NAND Flash的案例
2019年NAND Flash產業大洗牌
從2017年供不應求的榮景，NAND Flash市況在2018年進入風云變色的調整期，生產業者持續擴大64層3D TLC NAND供貨，新一代制程技術及更大容量規格正伺機而出，供過于求與終端市場買氣不足，導致2018年NAND Flash跌價幅度超過6成。
到2018年底，每GB價格已下探至0.08美元，逐漸逼近部分廠商的成本價，在跌價、擴產等多重因素影響下，2019年市況風云詭譎，供應鏈洗牌淘汰賽一觸即發，也為全球產業的競合局勢更加增添煙消四起的氛圍。
NAND位元產出連年成長 終端市場亂象橫生
DRAM與NAND Flash存儲器市場在過去幾年幾經產業跌宕，在供過于求壓力下，2015~2016年市價下滑，2017年再度風生水起、漲勢不止，然而產業榮景未如預期延續，各家大廠競相強化投資規模，3D NAND Flash新增產能開出，市場需求卻成長平緩，加速2018年全球NAND Flash價格一路走跌。
受到技術與良率瓶頸，2018年3D NAND良率提升速度并不如預期順利，因而導致次級品在外流通銷售，進而干擾市場價格，對應至終端應用，消費型SSD市場首當其沖。
從2017年12月中~2018年第3季跌價幅度已經逾5成，120G SSD價格超跌下探0.2美元／GB關卡，質量參差不齊的問題延續至第3季，至于240GB和480GB價格在2018年累積跌幅也分別超過4~5成以上。
展開 東芝/西數新晶圓廠啟用 量產新一代96層3D NAND Flash
東芝存儲器自2017年2月開始興建6號晶圓廠，是3D NAND Flash快閃存儲器的專用生產廠區。東芝存儲器與西數已針對沉積（deposition）與蝕刻（etching）等關鍵生產制程開始部署先進制造設備，新廠已經在9月初開始量產新一代96層3D NAND Flash。
鑒于3D NAND Flash在企業服務器、資料中心及智能手機的需求不斷成長，未來幾年這些需求將持續擴大的情況下，為因應市場趨勢，未來可望進一步投資擴大產能。
此外，與6號晶圓廠相毗鄰的存儲器研發中心，也已經于2018年3月開始營運，主要負責研發及推動3D NAND Flash的發展工作。
東芝存儲器進一步指出，將與西數持續推動并擴展雙方在存儲器事業的市場領導地位，積極開發各項計劃以強化競爭力，推動3D NAND Flash的共同開發，并根據市場趨勢規劃資本的投入。
對此，東芝存儲器社長暨執行長成毛康雄表示，東芝存儲器很高興有這個機會能為新一代的3D NAND Flash開拓更廣闊的市場。而6號晶圓廠和存儲器研發中心能讓東芝存儲器在3D NAND Flash市場中維持領先地位，而且相信與西數的合資事業，將能協助四日市的工廠繼續生產市場上最先進的存儲器。
西數的執行長Steve Milligan也同時指出，很榮幸能與西數的重要合作伙伴──東芝存儲器一起為6號晶圓廠和存儲器研發中心揭開序幕。
近20年來，兩家公司合作無間，帶動了NAND Flash技術的成長和創新。此外，雙方也正積極提升96層3D NAND Flash的產能，以因應從消費性、移動應用到云端資料中心等終端市場的各式商機，且6號晶圓廠具備先進技術設備，將進一步提升東芝存儲與西數在業界技術領先和成本領導的地位。
展開 東芝將量產96層3D NAND Flash
日本東芝記憶體與合作伙伴西部數據為全新的半導體設施Fab 6 (6號晶圓廠)與記憶體研發中心舉行開幕儀式；東芝記憶體總裁Yasuo Naruke無懼芯片價格下跌疑慮，表示將于9月量產96層3D NAND快閃芯片。
Toshiba 于2017 年2 月開始興建6 號晶圓廠，作為生產3D NAND Flash ( 快閃記憶體) 的專用廠區。Toshiba 與Western Digital 已針對沉積(deposition) 與蝕刻(etching) 等關鍵生產制程部署先進制造設備。新晶圓廠在本月初已開始量產96 層3D NAND Flash。
