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内存疯狂涨价背后的原因,扩产后涨势继续

发布时间:2023-09-10 11:20:39编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对内存疯狂涨价背后的原因,扩产后涨势继续不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

内存疯狂涨价背后的原因,扩产后涨势继续

今年的DRAM/NAND产能真的达到了一个顶峰。据悉,面对DRAM/NAND产能的“疯狂”需求,三星和SK海力士欲在2018年提高产能,扩产仍将提高价格。背后的原因是什么?所以这篇文章会解释背后的原因。

最近看了一篇文章,里面提到了“以内存为中心的计算”的思想。这些变化将对半导体制造和存储行业产生巨大影响,尤其是两大手机硬件厂商三星和苹果,可谓科技行业的金丝雀。不过三星不仅内存用的多,而且还是最大的厂商。

在苹果方面,该公司最近投资了一个财团,该财团正计划收购东芝的内存份额。如果这项协议完成,那么苹果也将成为一家内存制造商。

内存价格变化太快,现在已经变贵了,还会继续占据设备厂商BOM的成本份额。这对内存垄断者和他们的客户影响很大。有分析称,2018年三星和SK海力士都想提高产能,这将导致产能过剩,行业毛利率大幅下降,并会持续到2020年。例如,美光的股东回报预计将在2019年和2020年下降。

虽然三星电子和SK海力士在内存行业投入巨大,但两家公司都在增加对DRAM和NAND的投资,这也将打破目前供应短缺的局面,缓解内存价格。

但现在我觉得这种观点是错误的,不仅如此,内存的厂商也是这么认为的。2018年NAND闪存市场的疲软归咎于3D NAND效益的波动,也是行业内其他厂商开始疯狂追赶英特尔、美光的结果。然而,由于需求强劲,前景并不那么疲软。三星会放弃DRAM和NAND的高价吗?从第三季度的业绩也可以知道,三星的日子过得滋润,半导体领域的营业利润达到50%。

从行业角度来说,这也和内存行业厂商的自身利益有关。每个人都有自我保护意识,不会轻易在DRAM和n and价格上出问题,所以本文会解释背后的原因。另一方面,苹果也加入了内存这个大“党”,苹果似乎觊觎三星在这一领域的收入。但是,这也是苹果的问题,就是要避免商业模式的改变。

技术变革的计算模式正处于历史性变革的初期,这将产生深远的影响。简单来说,计算的重心正在从处理器转移到内存。自20世纪40年代末信息时代开始以来,冯诺依曼计算机模型一直占据主导地位。在这种架构中,图灵的存储程序模型用于使用内存总线的架构,该架构必须由指令和数据共享。

值得注意的是,大多数数据存储被定义为外部中央处理器及其本地内存资源。在这种形势下,处理器的主导地位诞生了,它的快速发展让发展缓慢的内存和存储技术“相形见绌”。

处理器/内存发展不平衡导致“内存墙”现象(指内存性能严重限制CPU性能的现象)。因为内存技术跟不上,多年来缓存设计和管理的创新提升了性能。但是,这种架构的局限性使得这种模式走到了尽头。更糟糕的是,随着处理器发展创新多核设计,每个核心的内存将系统性能瓶颈从FLOPS转移到内存延迟。

将数据移入和移出以处理器为中心的模型的高级缓存的需求非常高。

当数据呈指数级增长时,我们必然会遇到上面提到的问题。现在人工智能、深度神经网络、大数据、记忆计算、物联网、VR/AR、云计算都在蓬勃发展。我们正在经历世界的数字化发展,这必然会给我们带来更多的数据麻烦。不幸的是,以处理器为中心的模型已经逐渐无法解决这些令人头痛的问题。

我只能说,“欢迎来到新世界”。冯诺依曼计算已经达到了性能极限,新的以内存为中心的计算模式将积极发展并取代它。有一点是肯定的,支持它所需的软件和系统工具还需要一段时间才能完全实现,全新的NVMs(非易失性存储器)和处理器到存储器的互联模型(如“Gen-Z”和“OpenCAPI”)还没有部署。

与此同时,大数据、物联网、AI/ML、爆炸式数据都在给现有技术带来巨大压力。发展到中期,所有的计算设备厂商都会越来越多地使用DRAM和NAND来解决这个问题。这也将是一个长期的解决方案(十年或二十年),我们需要新的内存来增强和取代今天的技术。与新的存储器技术同样重要的是开发新的编程和系统实现,这也正在进行中,并被称为NVM编程模型。

这种新的编程模型将为海量数据存储提供低延迟的数据访问。正如Micron的Pawlawski所说,出于功耗和性能的考虑,我们将不再能够将数据移动到处理器,数据将在本地处理。要做到这一点,我们需要新的非易失性内存,而无需移动和解压缩设备(SSD或HDD)中的数据。最后,我们需要构建和配置一个映射的混合内存环境。

DRAM和NAND会存在很多年,但是未来新内存带来的优势会给设计者带来更显著的好处——功耗和性能。因此,三星和苹果不得不重新思考他们的硬件架构,以适应这种新的计算模式。他们必须给设备增加更多的内存。(英特尔最近宣布2018年下半年推出3D XPoint NVDIMMS,直指混合内存的未来。)

