关键字： Flash，DDR3，MRAM，FRAM，SSD 

随着半导体产业在2010年的整体回暖，各种应用领域对包括Flash、DDR3、MRAM、FRAM、SSD和移动硬盘等在内的各种存储器的需求也急速升温。目前存储器行业的供应现状及未来供求趋势如何？市场需求和挑战来自哪里？最新解决方案和产能是否能够满足上述需求？本专题分析文章将帮助您解决以上疑问。

美光(Micron)目前的产品线覆盖了SSD、NAND、NOR、PCM和DRAM元件与模组。该公司企业发展副总裁Michael Sadler从战略角度对全球内存行业的发展进行了展望。他认为，内存行业将在2011年步入行业周期下行的阶段，但这并非是由供给不足造成的，价格方面的压力主要是来自于比较孱弱的需求。再加之目前全球经济仍处于缓慢复苏阶段，因此尚无法确切预测这次下行的周期会有多长，下探的幅度会有多大。因此，做好充分的项目论证、拥有强有力的资产负债表、以及足够的现金流对像美光这样的企业来说至关重要。

在产品层面，Spansion亚洲区销售和市场营销副总裁SL Chan介绍说，鉴于快速读写能力对计算尤为重要，所以DDR3仍然是主要使用的存储器。但DDR3 DRAM还不稳定，需要不断对芯片供电以保留信息。而作为取代硬盘驱动器的SSD规格将在明年取得增长，并将逐步蚕食硬盘驱动市场，因为它们能提供更高速的数据吞吐量和更低的功耗。

显然，闪存密度的提升将是推动SSD应用持续增长的主要动力。SL Chan进一步解释说，闪存能保证数据和代码不易流失，将继续主导半导体存储市场。同时，闪存应用广泛，未来将被应用到一些全新创新的电子产品中。计算机、通信、汽车、工业、消费电子、游戏以及无线电子都应用了NOR和NAND闪存，相信未来这些市场对闪存的需求会继续增长。

市场对非易失性内存的需求首先来自于笔记本电脑，由于超高密度非易失性内存需求的持续攀升，使得便携式磁盘驱动器在这个市场上继续占据主导地位；而主要应用于存储、工业、游戏等产业的MRAM则具备快速读写能力和非易失性等特点，但现在市场中可提供的MRAM密度都低于16Mb；FRAM也具备非易失性，但速度不及MRAM。多数FRAM市场都是非常低密度，尤其适用于智能卡。

作为FRAM市场的重要玩家，富士通(Fujitsu)半导体市场部产品经理蔡振宇称，FRAM作为非易失性随机存储器，它的记忆结构采用铁电晶体薄膜，并利用其在晶体中心原子的两极翻转移动的铁电效应来实现数据的写入与存储。FRAM存储器在具有非易失特性的同时，更实现高速度、高频度的写入功能。

因此，该产品的主要目标市场来自于数据采集记录领域(包括电力表、水表、煤气表、暖气表、医疗仪表、RFID智能卡门禁系统及汽车行驶记录仪等系统中)，以及重要数据存储领域(包括复印机、打印机、工业控制、网络设备、游戏机、自动贩卖机作为缓存取代BBSRAM、银行自动提款机、税控机、POS机和传真机等)

他强调说，FRAM以其多次的读写次数、快速擦写和非易失性等特点，可以为系统工程师节省出更多的功率、制造成本和空间，并增加了整个系统的可靠性。在未来的一年中，FRAM在三表、汽车行驶记录仪、POS中将变得越来越普及。

相变存储器(PRAM)则是一款全新的存储，目前还未真正上市。PRAM具备与闪存相似的功能，但PRAM提供可编程字节。在SL Chan看来，PRAM的应用领域至今还不是很清楚。“一些公司建议用PRAM代替闪存应用在无线设备中，但这种做法的益处还不得而知。”他补充说，“要让PRAM可以取代现今的闪存而获得广泛接受，整个行业必须有所改变，我们需要相应的芯片解决方案、软件和客户硬件架构。”

1998年，Spansion公司做出了一次战略投资决定：开发全新MirrorBit电荷捕获技术。SL Chan表示，该技术具备高性能、高可靠性和高成本效益，可用于开发并行NOR、串行NOR，甚至NAND闪存。而事实上，该技术也可直接整合逻辑，开发记忆丰富的片上芯片解决方案(SOC)。如今，在Spansion公司4，000家嵌入式无线客户中，有超过80%的客户正通过该技术开发具有针对性的应用解决方案。

