备受产能问题困扰 闪存业供应链面临考验

备受产能问题困扰 闪存业供应链面临考验

        近期NAND Flash相关产品大幅度涨价，跟上游芯片厂产能产出有很大的关系，终端应用产品如智能手机、平板电脑等移动智能设备需求量大，不仅带动NAND Flash需求成长，也带动移动处理器和Mobile DRAM需求升温。2012下半年上游芯片厂三星、东芝、SK海力士等为了改善供过于求的窘境，纷纷转换生产线生产移动处理器、Mobile DRAM等需求量大的产品。比如三星美国奥斯汀厂转产系统逻辑芯片和芯片代工，SK海力士清洲工厂的M12产线改为生产DRAM与NAND Flash的混合生产线等。2012年NAND Flash产出量大幅度减少，导致2013年供应量有限。

        对于2013年，芯片厂商对NAND Flash产业资本支出也有所保留，据IC Insights数据显示，2013年NAND Flash产业总资本支出预估降至104亿美元，较2012年减少约6.3%。至于2012上半年建设的NAND Flash厂房如三星中国西安厂2014年才能开始投产，东芝的Fab5第二期工厂还没有竣工，美光收购尔必达要在今年6月才完成，新建的厂房对现在供不应求的情况根本无法支援。

        除了增加投资新建产能，还有一个方法就是在生产线上转换。以前从NAND Flash转换生产DRAM要用2个月时间，如今再转换生产NAND Flash既浪费资金而且从转换到生产再到出货至少还需要一个季度的时间，更是远水解不了近渴，同时也将影响到其他产品生产量和供应量。

10纳米级、3D架构技术挑战大

        芯片厂在2013年并不会新建产线生产NAND Flash，现在只有通过纳米技术增加产量，一是加紧1Xnm级纳米技术量产，二是采用3D架构。

        从2008年至今，半导体技术平均每12个月跨一个世代，速度超过了摩尔定律的18个月，不过从2012年开始纳米技术转换难度加大，而且向下微缩速度减缓，间接影响NAND Flash产量。据产业人士透露，2012年三星、东芝、美光等在20nm等级左右均出现切换不顺的情况，目前除了美光还有一点问题之外，其他芯片厂已经解决。三星原计划2013年采用16nm技术生产NAND Flash，不过考虑到精准度和稳定性等问题，现准备采用18nm作为过渡技术，量产稳定后再逐渐切换到16nm生产。东芝/SanDisk、美光同样采用18nm技术投产，虽然SK海力士计划采用15nm，不过能否顺利大批量生产还有待考验。

        此外，NAND Flash技术进入1Xnm之后，必须使用极紫外光(EUV)设备，这样才能有效缩小芯片尺寸和减少成本。不过EUV设备采购成本非常高昂，如果要大规模采购的话将是一笔不菲的支出。2012年各芯片厂都没有大的获利，2013年也未有大幅度增加支出的计划，对此设备的布局可能要比预期来得晚。

        目前一体成形的3D NAND Flash技术包括P-BiCS、TCAT、VSAT以及VG等，立体结构不仅解决了晶粒堆栈中的干扰问题，而且减小成品芯片厚度，增加存储容量。三星开发了VC型TCAT和VG型VG-NAND技术，可能将用于生产3D NAND Flash，2013年底发布首款产品；东芝计划采用P-BiCS技术量产3D NAND Flash，样品出货预计在2013年下半年；SK海力士则使用微调VSAT技术生产3D NAND Flash芯片，并将于2013年内完成研发工作，然后开始试产。

        3D立体堆叠芯片虽然在成本、储存密度上更具优势，不过由于结构复杂，对生产的NAND Flash稳定性更难把握，而且与2D完全不同，也许会出现一波换机潮，设备费用也将是要考虑的问题之一。

SSD将消耗大部分NAND Flash产能

        NAND Flash产业目前全球年供应量大约是360亿颗1GB当量，SSD市场将消耗大约30%，智能手机和智能终端产品使用的高品质MLC及嵌入式存储(eMMC/eMCP)大约消耗40%，还有约20%的产能用在Micro SD、SD卡、闪存盘等产品上，其他的行业存储应用大约消耗10%。总体上来看，SSD和eMMC/eMCP产品消耗了70%的NAND Flash产能。

        三星生产NAND Flash主要工厂是Fab12和Fab16，美国奥斯汀工厂已转为生产逻辑芯片，中国西安工厂要在2014年才能投产，该公司去年NAND Flash市场占有率为37%，是全球最大供应商。三星今年将大举开拓智能手机和平板电脑市场，曾预计2013年手机总体销量5.1亿部，其中智能手机达3.9亿部，平板电脑计划3,000~4,000万台，三星有意计划在越南兴建一座厂房，主要用于生产手机，2013年底开始投产，预计在2015年之前将越南的手机总体产能提升至2.4亿部。由此可见三星将会持续发展自家消费电子产品，因此对外供应的NAND Flash将会越来越少。