内存厂商未来趋势下图是自1997年以来的DRAM厂商列表。

如今,三家公司几乎垄断了DRAM 95%的出货量,其中三星最大,其次是SK海力士和美光。NAND闪存行业则有更多的参与者,不过仍只是五家制造商,有三星、东芝/西部数据(合资公司)、美光(与英特尔合资部署3D XPoint,今年年底将脱离NAND)、SK海力士和英特尔。随着时间的推移,中国企业也会占有一席之地,不过能否取得长足进步并带来实质性的成果,还是有很多质疑的。

毕竟这个行业进入门槛很高,至少要经历10年到20年的积累和发展期,存储器将会由一个个紧密合作的寡头垄断。

值得一提的是,这个行业在财务上有一段曲折的故事,所以该行业在整合前面临很大的困难。下面这张图也反应了这个时代的财务难题。

这段历史导致了市盈率相当低,让投资者甚至怀疑这些公司的盈利能力。

下一个关键因素,就是资本密集度高。这中间需要很长的交货时间来增加新晶圆的制造能力,一旦晶圆制造能力得到提高,必须在多年内有高利用率才能负担得起背后的巨大投资。新DRAM和NAND晶圆厂耗资数十亿美元,需要平均两年才能完成建设,来完善良好收益的生产流程。

还有一个关键因素,这里也是个知识产权密集地。不受限制得获得知识产权对公司运营和财务的成功才是至关重要的。而且知识产权的培养又费时又贵,研发成本非常高(去年美光和WDC上涨了9%),但知识产权杠杆率如此之高,导致了每年的财务表现变化莫测,但仍需保持高投资水平。如今,这个行业变得尤为重要,新一代NVM的推出最终会取代DRAM和NAND。

可以说,行业的供需平衡问题从来没有带来更多机会和风险,但平衡这两者却不容易。2015—2016年低迷期投资这个行业的人都了解这一点。毕竟行业只能直接控制供给,影响需求的能力还是有限的。另一方面,DRAM需求对价格下降的反应相对较少,因为它对设备性能非常重要,用例需求和竞争压力会使其上升。

即使考虑到供应本身,行业怀疑论者指出,有太多的变量会影响产出,在实际操作中,即使是一个整合的行业,也可能难以校准供应,以匹配预测的需求水平。

想要得到更多产量,第一个就是晶圆厂扩产,来每月生产更多的晶圆。不过这会带来正反两方面影响,一个是新工艺要求更多的机器和更多的产能而导致晶片输出的损失,这些步骤占用了更多的空间和更多的时间。如DRAM和3D NAND(3D to 3D)闪存新工艺引入大约有10%的晶片损失。另一方面,新工艺却能让一块晶圆产生更多芯片,这也是衡量制造工艺质量和生产率的一个指标。

产量通常开始较低,然后随着时间推移而得到改善。例如,今年以来,一些预测者预测NAND供应过剩(因此ASP下滑),因为新的64层工艺3D NAND的产量将在今年下半年大幅攀升。另一方面,成本也会下降,因为模具成本和工艺设计、成品率、成品率之间是函数关系。

以上这些又能说明什么?存储器行业是个发展缓慢,投资周期长的产业。在这个行业里的各个公司都知道,它们各自采取行动,但共同承担能力投资决策的后果。过多的工业产能会带来极其繁重的财务后果。另一方面,在投资能力方面,下行空间有限,财务收益也有限。

存储器客户也渐渐意识到一些问题,首先是需求问题,客户需要充足的供货。其次是成本问题,在性能和需求方面,成本也有很大因素。从2016年中到如今,DRAM和NAND一直供不应求,且价格不断上涨。DRAM的供应受到了很大限制,价格在过去一年翻了一倍多。对于苹果这样的供应商来说,简直是双重打击,毕竟它们需求量大,导致了它们BOM成本趋于上升。

对于存储器制造商来说,这种情况虽说赚的很多,不过却不能满足OEM日益增长的需求。

我们看过很多关于存储器价格暴涨的新闻,三家DRAM供应商也都曾明确表示自己的态度。三星表示2018年DRAM产能增长不会超过20%,需求量却要增长25%。关于NAND,三星表示:“供应方面,虽说64层产量在扩大,因为技术难度增加,与需求增长相比,供应增长预计将受到限制,”

关于DRAM,三星也透露:

“在密切观察市场之后,我们将扩大差异化产品的销售和管理,推出以利润为导向的产品组合,以此来提高盈利能力。”

很显然,这些言论并不能支撑“供过于求”这个观点。

美光也表示:“2018财年关于新晶圆的声明,同样适用于DRAM和NAND。”

SK海力士情况更为复杂:

“对于DRAM而言,从技术迁移中获得的生产率增长其实要慢很多。迁移过程本身就很复杂,随着步骤越加增多,所需设备也就越多,生产时间变长。这就使得虽然在一定程度上增加了供应量,但难以大幅提高晶圆容量。毕竟无尘室的空间是有限的,技术迁移的投资也非常高。”

整体而言,该行业还是处于行动阶段,大家都在为自己的经济利益谋划,不过这显然对那些预测产能增加的人来说,是充满争议的。NAND与DRAM不同,它市场增长速度更迅猛,这将导致供需失衡的风险。我认为,NAND的需求增长将超过所有供应端的预测。

以上知识分享希望能够帮助到大家!