與6號晶圓廠相毗鄰的記憶體研發中心已于今年3 月開始營運，負責研發并推動3D NAND Flash 的發展工作。
東芝記憶體公司與Western Digital 將持續推動并擴展雙方在記憶體市場的領導地位，積極開發各項計劃以強化競爭力，推動3D NAND Flash 的共同開發，并根據市場趨勢規劃資本的投放。
東芝記憶體公司主席及行政總裁成毛康雄(Yasuo Naruke) 表示：「我們很高興有這個機會能為新一代的3D NAND Flash 開拓更廣闊的市場。6 號晶圓廠和記憶體研發中心能讓我們在3D NAND Flash 市場中維持領先地位，而且我們相信與Western Digital 的合資事業，將協助四日市的工廠繼續生產最先進的記憶體。」
Western Digital 行政總裁Steve Milligan 同時指出：「今天很榮幸能與我們的重要合作伙伴東芝記憶體公司一起為6 號晶圓廠和記憶體研發中心揭開序幕。近20 年來我們合作無間，帶動了NAND Flash 技術的成長和創新。
展開 旺季需求不明顯供給增加，下半年NAND Flash合約價續跌
根據集邦咨詢半導體研究中心（DRAMeXchange）最新調查，盡管第三季為傳統旺季，但由于消費性電子產品需求成長力道偏弱，加上3D NAND Flash供給持續增加，預計NAND Flash均價在第三季及第四季都將呈現10%左右的跌幅。
DRAMeXchange指出，價格持續疲軟的主因仍為供過于求，問題來自于幾個層面：
第一、智能手機硬件規格已無太大差異，難以吸引換機需求，全年手機年成長較2017年持平；
第二、筆記本電腦由于上半年廠商積極出貨，在基期墊高的情形下, 使得下半年旺季效應并不明顯；
第三、服務器需求雖呈現穩定成長，但由于毛利高，吸引各供貨商積極投入，導致服務器SSD供給大增；第四、64/72層3D NAND Flash的良率持續提升以及擴產，主要供貨商皆上修產出預測。
上述原因使得供過于求的狀況延續至下半年，以至于合約價仍難有支撐力道。
價格走跌有助于推升搭載容量，eMMC/UFS、SSD位元需求成長可期
然而價格走跌對于NAND Flash市場而言，并不盡然是負面影響，反而有助于推升平均搭載容量。智能手機市場隨著價格走跌，一方面促進旗艦機種搭載容量進一步往256/512GB提升，同時也促使中階以上機種自32/64GB轉采64/128GB容量，使得2018年位元消耗量仍有40%以上的成長。
在SSD方面，由于價格下跌，有助于筆記本電腦的搭載率預估年內將突破50%，主流搭載容量也提升到256GB，而512GB的產品也有機會在未來2-3年內成為主流。服務器SSD部份，供貨商也對高容量產品躍躍欲試，2019年起在3D QLC NAND架構問市后，可望進一步推升容量成長。
展開 
NAND Flash價格5季來首漲，鎧俠虧損額縮小
鎧俠指出，上季NAND Flash售價（以日元計算）較上上季（2023年4-6月）揚升5%-9%、為五季來（2022年4-6月當季以來）首度轉為上漲；上季NAND Flash出貨量季減約10%-14%。鎧俠表示，以美元計算的售價季增0-4%。
關于市場動向及今后展望，鎧俠指出，隨著各家NAND Flash廠商持續生產調整（減產）、客戶去化庫存，供需平衡持續改善，價格已止跌。
鎧俠表示，NAND Flash市場中長期呈現成長趨勢的市場見解未發生太大變化。
鎧俠指出，將持續配合需求動向進行減產以及管控營銷費用，且為了確實創造獲利，將進行縮減制造成本、評估產品研發組合以及加快重點產品研發等措施。
東芝（Toshiba）目前持有鎧俠約四成股權。
鎧俠原先計劃和美商威騰電子（Western Digital）的半導體事業進行合并，不過因合并案無法獲得對鎧俠間接出資的SK海力士的同意，因此鎧俠、WD已于10月中止合并協商。WD并于10月30日宣布，將切割旗下NAND快閃存儲器部門，成立新公司并獨立上市，預計2024年下半年啟動相關作業。
展開 NAND Flash的類型及對比分析
