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Ha sido un período revuelto para el mercado de la memoria, y no ha terminado.

Hasta ahora en 2020, la demanda ha sido levemente mejor que esperada para los dos tipos de memoria principal — 3D NAND y COPITA. Pero ahora hay una cierta incertidumbre en el mercado en medio de una ralentización, de problemas del inventario y de una guerra comercial en curso.

Además, el mercado de 3D NAND se está moviendo hacia una generación de la nueva tecnología, pero algo está encontrando problemas de la producción. Y los proveedores de 3D NAND y de la COPITA están consiguiendo la nueva competencia de China.

Después de una ralentización en 2019, el mercado de la memoria fue supuesto para rebotar este año. Entonces, el pandémico COVID-19 pegó. Repentinamente, un porcentaje grande de países ejecutó diversas medidas para atenuar el brote, tal como órdenes hogareñas y cierres del negocio, entre otros. Las pérdidas económicas de la agitación y de trabajo pronto siguieron.

Tal como vino la cosa, sin embargo, la economía del trabajo-en-hogar condujo la demanda imprevista para las PC, las tabletas y otros productos. También había demanda floreciente para los servidores en centros de datos. Todo el esto condujo la demanda para la memoria, la lógica y otros tipos del microprocesador.

Los E.E.U.U. en curso - la guerra comercial de China continúa creando incertidumbre en el mercado, pero también causó una ola de compra del microprocesador del pánico. Básicamente, los E.E.U.U. han lanzado un surtido de restricciones comerciales para Huawei de China. Así pues, por algún tiempo, Huawei ha estado amontonando los microprocesadores, conduciendo encima de demanda.

Eso está acabando. Para hacer negocio con Huawei, las compañías de los E.E.U.U. y otras requerirán nuevas licencias del gobierno de los E.E.U.U. después de sept. del 14. Muchos vendedores están cortando lazos con Huawei, que afectará demanda del microprocesador.

Todo dicho, el mercado total de la memoria es complicado, y hay varios desconocido. Para ayudar a la industria para ganar algunas penetraciones en cuál está a continuación, la ingeniería del semiconductor examinó los mercados para la COPITA, 3D NAND, y la memoria de la siguiente generación.

Dinámica de la COPITA
Los sistemas de hoy integran los procesadores, gráficos, así como la memoria y el almacenamiento, se refieren a menudo como la jerarquía de la memoria/del almacenamiento. En la primera grada de esa jerarquía, SRAM se integra en el procesador para el acceso a datos rápido. La COPITA, la grada siguiente, es separada y utilizada para de memoria principal. Los accionamientos de disco y las unidades de almacenamiento de estado sólido NAND-basadas (SSDs) se utilizan para el almacenamiento.

2019 era un período duro para la COPITA, puntuado por demanda deslustrada y precios en baja. La competencia ha sido feroz entre los tres fabricantes superiores de la COPITA. En el mercado de la COPITA, Samsung es el líder con una parte 43,5% en Q2 de 2020, seguido por SK Hynix (30,1%) y micrón (el 21%), según TrendForce.

Se espera la competencia de intensificarse con un nuevo participante de China. La tecnología de memoria de ChangXin de China (CXMT) está enviando su primera línea de la COPITA 19nm, con los productos 17nm en los trabajos, según Cowen y el Co.

Queda ver cómo CXMT afectará el mercado. En 2020, mientras tanto, el mercado de la COPITA es una imagen mezclada. En total, se espera que el mercado de la COPITA alcance $62,0 mil millones, áspero plano a partir de $61,99 mil millones en 2019, según IBS.

La economía hogareña, juntada con el auge del servidor del datacenter, propulsó la demanda fuerte de la COPITA para la primera mitad y el tercer cuarto de 2020. Los “conductores dominantes para el crecimiento en Q1 con Q3 2020 eran datacenters y las PC,” dijo a Handel Jones, CEO de IBS.

Hoy, los vendedores de la COPITA están enviando los dispositivos basados en el nodo 1xnm. “Estamos viendo una demanda más fuerte de la COPITA en Q3 como los proveedores de la COPITA comienzan a la rampa encima ‘nodos 1nmy’ y ‘1nmz de los’,” dijimos a Amy Leong, vicepresidente en FormFactor, proveedor de las tarjetas de la punta de prueba para los usos de prueba del microprocesador.

Ahora, sin embargo, hay miedos de una ralentización en la última parte de 2020. “En Q4 2020, hay una cierta suavidad debido a la reducción de demanda en datacenters, pero no es un descenso profundo,” Jones de IBS dijo.

