Компания QuInAs Technology — британский разработчик энергонезависимой памяти нового типа — сообщил о закупке оборудования для изготовления 20-нм прототипа. Образец должен подтвердить заявленные высокие характеристики UltraRAM от высочайших скоростей чтения до способности выдержать 10 млн циклов перезаписи. После этого компания рассчитывает начать мелкосерийное производство новинки и найти заказчиков среди производителей памяти с мировым именем.

Источник изображений: QuInAs Technology

Память UltraRAM разработана физиками из британских университетов Ланкастера и Уорвика. Для коммерциализации разработки зимой этого года была создана компания QuInAs Technology. Дебют компании состоялся на нынешнем августовском саммите Flash Memory Summit 2023. Более того, она получила престижную награду как «Самый инновационный стартап в области флеш-памяти». Говорят, представители Meta✴ замучили изобретателей вопросами. Уж очень им понравились энергоэффективные параметры новинки.

Журналисты ресурса Tom's Hardware получили возможность посетить лабораторию, в которой создаются образцы UltraRAM и где происходит их тестирование. Специалисты QuInAs Technology продолжают работать на базе физического факультета Университета Ланкастера. На полученные от инвесторов деньги они закупают новое производственное и тестирующее оборудование для лаборатории и на следующем этапе намерены довести образцы UltraRAM до 20-нм технологических норм.

Тестирование 20-нм образцов позволит подтвердить и, вероятнее всего, даже улучшить и без того очень и очень хорошие характеристики будущей энергонезависимой памяти, которая потенциально способна заменить флеш-память 3D NAND. Разработчик ожидает снижение латентности UltraRAM на порядок по сравнению с оперативной памятью DRAM и увеличение циклов перезаписи до 10 млн и даже выше, что на несколько порядков больше, чем у современной 3D NAND. Задержка при чтении UltraRAM должна составить порядка 1 нс.

Также заряд в ячейках UltraRAM способен храниться свыше 1000 лет без утечек, что, в целом, говорит о её высокой энергоэффективности. Память UltraRAM обещает быть в 100 раз более энергоэффективной, чем DRAM и в 1000 раз лучше по этому показателю, чем 3D NAND.

Высочайшая энергоэффективность и защита от утечек обеспечивается инновационным трёхслойным барьером и плавающим затвором из арсенида индия и антимонида алюминия (InAs / AlSb). В обычной памяти 3D NAND оксидный плавающий затвор в ячейке постепенно разрушается, тогда как у памяти UltraRAM затвор практически нейтральный к внешним воздействиям. Чтение также происходит неразрушающим способом, что в сумме даёт такое невероятное по современным меркам число циклов перезаписи. Электроны туннелируют в ячейку через тройной барьер в условиях резонанса и таким же образом покидают её в процессе стирания, что делает процесс записи очень и очень энергоэффективным.

Для продолжения работы над UltraRAM компания получила грант от британского фонда ICURe Exploit от Innovate UK, о чём она должна сообщить в ближайшее время. Средства помогут приблизить коммерциализацию продукта. Как признались в QuInAs Technology, производители памяти ищутся на Тайване, а не в Европе. По всей видимости, первыми новую память примерят на себя процессоры и контроллеры в качестве встраиваемых массивов. Высокоскоростная, устойчивая к износу и энергонезависимая память для процессоров — это ключ к росту производительности, мобильности и даже к новым архитектурам.

Рынок флеш-памяти NAND во втором квартале так и не смог одержать победу над слабым спросом, который продолжает отставать от предложения. Тем не менее, объёмы поставок выросли на 19,9 % по сравнению с предыдущими тремя месяцами, а выручка производителей последовательно выросла на 7,4 % и достигла $9,338 млрд, подсчитал аналитики TrendForce.