作為最為常見的存儲芯片，NAND Flash已經被廣泛采用，特別是在消費類電子產品當中，因此，在其存儲密度不斷提升的同時，成本也越來越敏感。由于Flash閃存的成本取決于其芯片面積，如果可以在同一區域存儲更多數據，Flash將更具成本效益。
NAND閃存主要有三種類型：Single Level Cell（SLC），Multi Level Cell（MLC）和Triple Level Cell（TLC）。顧名思義，TLC Flash在與MLC相同的區域中存儲的數據更多，同理，MLC存儲的數據多于SLC。另一種類型的NAND閃存稱為3D NAND或V-NAND（垂直NAND），其通過在同一晶片上垂直堆疊多層存儲器單元，這種類型的閃存實現了更大的密度。
浮柵晶體管
閃存將信息存儲在由浮柵晶體管組成的存儲單元中。為了更好地理解不同類型的NAND閃存，讓我們來看看浮柵晶體管的結構、工作原理及其局限性。
浮柵晶體管或浮柵MOSFET（FGMOS）非常類似于常規MOSFET，區別在于它在柵極和溝道之間具有額外的電絕緣浮柵。
圖1：浮柵晶體管或浮柵MOSFET（FGMOS）類似于常規MOSFET，但FGMOS在柵極和溝道之間有一個額外的電絕緣浮柵。
由于浮柵是電隔離的，所以即使在去除電壓之后，到達柵極的電子也會被捕獲。這就是閃存非易失性的原理所在。與具有固定閾值電壓的常規MOSFET不同，FGMOS的閾值電壓取決于存儲在浮柵中的電荷量，電荷越多，閾值電壓越高。與常規MOSFET類似，當施加到控制柵極的電壓高于閾值電壓時，FGMOS開始導通。
展開 美光投向“敵營”，留給英特爾3D Xpoint的時間不多了
來源：新電子
由于對未來技術發展路線的看法出現歧異，英特爾(Intel)與美光(Micron)在NAND Flash方面的技術合作將在一年后告終。未來美光的第四代3D NAND Flash將放棄使用浮閘(Floating Gate)技術，轉向電荷捕捉(Charge Trap)。業界常將此事解讀為電荷捕捉技術大獲全勝，成為未來NAND Flash所采用的主流技術，因為目前除了英特爾跟美光之外，三星(Samsung)、東芝(Toshiba)與海力士(SK Hynix)都已改用電荷捕捉來生產3D NAND Flash。
西瓜偎大邊電荷捕捉大獲全勝
在半導體的世界里，一項技術能否成功，供需兩端的規模都是非常重要的因素。美光的NAND Flash產品發展路線決定從浮閘轉向電荷捕捉，正是因為除了英特爾跟美光之外，業內已經沒有其他供應商采用浮閘技術。
由于美光決定轉向，未來還會堅守浮閘技術的NAND Flash供應商將只剩下英特爾。對英特爾來說，這是一個相當不利的情況。一來日后所有的研發費用將必須獨自承擔，二來設備供應鏈業者愿意力挺到何種程度，也是個問題。英特爾的設備采購訂單再大，也無法跟三星、東芝、海力士等業者的設備需求總量相比。設備業者在商言商，其NAND Flash相關設備的研發重心必然往電荷捕捉移動，未來還能分配多少資源給浮閘制程所使用的設備，是個大哉問。
事實上，類似的情況在DRAM產業就曾發生過。在21世紀的前十年，DRAM產業就曾發生過溝槽式(Trench)與堆疊式(Stack)的架構大戰。溝槽式DRAM(圖1)的電容在閘極下方，堆疊式DRAM(圖2)的電容器則在閘極上方，是這兩種DRAM最大的差異。
展開 你真的懂3D NAND閃存？
從新聞到市場分析報告，我們看到很多關于 3D NAND 的報道，國內這幾年投資興建許多12吋半導體工廠，其中大多是晶圓代工或 DRAM 廠，排除外資所投資的半導體廠，長江存儲 (YMTC) 的武漢新芯 (XMC) 是目前唯一即將量產 3D NAND 的國內廠家。武漢新芯已研發出 32 層 3D NAND 芯片，預計年底量產，不過據消息指出，截至九月底武漢新芯已有約 2,000 片產能。
本篇文章將帶大家初步了解 3D NAND 是什么、為何發展 3D NAND 技術、3D NAND 有哪些技術發展，以及，它所帶來的影響。
NOR Flash及NAND Flash