        第二大NAND Flash供应商东芝拥有Fab4和Fab5两座工厂，满载月产能大约50万片12英寸晶圆，Fab5二期厂房还在建设中，今年很难投产，去年NAND Flash销售额市占率为31%。自从苹果与三星在智能手机和平板电脑产品的专利战越演越烈，苹果减少了对三星部分NAND Flash的采购，转而向东芝和SK海力士采购，而且东芝还要供货给SanDisk生产SSD和eMMC等产品，同时SK海力士也在全力发展SSD，且所拥有的M11和M12产能并不多，所以整体对外释出的产能也是相当有限的。

        美光最近一个季度SSD占NAND Flash业务总量的20%，再加上供给其他SSD生产商的NAND Flash产品，该公司大约有40%的Flash用在SSD上。至于英特尔，去年NAND Flash销售额市占率约7%，虽然和美光合资的三个NAND Flash工厂的其中两个由美光收购变全资控股，但是两者依然保持着密切的合作关系。英特尔推出的SSD新品数不胜数，且更新换代快，更需要足够的NAND Flash供应，英特尔SSD的发展加速了美光NAND Flash产能的消耗。

        在三星、英特尔、美光、苹果等大量消耗NAND Flash的同时，诺基亚、索尼、Google等智能手机的成长也带动eMMC/eMCP需求量提升，而且现在国内手机品牌厂华为、中兴2012年第四季度位列全球手机销量前五，代表着国内手机厂商的销量日益提升。同时在全志、瑞芯、晶晨等国内芯片厂的带动下，国产平板电脑出货量也在持续上升，现在eMMC和SSD需求量也超出市场预期。

        上游芯片厂NAND Flash供应失衡，市场需求又相对集中，下游大部分模组厂在eMMC和SSD产品上缺乏竞争力，闪存卡和闪存盘等产品又拿不到足够的货。模组厂虽然在近期涨价行情下明显受惠，但是公司想稳定获利以及实现未来持续发展，稳定货源将是必须要解决的问题。

        对于三星、诺基亚、苹果等智能手机和平板电脑出货量大的系统厂来讲，拿到足够的NAND Flash不成问题，但对于出货量相对较小的其他系统厂来说，供应将出现紧张。系统厂除了深耕产品创新、通过差异化凸显品牌优势之外，能否拿到足够的NAND Flash也将是非常重要的。

以NAND Flash为储存的缓存服务器或将拉开序幕

        除了eMMC，SSD产品也一直备受期待。从2012年开始，三星、美光、英特尔等纷纷推出消费类产品搭载的SSD，然而SSD所在的市场仅限于游戏玩家、企业商用及薄型笔记本，而且在电脑市场SSD和HDD价格相差很大。2012年超极本的定价都超过6,000多元人民币，搭载纯SSD的型号售价都在万元以上，到2013年初售价依然在万元左右。SSD在消费类产品市场的渗透率远不如预期，于是开始转向服务器存储市场。PC所用的SSD与服务器用的SSD消耗NAND Flash比例是1:4。

        据IDC统计的数据显示，包括PC、平板电脑和智能手机在内，2011年全球智能上网设备出货量超过9亿台，2012年全球智能上网设备出货量增长29%，突破10亿台大关，其他电子产品也逐渐开始转向智能化，将会有更多的上网设备出现。随着智能上网设备的增加，将刺激网上购物、移动社交互动、移动存储、移动支付等各种应用迅速膨胀，以后这种基于互联网的通信会更加频繁。

        另据中国联通/移动今年3月公布的数据显示，中国联通2月新增3G用户335.9万，累计用户达8,348.4万；中国移动2月新增用户575.1万，由于2G用户向3G用户转移增加，新增3G用户951万超越新增总用户。据GSA数据，截至2012年第四季度全球LTE用户数已接近7,000万关卡，预计今年4G LTE全球用户数将冲破1亿。现在3G和4G的用户不断增加，全球WiFi普及率高速增长，用户上网量及流量均呈现持续扩大的发展趋势。

        
        移动设备成为市场主流，网络数据访问量越来越大，为了提高大量用户访问网页、动态更新、发言、支付数据等的回应速度，很多大型门户网站开始对网络服务器架构进行升级。据说Facebook准备将过去以DRAM为储存主体的Memcached缓存系统改为以SSD为主体的McDipper。用NAND Flash作为缓存服务器存储不仅容量较以前提高十几倍，回应更加迅速，而且断电缓存数据不消失，这是DRAM永远无法做到的。SSD的高速低功耗性能将击败HDD和DRAM缓存，在2013年急剧爆发大量需求。很多大型网络企业如Facebook、Google、微软等都在高价采购SSD，成为Flash原厂最高利润产品。这部分SSD加上PC的SSD合计将占到原厂30%~40%的NAND Flash产能。