Источник изображения: skhynix.com

Samsung во II квартале начала сокращать объёмы производства, и в текущем продолжит это делать. Объёмы складских запасов будут снижаться, а на горизонте уже маячит рост цен, который поможет избавиться от хронического дисбаланса спроса и предложения. Но не исключено, что некоторые игроки, столкнувшись с избыточными запасами, продолжат агрессивные продажи в III квартале. Средняя цена продажи (ASP) продуктов на базе флеш-памяти NAND замедлит падение до значения в 5–10 %. Объёмы поставок будут расти, и в III квартале выручка производителей увеличится более чем на 3 %.

Для Micron минувший квартал оказался рекордным — компания продемонстрировала рост на 27,6 % и заработала $1,21 млрд. Это стало возможным благодаря сокращению запасов на рынках ПК и мобильных устройств, а также увеличению средней ёмкости потребительского SSD — Micron удалось поставить рекорд по объёмам поставок в битах памяти за квартал. Большинство игроков отрасли сокращает производство, но в случае американского производителя наблюдается более сбалансированная картина по спросу и предложению.

Источник изображения: trendforce.com

SK Group (SK hynix и Solidigm) и Western Digital сумели выиграть на сокращении запасов SSD и увеличении ёмкости накопителей в бытовой электронике — обе компании нарастили поставки в битах, а с ними и доходы во II квартале. При этом SK Group продемонстрировала поквартальный рост на 26,6 %, а Western Digital — на 5,4 %.

Samsung и Kioxia оказались единственными крупными игроками в отрасли, чьи доходы сократились. Против них сыграл тот факт, что при росте спроса на серверы для систем искусственного интеллекта наибольшее влияние на спрос на флеш-память NAND всё ещё оказывают серверы общего назначения, и в результате доходы от реализации компонентов NAND бум ИИ не затронул. В итоге у Samsung выручка упала на 1 % и составила $2,9 млрд, а у Kioxia — на 1,3 % до $1,83 млрд.

По прогнозам TrendForce, падение цен на флеш-память NAND может остановиться к концу года. Правда для этого производителям придётся пойти на крайние меры. В качестве примера аналитики приводят компанию Samsung, которая с сентября решила резко сократить производство некоторых видов флеш-памяти на 50 %, сообщает TrendForce.

Источник изображения: Samsung

Отмечается, что Samsung сосредоточится на выпуске флеш-памяти NAND с количеством слоёв до 128, минимизировав производство более многослойных микросхем. Другие производители флеш-памяти NAND, вероятно, последуют примеру южнокорейского гиганта в четвёртом квартале этого года. В результате это или остановит падение, или даже приведёт к росту средних цен флэш-памяти NAND на величину до 5 %. Что касается третьего квартала, то эксперты TrendForce прогнозируют падение стоимости NAND на 5–10 %.

Источник изображения: TrendForce

В условиях сокращающейся маржинальности на рынке флеш-памяти NAND, цены на которую почти сравнялись с себестоимостью её производства, поставщикам ничего не остаётся, как значительно сократить её выпуск, в надежде стабилизировать рынок. Производители памяти надеются, что с учётом сокращения производства накопленные у клиентов запасы памяти NAND начнут наконец истощаться, что в конечном итоге приведёт к повышению спроса и росту цен на микросхемы. Однако для продолжения этой динамики в 2024 году решающее значение будет иметь устойчивое сокращение производства с одновременным устойчивым ростом заказов на корпоративные твердотельные накопители.

Хотя сегмент флеш-памяти NAND отличается более гибкой ценовой политикой по сравнению с рынком памяти DRAM, спрос на память NAND в течение всего 2023 года постоянно снижался. Отчасти это связно с тем, что в этом году наблюдается значительный рост спроса на серверы, оптимизированные для ИИ, которые вытесняют системы общего назначения, отмечают в TrendForce.

Издание DigiTimes со ссылкой на Seoul Economic Daily сообщает, что компания Samsung Electronics будет готова со следующего года начать массовое производство трёхмерной флеш-памяти 9-го поколения с архитектурой двойного стека. Для сравнения, в 321-слойных микросхемах 3D NAND компании SK hynix, старт массового производства которых запланирован на первую половину 2025 года, используется архитектура тройного стека.