在開始之前，我們先來科普一下ㄧ些 Flash Memory 的基本知識。在半導體存儲器領域，NAND 是 NAND Flash Memory 的簡稱，Flash Memory 在國內翻譯為快閃存儲器，簡稱閃存，是ㄧ種非易失性存儲器 (Non-Volatile Memory，NVM)，也就是說當電源關掉，它所存儲的數據不會消失。與之對應，大家常聽到的 DRAM、SRAM 則是易失性存儲器 (Volatile Memory， VM)，電源關掉，所存儲的數據會消失。
閃存依存儲單元 (Memory Cell) 結構的不同區分為 NOR Flash及 NAND Flash 二種，對于這二種閃存的差異，技術細節我們不在此細說，讀者只需知道：(請參考下表)
NOR Flash: 有較快的讀取速度，但寫入及擦除則較慢，其容量也遠小于 NAND Flash，但 NOR Flash 可存取至任何選定的字節。
展開 EEPROM和flash這樣講，早就懂了！
例如常見的24C02：
廣義的EEPROM
flash屬于廣義的EEPROM，因為它也是電擦除的ROM。但是為了區別于一般的按字節為單位的擦寫的EEPROM，我們都叫它flash。
flash做的改進就是擦除時,不再以字節為單位，而是以塊為單位，一次簡化了電路，數據密度更高，降低了成本。
MB存量的ROM一般都是flash。如W25Q128JVSIQ：
flash又分為nor flash和nand flash。
（1）nor flash：
nor flash數據線和地址線分開，可以實現ram一樣的隨機尋址功能，可以讀取任何一個字節。但是擦除仍要按塊來擦。
（2）nand flash：
nand flash同樣是按塊擦除，但是數據線和地址線復用，不能利用地址線隨機尋址。讀取只能按頁來讀取。（nandflash按塊來擦除，按頁來讀，nor flash沒有頁），例如：W29N01HVSINA。
由于nand flash引腳上復用，因此讀取速度比nor flash慢一點，但是擦除和寫入速度比nor flash快很多。nand flash內部電路更簡單，因此數據密度大，體積小，成本也低。因此大容量的flash都是nand型的。小容量的2～12M的flash多是nor型的。
使用壽命上，nor flash的擦除次數是nand的數倍。而且nand flash可以標記壞塊，從而使軟件跳過壞塊。nor flash 一旦損壞便無法再用。
展開 NAND Flash的最新競爭格局，長江存儲成為黑馬
在本周于美國加州舉行的快閃記憶體高峰會(Flash Memory Summit)上，全球幾家主要的記憶體制造商紛紛表示看好3D NAND快閃記憶體(flash)的未來發展，并透露了一部份的開發藍圖。而其最近的競爭對手——長江存儲科技公司(Yangtze Memory Technology Corp.；YMTC)更積極接觸媒體，深入介紹其最新3D NAND技術架構與發展前景。
海力士(SK Hynix)也十分樂于提供其96層(96-layer)元件的詳細資訊。東芝(Toshiba)宣布推出一款低延遲芯片，正面挑戰三星(Samsung)的Z-NAND和英特爾(Intel)的Optane。美光(Micron)僅簡要介紹其下一代計劃，而Western Digital (WD)則推出了全新軟體，作為其資料中心策略的一部份。
事實上，這些消息的發布，正值硬碟仍主導目前的電腦儲存之際。然而，根據一些市場預測，NAND flash正在市場上刮起一陣旋風，預計到2025年將占據市場的半壁江山。
海力士Tbit級芯片明年出樣
海力士宣布將在今年年底前針對行動系統出樣其512-Gbit 96層芯片，采用11.3 x 13-mm 2封裝。明年6月之前，該公司還將出樣一款以16 x 20-mm 2封裝的Tbit級版本，即所謂的V5系列。這兩款芯片均采用電荷儲存架構，支援高達1.2-Gbits/s/pin的資料速率。
V5系列元件的尺寸比其現有72層NAND芯片更小30%，但讀取速度提高了25%，寫入性能也提升了30%。相較于現有的產品，整體功率效率大幅提高150%。