Hasta ahora, mientras tanto, ha sido un año deslustrado para la demanda de la memoria en smartphones, pero ése podría pronto cambiar. En el frente móvil de la COPITA, los vendedores ramping para arriba los productos basados en el nuevo estándar de interfaz LPDDR5. La tasa de transferencia de los datos para un dispositivo de 16GB LPDDR5 es 5,500Mb/s, aproximadamente 1,3 veces más rápidamente que el estándar móvil anterior de la memoria (LPDDR4X, 4266Mb/s), según Samsung.

“Contamos con COPITA móvil cada vez mayor y demanda del NAND en el calendario 2020 en una producción más alta de dispositivos del smartphone del buque insignia 5G que llevan un contenido más alto de la COPITA,” dijo a Karl Ackerman, analista en Cowen, en una nota de la investigación.

se espera que 5G, una tecnología inalámbrica de la siguiente generación, conduzca demanda de la COPITA en 2021. El mercado de la COPITA se proyecta para alcanzar $68,1 mil millones en 2021, según IBS. “En 2021, el conductor dominante para el crecimiento será smartphones y los smartphones 5G,” Jones de IBS dijo. “También, el crecimiento del centro de datos será relativamente fuerte.”

Desafíos del NAND
Después de un período de crecimiento inactivo, los proveedores de memoria Flash del NAND también esperan un rebote en 2020. “Somos optimistas sobre la demanda a largo plazo para memoria Flash del NAND,” Leong de FormFactor dijo.

En total, se espera que el mercado de memoria Flash del NAND alcance $47,9 mil millones en 2020, encima del 9% a partir de $43,9 mil millones en 2019, según IBS. Los “conductores dominantes del uso en Q1 con Q3 2020 eran smartphones, las PC y los datacenters,” Jones de IBS dijo. “Hemos visto una cierta suavidad en demanda en Q4 2020, pero no es significativo.”

En 2021, se espera que el mercado del NAND alcance $53,3 mil millones, según IBS. Los “conductores dominantes serán en 2021 smartphones,” Jones dijo. “Vemos un aumento en volúmenes y bien como aumento del contenido del NAND por smartphone.”

En el mercado del NAND, Samsung es el líder con una parte 31,4% en el segundo trimestre de 2020, seguido por Kioxia (17,2%), Western Digital (15,5%), SK Hynix (11,7%) y entonces micrón (11,5%) y Intel (11,5%), según TrendForce.

Si ésa no es bastante competencia, las tecnologías de memoria de Yangtze de China (YMTC) incorporaron recientemente el mercado de 3D NAND con un dispositivo de 64 capas. “YMTC tendrá crecimiento relativamente fuerte en 2021, pero su cuota de mercado es muy baja,” Jones dijo.

Mientras tanto, por algún tiempo, los proveedores ramping para arriba 3D NAND, el sucesor a memoria Flash planar del NAND. A diferencia del NAND planar, que es una 2.a estructura, 3D NAND se asemeja a un rascacielos vertical en el cual las capas horizontales de células de memoria se apilen y después estén conectadas usando los canales verticales minúsculos.

3D NAND es cuantificado por el número de capas apiladas en un dispositivo. Como se añaden más capas, los aumentos de la densidad mordida en sistemas. Pero los desafíos de fabricación se extienden mientras que usted añade más capas.

3D NAND también requiere algunos pasos difíciles de la deposición y del grabado de pistas. “Usted está utilizando diversas químicas. Usted está también después de ciertos perfiles del grabado de pistas, especialmente para la aguafuerte del ratio del alto-aspecto o qué llaman HAR. Para 3D NAND, se llega a ser extremadamente crítico eso,” dijo a Ben Rathsack, vicepresidente y vicegerente en el teléfono América, durante una presentación reciente.

El año pasado, los proveedores enviaban productos de 64 capas 3D NAND. “Hoy, 92 - y los dispositivos de 96 capas 3D NAND son comunes,” dijo a Jeongdong Choe, persona técnica mayor en TechInsights. “Estos dispositivos son comunes en móvil, SSDs y el mercado de la empresa.”

128-layer 3D NAND es la generación siguiente de la tecnología. Los informes han emergido que hay algunos retrasos aquí en medio de problemas de la producción. acaba de lanzarse “128L. 128L SSDs acaban de lanzarse en el mercado,” Choe dijo. “Es un poco retrasado. Los problemas de la producción todavía están allí, aunque.”

Es confuso cuánto tiempo el problema durará. No obstante, los proveedores están tomando diversas rutas para escalar 3D NAND. Algunos están utilizando la supuesta secuencia que apila acercamiento. Por ejemplo, algunos están desarrollando dos dispositivos de 64 capas y los están apilando, formando un dispositivo de 128 capas.