Источник изображения: Samsung

Чипы Samsung 3D V-NAND 9-го поколения с более чем 300 слоями будeт выпускаться с использованием метода двойного стекирования, который Samsung впервые применила в 2020 году при производстве 176-слойных микросхем 3D NAND 7-го поколения. Метод подразумевает создание одного стека 3D NAND на кремниевой пластине диаметром 300 мм, а затем последующее наслоение второго стека поверх первого. На основе чипов флеш-памяти высокой плотности с более чем 300-ми слоями производители смогут создавать недорогие твердотельные накопители или удешевлять SSD, уже представленные на рынке.

Что касается той же SK hynix, то компания ранее озвучила планы начать производство 321-слойной 3D NAND-памяти в 2025 году, используя архитектуру с тремя стеками. Производство этих микросхем отличается от метода Samsung и подразумевает соединение трёх отдельных наборов слоёв. С одной стороны, производство такой памяти будет требовать больше шагов и потребует больше материалов по сравнению с конкурентом, однако такой подход призван повысить уровень выхода годных чипов, поскольку производить стеки флеш-памяти с меньшим количеством слоёв проще.

Утечки дорожных карт Samsung предполагают, что компания после завершения цикла производства 3D NAND 9-го поколения может воспользоваться методом тройного стека для выпуска 430-слойных микросхем 3D NAND 10-го поколения. Некоторые эксперты в разговоре с изданием Seoul Economic Daily предположили, что производство чипов флеш-памяти 3D NAND с более чем 400 слоями потребует архитектуры тройного стека из-за возможных проблем с процентом выхода годных микросхем. Разумеется, это увеличит объёмы использующегося сырья и другие затраты в расчёте на одну пластину.

В 2022 году Samsung заявила, что рассчитывает выйти на производство 1000-слойных чипов флеш-памяти к 2030 году.

Молодые компании на рынке полупроводниковых компонентов не теряют здоровых амбиций, особенно если они подкрепляются реальными успехами. Южнокорейский разработчик контроллеров для твердотельных накопителей FADU пока занимает не более одного процента мирового рынка, но уже к 2026 году рассчитывает увеличить свою долю в 30 раз до 30 %.

О соответствующих планах так называемого корейского «единорога» рассказывает ресурс Business Korea. Основанная в 2015 году FADU сейчас находится в активной фазе подготовки к выходу на фондовый рынок, поэтому её генеральный директор Ли Чжи Хё (Lee Ji-hyo) во время выступления перед инвесторами пояснил, что через два или три года все центры обработки данных в мире будут в том или ином количестве использовать разрабатываемые FADU контроллеры для твердотельных накопителей серверного класса.

Сейчас на рынке присутствует от 30 до 40 разработчиков, как оценивает ситуацию сам глава FADU, но доля самой компании не превышает одного процента. Уже к 2026 году FADU рассчитывает занять 30 % рынка. По итогам публичного размещения акций, которое намечено на 7 августа, FADU готовится привлечь объём средств, эквивалентный уровню капитализации в $1,18 млрд. В прошлом году компания в рамках сотрудничества с SK hynix поставляла свои контроллеры для SSD компании Meta✴ Platforms.

По мнению руководства FADU, сейчас центры обработки данных по всему миру используют около 50 млн контроллеров для SSD, но в следующие два или три года спрос может удвоиться. Данные прогнозы, что вполне объяснимо, призваны доказать перспективность вложения средств в акции компании, которые вот-вот появятся на южнокорейской фондовой площадке. Ограничиваться разработкой контроллеров для SSD компания не собирается, она интересуется сферой силовой электроники и телекоммуникационных компонентов, а также системами хранения данных на базе новых типов памяти, не говоря уже об ускорителях вычислений.