海力士目前已經開始研發128層的下一代產品了。
展開 后NAND時代，探索基于液體的超高密度存儲器
存儲大量數據主要通過 NAND 閃存、硬盤驅動器 (HDD) 和磁帶技術完成。雖然磁帶存儲仍然僅限于長期存檔，但 HDD 和 NAND-Flash 用于在線和近線存儲應用：它們都需要比磁帶更頻繁地訪問，訪問時間從微秒到幾秒不等。NAND-Flash 在這兩種存儲類型中提供最低的延遲和功耗。這種非易失性存儲器存在于所有主要的電子終端市場，例如智能手機、服務器、個人電腦、平板電腦和 USB 驅動器。
圖1.當今主要內存技術及其應用領域的示意性概述，說明了延遲和生產力之間的權衡。
多年來，研究人員已經能夠顯著提高各種存儲解決方案的比特密度，以跟上不斷增長的需求。然而，幾年來，HDD 技術一直未能跟隨歷史生產力趨勢線。預計 NAND-Flash 技術也會出現類似的時間延遲。
3D-NAND-Flash 預計到 2029 年將達到高達 70Gbit/mm 2的存儲密度，相對于歷史密度擴展路線圖，這將放緩大約四年。
進入后NAND時代
在 NAND-Flash 擴展飽和后，我們預計不同的存儲技術會共存，每種技術都會權衡大小、能耗、延遲和成本。正在研究存儲的新概念，不是為了取代現有的存儲解決方案，而是在延遲/生產力空間中補充它們。
想想 DNA 存儲，針對低成本、超高密度但速度較慢的歸檔應用(例如保存(監視)視頻、醫療和科學數據)或鐵電存儲技術，預計將在低延遲中找到自己的位置存儲細分市場。
展開 
群聯潘健成：NAND控制芯片迎接1x納米時代 墊高進入門檻
群聯電子董事長潘健成19日表示，“NAND Flash控制芯片進入非常昂貴的1x納米等級的晶圓制造階段、加計3D NAND驗證成本高于2D，從相關控制芯片設計業者的角度來看，這產業已經高高筑起了進入障礙。”
潘健成表示，NAND Flash正式進入3D制程發展，其相關控制芯片的晶圓制造制程則在近兩年正式進入1x納米時代，因此NAND Flash控制芯片的設計愈加復雜、所需要運用的人力資源等耗費遠遠高于過去。
以群聯所開發出來的SSD控制芯片PS5012-E12來看，該顆芯片在研發人力、時間、設計工具、晶圓先進制程光罩費、3D NAND驗證費…等等資源全數換算為可被評價的費用，總計超過1.55億人民幣，相較18年前群聯初創業時的環境所需投入成本的多了好幾倍。
當今快閃存儲器的現況，對控制芯片設計業者而言，除了上述的軍備戰的競爭形成技術進入障礙，另一方面，NAND Flash制造之國際原廠相繼提高自給設計的控制芯片案量，因此整體市場獨立芯片廠的控制芯片的市場規模的成長幅度是低于儲存容量需求的成長率。
所以，控制芯片取得的獲利也變薄、這對剛剛要跨入快閃存儲器IC設計這一行業者而言，是進入門檻被墊高。簡而言之，潘健成強調，今天若只賣IC，這生意不好做，要賺錢變得更困難。
來源：鉅亨網
展開 紫光閃存封測實現重大突破，長江存儲蓄勢待發！
而西部數據與東芝則早在2017年表示，已經成功研發出96層芯片和QLC技術；SK 海力士 (SK Hynix)研發出96層3D NAND Flash，首創電荷儲存式快閃存儲器(Charge Trap Flash；CTF)與Peri Under Cell(PUC)技術結合，讓產品的性能與容量優于72層3D NAND Flash，目標2018年底前量產。
這些廠商除了在傳統的3D NAND Flash技術領先，并在持續加入投資外，他們還開啟了新技術的布局。以三星為例，他們最近幾年正在推廣的，被看做NAND Flash潛在替代品之一的MRAM也在最近宣告獲得了更多的進展。在近來舉辦的IEDM上，三星研發中心首席工程師Yoon Jong Song還表示：“我認為現在是時候展示一下我們在MRAM制造和商業化方面的成果了。”
前路注定不是坦途，但相信國產存儲會走出一條康莊大道。
來源半導體行業觀察 李壽鵬
展開 與Intel分手 美光為何遲遲不發布第二代3D Xpoint?