Otros están tomando otra ruta. “Samsung guardó el solo acercamiento de la pila para 128L, que implica la aguafuerte vertical del canal de la relación de aspecto muy alta,” Choe dijo.

La industria continuará escalando 3D NAND. A finales de 2021, Choe cuenta con 176 - a las piezas de 192 capas 3D NAND esté en la producción del riesgo.

Hay algunos desafíos aquí. “Somos optimistas sobre el escalamiento de 3D NAND,” dijo a Rick Gottscho, CTO de Lam Research. “Hay dos grandes retos en el escalamiento de 3D NAND. Uno es la tensión en las películas que se acumula mientras que usted deposita cada vez más las capas, que pueden deformar la oblea y torcer los modelos, así que cuando usted va cubierta doble o cubierta triple, la alineación se convierte en un desafío más grande.”

Es confuso hasta dónde 3D NAND escalará, pero hay siempre demanda para más pedazos. “Hay largo plazo fuerte de la demanda,” Gottscho dijo. “Hay crecimiento explosivo en datos, y generación de datos y almacenamiento. Todos estos usos para minar los datos van a alimentar las nuevas aplicaciones para más datos, tan hay una demanda insaciable para los datos y almacenar los datos para siempre.”

memoria Siguiente-GEN
Por algún tiempo, la industria ha estado desarrollando varios tipos de la memoria de la siguiente generación, tales como memoria del fase-cambio (PCM), STT-MRAM, ReRAM, y otros.

Estos tipos de la memoria son atractivos porque combinan la velocidad de SRAM y la falta de volatilidad del flash con resistencia ilimitada. Pero las nuevas memorias han tomado más largo para convertirse porque utilizan los materiales complejos y los esquemas que cambian para almacenar datos.

De los nuevos tipos de la memoria, el PCM ha sido el más acertado. Por algún tiempo, Intel ha estado enviando 3D XPoint, que es un PCM. El micrón también está enviando el PCM. Una memoria permanente, datos de las tiendas del PCM cambiando el estado de un material. Es más rápido que flash, con una mejor resistencia.

STT-MRAM también está enviando. Ofrece la velocidad de SRAM y la falta de volatilidad del flash con resistencia ilimitada. Utiliza el magnetismo de la vuelta del electrón para proporcionar propiedades permanentes en microprocesadores.

STT-MRAM se ofrece en usos independientes y integrados. En integrado, ha apuntado para substituir NI (eFlash) en 22nm y más allá en microcontroladores y otros microprocesadores.

ReRAM más bajo ha leído estados latentes y más rápidamente escribir funcionamiento que flash. En ReRAM, un voltaje se aplica a una pila material, creando un cambio en la resistencia que los datos de los expedientes en la memoria.

“ReRAM y MRAM ha sido afectado hasta cierto punto por la falta de casos acertados del uso del volumen,” dijo a David Uriu, director técnico de la gestión de productos en UMC. “Cada tecnología del PCM a MRAM a ReRAM ha tenido sus puntos fuertes y débiles. Hemos visto predicciones emocionantes en muchas de estas tecnologías, pero el hecho es que todavía están en los trabajos.”

Mientras que el PCM está ganando el vapor, las otras tecnologías apenas están tomando la raíz. “La aplicación la madurez en la adopción del producto es qué necesita ser demostrada en un cierto plazo para ganar confianza en las capacidades de las soluciones,” Uriu dijo. Las “aplicaciones costes, el funcionamiento análogo y los casos del uso en general se han presentado y solamente algunas están haciendo frente a los desafíos. La mayoría es simplemente demasiado aventurada apostar la producción y exposiciones totales de la coste-de-propiedad.”

Éste no es decir que MRAM y ReRAM han limitado potencial. “Vemos el potencial futuro en MRAM y ReRAM. El PCM, mientras que comparativamente es costoso, se ha mostrado para trabajar y ha comenzado a madurarse,” él dijo. “Nuestra industria mejora continuamente los materiales y los casos del uso asociados a desarrollar la aceptación de la madurez de estos más nuevos diseños y de éstos de la memoria serán traídos para comercializar para los usos avanzados como la inteligencia artificial, el aprendizaje de máquina y la procesar-en-memoria o usos de la computar-en-memoria. Se ampliarán en las muchas máquinas que utilizamos hoy para el consumidor, los usos elegantes de IoT, de las comunicaciones, de la detección 3D, médicos, del transporte y del infotainment. ” (de Mark LaPedus)