Kioxia анонсировала чипы флеш-памяти UFS 4.0 нового поколения. Микросхемы будут выпускаться в объёмах на 256 и 512 Гбайт, а также на 1 Тбайт. Поставки образцов микросхем объёмом 256 и 512 Гбайт компания начала уже в этом месяце. Поставки образцов микросхем объёмом 1 Тбайт запланированы на октябрь.

Источник изображения: Kioxia

Компания отмечает, что память UFS 4.0 нового поколения использует компактный формфактор упаковки и предназначена для применения в различных мобильных устройствах, включая флагманские смартфоны. Новые чипы флеш-памяти призваны повысить эффективность использования технологий 5G, увеличить скорость загрузки и сократить время задержки в передаче данных.

В составе корпуса микросхем UFS 4.0, разработанного согласно стандартам JEDEC, компания Kioxia объединила инновационные микросхемы памяти BiCS FLASH 3D, а также контроллер. Новые микросхемы флеш-памяти поддерживают интерфейсы MIPI M-PHY 5.0 и UniPro 2.0, обеспечивающие теоретическую пропускную способность до 23,2 Гбит/с на линию или до 46,4 Гбит/с на одну микросхему. Компания также указывает на обратную совместимость памяти UFS 4.0 с UFS 3.1.

Ключевыми особенностями чипов флеш-памяти UFS 4.0 нового поколения от Kioxia являются увеличенная на 18 % скорость последовательной до 30 % случайной записи, а также до 13 % увеличенная скорость чтения по сравнению с микросхемами флеш-памяти UFS предыдущего поколения. Они поддерживают новую функцию Supports High Speed Link Startup Sequence, которая до 1248 Мбит/с увеличивает скорость соединения между микросхемой флеш-памяти и устройством, в которое она установлена. Чипы UFS 4.0 от Kioxia также обладают поддержкой многокруговой очереди (Multi-Circular Queue) и усовершенствованным интерфейсом RMPB для повышения пропускной способность и защиты данных.

Впервые слухи о намерениях Kioxia и Western Digital объединить активы, связанные с выпуском твердотельной памяти, возникли ещё в 2021 году, но тогда переговоры упёрлись в разногласия по поводу оценки бизнеса каждой из сторон. Возобновившись в этом году, как поясняет Reuters, данные переговоры приближают возможную сделку по созданию серьёзного конкурента для Samsung Electronics.

Источник изображения: Kioxia

Если упоминаемая южнокорейская компания является лидером на мировом рынке флеш-памяти, то Kioxia занимает второе место, а Western Digital довольствуется четвёртым. Объединив активы, две последние компании смогли бы претендовать на треть мирового рынка, что уже сопоставимо с масштабами бизнеса Samsung. Сейчас рынок твердотельной памяти находится в упадке, и консолидация могла бы стать спасением для той же Kioxia, которая с 2018 года строит свой бизнес на фундаменте, заложенном корпорацией Toshiba.

По информации источников, сейчас стороны прорабатывают вариант сделки, который создал бы объединённую компанию с 43 % капитала, принадлежащих Kioxia, и 37 % акций, доставшихся Western Digital Corporation. Оставшиеся акции были бы распределены между прочими акционерами обеих компаний. Сделка неизбежно бы привлекла внимание антимонопольных органов многих стран, включая США и Китай, а потому на пути её реализации могут возникнуть бюрократические препятствия.

Не совсем ясно, как в структуре этой сделки могли бы учитываться интересы Toshiba, поскольку она до сих пор владеет 40,6 % акций Kioxia, и при этом сама собирается пройти приватизацию, продав свои активы за $15 млрд консорциуму японских инвесторов. Что в этом случае стало бы с долей Toshiba в капитале Kioxia, не уточняется. Представители перечисленных компаний комментировать слухи о подготовке сделки между Kioxia и Western Digital не стали.

Уникальность компании Western Digital Corporation заключается в том, что она одновременно является крупным производителем как жёстких дисков на магнитных пластинах, так и твердотельных накопителей. Оба сегмента рынка в минувшем квартале чувствовали себя не очень хорошо, что выразилось в снижении общей выручки корпорации на 36 % в годовом сравнении до $2,8 млрд.

