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2015年NAND成本降低20% 2016年3D技术续写摩尔定律

Helan 2016-02-01 14:19

2015年原厂1ynm TLC扩大量产,NAND Flash产量增加30%,成本降低20%

Flash原厂主要是三星、东芝/闪迪、美光、SK 海力士,三星2014下半年就以16nm TLC/MLC量产,2015年提高16nm TLC量产规模,由于16nm TLC 128Gb较东芝15nm TLC 128Gb在闪存卡和U盘价格上没有竞争力,所以大量用于eMCP/eMMC,并从下半年开始转进14nm量产。东芝/闪迪2015上半年由A19nm向15nm转换,其中15nm MLC主要用于eMMC和SSD生产,15nm TLC满足闪存卡、U盘等大容量需求。

美光2015上半年是由18nm全面转向16nm,16nm MLC L94C和L95B满足eMMC和SSD需求,16nm TLC B95A和B95B增强了LDPC ECC纠错能力,并将16nm TLC用于自家SSD中。SK海力士技术提升比较快,2015年基本已转入16nm MLC/TLC工艺量产,由于16nm 128Gb TLC品质稳定,除了获得苹果iPhone采用,还用于供应其它厂商TLC SSD生产,并规划在2016年初向14nm转进,进一步提高NAND Flash产量。

2014年1ynm MLC较1xnm MLC每片Wafer晶圆Flash Die产出可增加25%,2015年Flash原厂全面向1ynm TLC规模化量产,与1ynm MLC比较,每片晶圆Flash Die产量可增加30%,成本下滑20%。以三星工艺技术为例,一个12吋晶圆,三星采用16nm工艺大约切割出750片的64Gb MLC Flash Die,同样采用16nm工艺大约切割出1000片的64Gb TLC Flash Die,每片晶圆产能增加33%,成本降低20%,这也是2015年NAND Flash价格快速下滑的主因。

 

2016年48层3D技术渐显成本优势,将续写NAND摩尔定律

随着原厂NAND Flash工艺向1znm推进,NAND Flash良率、性能等受到影响,单颗NAND Flash Die容量也很难突破128Gb。为了降低成本提高市场竞争力,以及生产更好性能的NAND Flash,三星最早在2013年推出24层3D NAND,2015上半年3D NAND以32层TLC量产为主,Q4开始投入48层TLC量产,并将NAND Flash Die容量提高至256Gb,推出高达1.6TB的SSD,规划2016年底实现64层TLC量产。三星3D NAND除了在大陆西安厂投产,2015上半年还宣布投资150亿美金在韩国平泽市新建工厂,主要用于2D 10nm量产和3D技术的发展,预计2017年投入生产。

东芝/闪迪在2015下半年有48层3D NAND样品,除在Fab 5二期工厂生产3D NAND,还把Fab 2改成3D NAND量产的专用工厂,预计2016年开始投入生产;美光从2015年Q2在新加坡工厂少量生产32层MLC 3D NAND,而且还投资40亿美金在新加坡新建Fab 10x工厂,为2016年量产下一代3D NAND准备,预估满载月产能大约14万片;SK 海力士也新建了一座M14工厂,将于2016年生产20nm DRAM和3D NAND。

与2D工艺相比,3D技术具有更高的速度,更低的功耗、更长的使用寿命和更大的容量,但三星32层TLC 3D NAND成本仅介于2D 19nm TLC与16nm TLC之间,缺乏竞争力。2016年3D技术进入48层256Gb TLC NAND,再加上Flash原厂3D NAND相续投产竞争下,3D技术将越来越有成本优势,预计2016年底3D NAND市场占有率将达20%,2018年将提高到45%,逐渐成为NAND Flash主流。

 

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