英特爾與美光共同開發，但Intel已推出相關產品
因此除了主流的DRAM與NAND Flash之外，三星、英特爾（Intel）、SK海力士與美光等存儲器廠商也紛紛投入新型態（或稱次世代）的MRAM、PRAM和RRAM存儲器上，而3D Xpoint則歸類在PRAM中。此技術由Intel和美光在2015年聯合推出，兩家將在2019年共同完成第二代3D Xpoint技術開發后分道揚鑣各自開發。
3D Xpoint是一種非揮發性的存儲器，Intel宣稱該存儲器和主流非揮發性存儲器的NAND Flash相比，其讀寫速度相差1,000倍，且使用壽命更長，和揮發性存儲器DRAM相比，其制造成本較為低廉，因此被視為補足DRAM與NAND Flash SSD差距的重要新產品。而Intel與美光都認為，此技術適合應用在云端資料中心的Server SSD中。
美光延遲原因為何？
相較于Intel在3D Xpoint已經有Optane系列的SSD產品，美光在此技術發展較為緩慢，目前還沒有產品正式推出，在這次高峰會上，美光所有高端主管對于第二代3D Xpoint發展特點與細節都守口如瓶，目前仍無法拿美光產品與Intel產品比較。
而云端資料中心業者是否會廣泛采用3D Xpoint Server SSD？
以高速運算與資料中心的需求來看，成本降低是首要任務，3D Xpoint雖然比DRAM便宜，但仍比NAND Flash貴上數倍。因此資料中心若考量到儲存成本，NAND Server SSD仍吸引人，3D Xpoint Server SSD價格還未達到大量采購的關鍵點。
展開 個人電腦帶來商機 這家IC設計公司進入SSD市場有何優勢？
而有這樣的經驗，SiS能透過主控IC的研發，將當前的NAND Flash效能提升到最好，達到最適合客戶使用的狀態。
這對于系統廠來說，不但能夠獲得成品，也有適切的解決方案提供，使客戶的需要能有多種選擇，這能給予更彈性且多元化的作業方式，這也是目前市面上其他SSD競爭對手所沒辦法做到的服務。
卓興國指出，這一項優勢對SiS來說非常重要，尤其在2019年起，預計NAND Flash在技術上的進步與價格下滑的同時，SSD產品品質參差不齊的狀態下，沒有SSD主控IC的廠商，將很難在IT市場上有其競爭力。
卓興國進一步強調，事實上要做到一個好的Win10 SSD開機碟，特別是Win10 SSD開機碟是屬于IT級別的，并不像USB drive是屬于可以在網絡上銷售的消費性產品，IT級別的SSD以品質與使用者體驗為導向。
而在B2B模式的情況下，首先除了要通過國際大廠的嚴格測試條件，使得產品有好的產品品質，可以符合廠商需求的效益之外，能夠連接上系統廠的生態鏈，跟著其要求的標準走也是不能忽略的步驟。
再來就是必須要有優秀的使用者體驗，并且能夠及時提供最佳的價格與完整的服務與技術支援。
此外，配合未來NAND Flash在技術上不斷的進步，因此有SSD主控的SSD儲存系統供應商也能跟著NAND Flash發展的方向前進，隨時能為客戶提出相關的解決方案，這些都是在技術開發與量產發展上不容易突破的重點，而且也是相對困難的地方。
也因為SiS能夠突破以上的關鍵點，因此能自己期許能在不以量取勝的情況之下，作為一個SSD業界IT等級的供應商。
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