Источник изображения: Western Digital Corporation

Подчеркнём, что в календаре WDC недавно завершился третий квартал 2023 фискального года, поэтому именно его итоги и рассматриваются в корпоративной презентации. Норма прибыли за год снизилась с 31,7 до 10,6 %, операционные расходы удалось снизить на 19 % до $602 млн. Компании не удалось избежать операционных убытков в размере $304 млн.

Если рассматривать три основных сегмента деятельности Western Digital, то на «облачном» направлении выручка сократилась за год на 32 % до $1,2 млрд, хотя в последовательном сравнении её удалось удержать примерно на том же уровне — в этом случае снижение ограничилось 2 %. На клиентском направлении выручка в годовом сравнении сократилась на 44 % до $1 млрд, последовательно она упала только на 10 %. Наконец, в сегменте потребительской электроники выручка в годовом сравнении сократилась на 29 % до $600 млн, последовательно она упала на 22 %.

Источник изображения: Western Digital Corporation

В сегменте твердотельной памяти поставки в последовательном сравнении сократились на 14 %, средняя цена реализации тоже падала, а вот на направлении жёстких дисков последовательно удалось увеличить не только объёмы поставок в ёмкостном выражении (на 15 %), но и поднять среднюю цену реализации с $99 до $109. Основную часть выручки компании в минувшем квартале принесла реализация жёстких дисков ($1,5 млрд), тогда как на флеш-память пришлось только $1,3 млрд. Последний сегмент был убыточен с точки зрения нормы прибыли, но это отчасти компенсировалось наличием нормы прибыли в размере 24 % от реализации жёстких дисков. В совокупности это обеспечило сохранение общей нормы прибыли на уровне 11 %.

В прошлом квартале WDC поставила 12,6 млн жёстких дисков, это чуть меньше результатов предыдущего квартала (12,9 млн), но значительно меньше итогов аналогичного периода прошлого года, когда было отгружено 19,8 млн жёстких дисков. В минувшем квартале 6,3 млн жёстких дисков отправились в облачный сегмент, 3,6 млн штук достались клиентскому сегменту, а сектор потребительской электроники ограничился 2,7 млн жёстких дисков.

В текущем квартале компания рассчитывает выручить от $2,4 до $2,6 млрд, удержать норму прибыли в диапазоне от 3 до 5 % по методике non-GAAP, а операционные расходы сохранить в диапазоне от $580 до $600 млн. Если учесть, что норма прибыли в минувшем квартале по той же методике не опускалась ниже 11 %, то приведённый прогноз на текущий квартал позволяет говорить об ухудшении ситуации с прибыльностью бизнеса. По мнению представителей компании, рынок памяти будет восстанавливаться дольше, чем ожидалось, а в облачном сегменте затраты клиентов тоже будут ужиматься. Всё это не помешало акциям WDC вырасти в цене после закрытия торгов на 2,7 % до $35,10.

Исполнительный директор компании Phison Кхейн-Сенг Пуа (KS Pua) заявил, что дальнейшее снижение цен на рынке чипов флеш-памяти NAND нецелесообразно и предупредил о возможном банкротстве некоторых поставщиков, если рынок не начнёт восстанавливаться, пишет издание DigiTimes. Несмотря на сложные рыночные условия, Phison по-прежнему сосредоточена на разработке контроллеров NAND и продолжит вкладывать значительные средства в создание новых продуктов.

Источник изображения: Phison

Согласно данным аналитиков, ведущие производители чипов флеш-памяти 3D NAND (Kioxia, Micron, Samsung, SK Hynix, и Western Digital) потеряли свыше $10 млрд, поскольку были вынуждены снизить цены на уже произведённые чипы флеш-памяти на фоне снижения на них спроса. Пуа утверждает, что дальнейшее снижение цен невозможно, и предупредил, что некоторые поставщики могут столкнуться с банкротством, если цены на микросхемы продолжат падать. Правда, он не уточнил, кто именно может оказаться в зоне риска неплатёжеспособности.