Spansion现在可提供14种不同系列闪存共3，500种产品，密度范围1Mb-2Gb。其中，针对嵌入式市场开发的旗舰存储产品GL系列，是3V并行接口NOR闪存，密度范围32Mb-2Gb；3V串行外设接口(SPI)的FL系列，具备更少引脚数以降低系统成本，同时保持单、多路I/O配置的高性能；VS系列是一款1.8V产品，非常适用于无线和机器对机器(M2M)应用，拥有突发模式和同步读写功能。

蔡振宇表示，根据各个细分市场客户对于FRAM的不同需求，Fujitsu能为客户提供多种FRAM芯片。例如，单颗FRAM芯片基于3种通信接口(IIC、SPI、Parallel)，容量从16Kb到4Mb；带有FRAM为存储媒介的RFID芯片，用内置FRAM替代传统Flash ROM和SDRAM的FRAM微控制器。

赛普拉斯(Cypress)公司大中华区销售总经理金幼陵则预测其新兴业务，例如AGIGA Tech非易失性存储器，将在今年将取得不错的发展。该公司于去年发布了其第二代串行nvSRAM，容量范围从64Kbit到2Mbit，将同时支持SPI和I2C接口。“我们将继续提高速度和密度，满足高性能网络应用的需求。因为客户期望Cypress能够提供业内最完整的产品组合，并充当稳定的货源。”

随着产业工艺逐渐进入到20nm以下规格，误码情况大幅增加，闪存管理也日趋困难，影响了NAND闪存的运作性能和可靠性。Micron日前针对企业级服务器、平板电脑、便携式媒体播放器和其他多种电子消费品推出了其ClearNAND产品，首次将误码管理单元与NAND芯片紧密结合、封装在一起，并采用25nm多层单元(MLC)工艺。不但能够通过最少的驱动程序改动消除主处理器的纠错码(ECC)负担，还强化了超大容量设计以增强可靠性

Everspin公司日前则推出了其16Mb MRAM产品MR4A168。这是一款3.3V、并行I/O非挥发RAM，其存取周期仅为35ns，并允许无限制的读/写循环。在每次写入后，资料能持续保存超过20年。此外，与其它存储器不同，MRAM还可免除因宇宙射线所产生的软错误率(SER， soft error rate)。这款16Mb MRAM由位宽为16的1，048，576个字组成。引脚和功能可与异步SRAM兼容。MR4A16B目标应用为工业自动化、机器人、网络和数据储存、多功能打印机、以及其它许多传统受限于需采用SRAM设计的系统。

开足马力应对需求

2010年半导体行业突如其来的产能紧张让业界“印象深刻”，2011年形势如何？SL Chan对此表示了乐观的情绪。他的理由来自于Spansion拥有的灵活而强大的制造网络。“我们制造网络的中心是位于德克萨斯州奥斯丁的Fab 25，主要生产110nm、90nm、65nm产品。同时，公司还在全球拥有众多代工网络，这种灵活性让我们能控制交货周期，从而保证我们在客户要求的交货时间内完成任务。”　　

蔡振宇认为，目前的FRAM市场，已经逐渐打破了一家垄断的格局，竞争日趋激烈，但总体的供求关系还是趋于平衡。相对而言，在电表行业，出于对降成本的考虑，电表厂商更趋向使用小容量的FRAM，这可能造成在短期内市场对小容量的FRAM需求增加。基于上述判断，他表示，带有SPI接口和5V电压的产品将是富士通未来一年发展的重点，将陆续推出以I2C、SPI和Parallel为接口，容量从16Kb到8Mb的不同的存储器产品，以满足市场的各类需求。

Michael Sadler再次强调了亚洲市场对美光的重要性。据悉，目前该公司半数以上的前工序制造厂位于亚洲，90%以上的封装测试业务在亚洲进行，销售收入的70%来自亚洲。2011年，美光与英特尔合建的NAND闪存工厂将在新加坡投产，足以支撑大约10万片的月产量；同时，位于西安的封装测试工厂也正在进行增容扩产，届时，雇员总数将达到四千人，超过1/2的产品在这里进行封装测试。