝目前最大的单芯片 NAND 闪存的两倍，将使能支持各种应用的更高容量的闪存卡成为现实。同时，东芝还计划在2004年第三季度推出一款16GB NAND 闪存集成电路样品。这种集成电路将在单个封装中堆叠4个4GB NAND 闪存。此外，在产能方面，近期东芝在其Fab 3新工厂的奠基仪式上宣布希望该300mm NAND闪存工厂的最终产能比原计划增加1.5倍，达到每月37,500片晶圆左右。该新工厂将成为东芝与SanDisk公司合资企业的NAND闪存生产基地。两公司表示，对NAND闪存的强劲需求促使合资双方修改其最初的产能计划。

Intel奋起反击 力保NOR阵营优势
除了价格因素，NAND最大的优点还在于它不但能使用在程序代码储存，还能使用在数据代码储存（data storage），两种存储方式的相互转换在NAND型闪存上也更容易进行。但是载入时延时和耗能的缺点，也使得其竞争力大打折扣。市场分析公司iSuppli相信，NAND的价格优势和性能缺点使得它将在这个领域与NOR各占一定市场分额。同时，iSuppli预测在2002~2007年间，NAND的销售额按40％的复合年增长率上升，NOR型闪存仍然备受威胁。
去年Intel公司在闪存市场上首次从第1位滑落到第4位。即使在NOR闪存市场，当AMD和富士通公司合并闪存部门后，Intel甚至也不保了第一的位置。为重新夺回市场，Intel 将开始生产基于90nm生产技术的芯片，以降低成本。同时，该公司为收复失地正在扩大NOR用户，除了针对移动电话制造商，该公司还正努力开发网络设备和PC 制造商的业务。Intel行销主管Peter Van Deventer说，“芯片封装将在扩张行动中起关键性作用。在Intel的多芯片封装过程中，通过Tessera公司的设计Intel 能在单个芯片包内插入4块存储芯片。”据了解，该公司将推出一种NOR芯片，可与储存16到32位数据的NAND芯片相媲美。同时，Intel 将开发一项技术制造价格更低的数据存储芯片。为赢得更多的闪存市场份额，Intel公司预计2006年的闪存产量将增加到目前的10倍。公司闪存产品部门副总裁Tom Lacey称：“目前，Intel的无线闪存解决方案是全球性能最高的无线应用方案。它具有四个创新性特征：1.8伏低压运行、直接执行代码、完善的制造程序，以及对偶码和数据双存储。”
　
三星龙头使压 抬高门槛
面对里外夹击，全球最大的NAND闪存厂商三星电子公司正积极应对。三星电子美国公司负责内存销售和市场营销的副总裁Tom Quinn表示，三星电子近期推出了基于90nm工艺的2GB NAND闪存芯片，并且计划在今年把产量提高一倍。 同时该公司还计划今年下半年把NAND闪存价格下调30％，以便提高新的厂商进入闪存市场的门槛。这个降价策略将影响全球市场的现货价格。
随着3G的渐行渐近，存储容量需求的日益增加，尽管有些半导体厂商试图通过给手机增加硬盘，来使手机摆脱一些功能的限制，并使手机的各种潜在功能得到完全发挥。但正如市场调查公司IDC分析师AlexSlawsby所说：“开发成本、硬盘体积、耗能高等问题将成为关键性因素。因此从近期看，闪存芯片仍然将是高端手机的主流选择。”可是，由于新厂商大量涌进，各巨头加快实施大批量生产的计划，这个看似很大的市场将变得非常拥挤。
而且，近期有消息传出ST在开发新型的最终可能会取代闪存的电子存储器中取得重大进步。这种新的技术叫做换相存储器(PCM)，该新技术具有更快的读写速度、更高的耐用性，以及向单个存储地址写入的能力，其潜在性能优于闪存。最重要的是，这项技术的内在灵活性高于目前正在应用中的其它任何非易失性存储器技术。尽管该技术也遇到了主要的瓶颈—降低工作电流，但是其潜在的优势，或许对本来就很激烈的传统闪存市场来说又多了一层压力。■