Глава Phison также предположил, что сейчас самое подходящее время для того, чтобы производители памяти 3D NAND снизили объёмы выпуска продукции для стабилизации или даже повышения цен на этот вид продукции. В частности, Пуа воспринял решение Micron о прекращении снижения цен на NAND, как коллективную попытку поставщиков стабилизировать рынок. Phison, разрабатывающая контроллеры памяти для одних из лучших твердотельных накопителей на рынке, намерена воздержаться от снижения цен на свою продукцию в будущем, чтобы сохранить свою валовую прибыль с долгосрочной целью на уровне 27 % (+/-3 %), продолжая при этом расширять свою долю рынка.

Выручка Phison по итогам первого квартала текущего года составила 10,078 млрд тайваньских долларов (около 328,64 млн долларов США), что на 18 % меньше, чем кварталом ранее. Из-за сокращения объёмов выпуска низкорентабельных продуктов и улучшения ассортимента валовая прибыль компании достигла 3,202 млрд тайваньских долларов, а маржа составила 31,78 %. Убытки компании от инвестиций в Hosin Global Electronics, поставщика твердотельных накопителей и других продуктов на основе NAND и DRAM, составили 550 млн тайваньских долларов.

Генеральный директор Phison считает, что выручка поставщиков чипов флеш-памяти NAND продолжит снижаться во втором квартале 2023 года. Однако он рассматривает это, как краткосрочную проблему, поэтому компания по-прежнему привержена сохранению своих инновационных преимуществ. Phison продолжит вкладывать значительные средства в исследования и разработки, выделяя на это более 80 % своего годового бюджета. Отмечается, что на фоне конкурентов, которые сократили расходы на новые исследования и разработки, Phison увеличила инвестиции в этом направлении на 20 %.

Рынок флеш-памяти по-прежнему затоварен, несмотря на сокращение производства, поскольку спрос на электронику пока не восстановился. Средняя цена продажи (ASP) флэш-памяти снижалась в текущем, и продолжит падать во втором квартале 2023 года, хотя падение и замедлится до 5–10 %. Во многом баланс спроса и предложения зависит от того, насколько смогут поставщики NAND сократить производство. Если спрос будет стабильным, то цены на флэш-память начнут восстанавливаться в 4 квартале.

Источник изображения: Trendforce

На рынке клиентских SSD OEM-производителям ПК удалось ликвидировать большую часть своих товарных запасов и теперь они готовятся к распродажам в середине года. Падают цены на твердотельные накопители с PCIe 3.0, которые постепенно выходят из оборота. Цены на твердотельные накопители с PCIe 4.0 также продолжают снижаться из-за малого количества новых заказов. Вероятнее всего, цены на клиентские твердотельные накопители упадут на 5–10 % во 2 квартале 2023 года.

В сфере корпоративных SSD ожидается рост спроса со стороны китайских операторов связи. Кроме того, запуск AMD EPYC Genoa продолжит стимулировать поставки корпоративных твердотельных накопителей. Ожидается, что, хотя цены и продолжат падать во 2 квартале 2023 года, поскольку предложение превышает спрос, снижение замедлится до 8–13 %.

Спрос на модули eMMC малой ёмкости оставался стабильным, в то время как на продукты большой ёмкости повлияли слабые продажи дешёвых ноутбуков и смартфонов. Агрессивное снижение цен на eMMC малой ёмкости в 1 квартале 2023 года практически не оставило пространства для ценового манёвра в следующем квартале. Цены на eMMC большой ёмкости будут снижаться из-за давления со стороны модулей UFS. Ожидается, что цены на eMMC снизятся на 5–10 % во 2 квартале 2023 года.

Поставщики NAND будут продвигать продажи UFS большой ёмкости, чтобы побудить клиентов увеличить объем памяти своих смартфонов, особенно с внедрением стандарта UFS 4.0 во флагманских устройствах. Снижение цен на UFS будут диктовать производители смартфонов при размещении заказов. Цены на UFS во 2 квартале 2023 года могут упасть на 8–13 %.

В настоящее время производители ведут закупки компонентов и создают складские запасы по низким ценам, полагая, что спрос на твердотельные накопители, карты памяти и другие подобные продукты восстановится во 2 квартале 2023 года. Поставщикам NAND удалось ограничить избыточные запасы за счёт задержки перехода на новые техпроцессы и сокращения количества выпускаемых полупроводниковых пластин. Предполагается, что контрактные цены на пластины NAND Flash во 2 квартале 2023 года в основном выровняются.

На конференции ISSCC 2023 представители компании SK hynix выступили с докладом, в котором сообщили о разработке флеш-памяти 3D NAND с более чем 300 слоями. Документ готовили 35 инженеров компании, что лишний раз подчёркивает сложность совершенствования техпроцесса производства многослойной флеш-памяти. Примечательно, что разработчики намерены не только увеличить плотность записи, но и значительно поднять пропускную способность чипов: со 164 Мбайт/с до 194 Мбайт/с.

Предыдущий рекордсмен — 238-слойная 3D NAND SK hynix. Источник изображения: SK hynix

Нетрудно понять, что инженеры SK hynix работают по двум основным и важнейшим направлениям: они намерены повысить плотность записи (снизить стоимость хранения каждого бита данных) и повысить производительность. С появлением «многоэтажной» 3D NAND повышать плотности записи стало довольно просто в идее, но сложно в исполнении — это увеличение числа слоёв с одновременным сокращением шага между слоями. И то и другое ведёт к росту сопротивления линии wordline (WL), соединяющей ячейки в строке матрицы. Этот рост приходится тем или иным образом компенсировать, иначе пострадают быстродействие и энергоэффективность.

Сравнение 238- и 300-слойной 3D NAND

SK hynix рассказала о гипотетическом чипе памяти NAND с более чем 300 слоями, который состоит из трёхбитовых (TLC) ячеек и может похвастаться ёмкостью 1 Тбит. За счёт увеличения числа слоёв плотность размещения ячеек вырастет с 11,55 Гбит/мм² у актуальной 238-слойной памяти до более чем 20 Гбит/мм². Общую производительность памяти предложено поднимать пятью отдельными способами, в целом направленными на ускорение процессов записи, стирания и чтения. Для этого придётся внести изменения в последовательности и тайминги команд.

В частности, предложено реализовать метод тройной проверки программирования (TPGM) вместо ранее двойной проверки DPGM. В новой версии ячейки будут делиться на четыре группы, а не на три. Технология TPGM уменьшает параметр tPROG и это вместе с увеличенной разбивкой примерно на 10 % сократит время программирования ячеек.

Также параметр tPROG уменьшит новая технология адаптивного предварительного заряда невыбранной строки (AUSP). Это ускорит работу с ячейками ещё примерно на 2 %. Ещё немного ускорения получится за счёт снижения ёмкостной нагрузки на линию WL, что обеспечит метод программируемой фиктивной строки (PDS). Метод всепроходного нарастания (APR) даст уменьшение времени считывания (tR), что выразится в сокращении времени реакции линии WL на новый уровень напряжения и улучшит время чтения на 2 %. Наконец, для улучшения качества обслуживания во время стирания применят метод повторного чтения на уровне плоскости (PLRR).

Компиляция по данным о поколениях 3D NAND разных производителей. Источник изображения: blocksandfiles.com

Всё вместе, как сказано выше, позволит поднять скорость работы 1-Тбит 3D NAND TLC компании SK hynix за поколение с 164 Мбайт/с до 194 Мбайт/с с одновременным увеличением плотности записи. Уточним, представители компании не стали и вряд ли могли раскрыть производственный график по выпуску памяти NAND 300+. Можно ожидать, что первые прототипы начнут появляться к концу года или даже не раньше начала 2024 года. Пока же и в течение текущего года в производстве будет находиться память с 230+ слоями, выпуск которой в той или иной степени наладили все главные игроки рынка NAND-памяти.

Всё прошлое полугодие, по словам аналитиков TrendForce, характеризовалось снижением спроса на флеш-память типа NAND, и контрактные цены снизились на 20‒25 %. В сегменте корпоративных SSD снижение цен достигло 28 %. В четвёртом квартале выручка поставщиков памяти типа NAND последовательно сократилась на 25 % до $10,29 млрд.

Источник изображения: Samsung Electronics

Что интересно, фактические объёмы поставок выросли на 5,3 %, но всё же средние цены реализации упали на 22,8 %, поскольку клиенты не были готовы заключать контракты на поставки флеш-памяти даже по сниженным ценам, опасаясь затоваривания собственных складов. По данным TrendForce, компании Kioxia и Micron в прошлом квартале столкнулись как со снижением объёмов производства флеш-памяти, так и со снижением цен. Низкий спрос на микросхемы памяти в сегменте ПК и смартфонов привёл к снижению выручки Kioxia на 30,5 %, тогда как в серверном сегменте клиенты пытались избавиться от излишков памяти на складах. Тем не менее, по итогам второго квартала Kioxia сохранила за собой статус второго по величине производителя памяти после Samsung c долей рынка 19,1 % в денежном выражении.

Непосредственно выручка Samsung Electronics от реализации флеш-памяти последовательно сократилась на 19,1 % до $3,5 млрд, но корейский гигант всё равно остаётся лидером рынка с долей в 33,8 %, которая по итогам четвёртого квартала даже увеличилась на 2,4 процентных пункта. Компания не собирается по примеру более мелких конкурентов снижать объёмы выпуска микросхем NAND или отказываться от инвестиций в расширение производственных мощностей. В будущем это поможет ей добиться экономии на издержках и сохранить технологическое лидерство.

Источник изображения: TrendForce

На третьем месте в рейтинге крупнейших поставщиков NAND по размеру выручки оказалась SK Group, объединяющая результаты SK hynix и Solidigm — компании, которая управляет бывшим предприятием Intel в китайском Даляне. Выручка этой группы упала на 30,9 % последовательно до $1,76 млрд, занимаемая ею доля рынка уменьшилась с 18,5 до 17,1 %. При этом фактические объёмы поставок продукции выросли на 6,7 %.

Особняком стоят результаты Western Digital Corporation, которая в сложных рыночных условиях смогла не только ограничить снижение выручки 3,8 %, но и увеличить свою долю рынка с 12,6 до 16,1 % всего лишь за один квартал. Этому способствовал рост объёмов поставок продукции на 20 %, хотя снижение цен неминуемо привело к падению выручки на 3,8 %. По крайней мере, оно оказалось минимальным среди всех участников рейтинга TrendForce.

Micron пришлось ограничиться выручкой в размере $1,1 млрд, которая оказалась на 34,7 % ниже, чем в третьем квартале, а степень загрузки предприятий компании тоже упала. Это не помешало Micron в четвёртом квартале начать поставки 232-слойной памяти типа 3D NAND в составе твердотельных накопителей для клиентского рынка. Компания в ближайшее время должна продемонстрировать рост объёмов поставок продукции.

По данным TrendForce, в первом квартале сокращать объёмы производства памяти будут Kioxia, Micron, WDC и SK hynix. Это приведёт к последовательному снижению средней цены реализации микросхем памяти на 10‒15 %. Первый квартал традиционно характеризуется низкой активностью покупателей, поэтому выручка отрасли может последовательно снизиться на 8,1 %.

Мировое производство чипов памяти переживает огромнейший спад спроса. Во втором полугодии 2022 года были зафиксированы самые значительные квартальные падения цен за всё время с момента начала наблюдений, пишет агентство Bloomberg.

Источник изображения: Pixabay

По данным TrendForce, средняя цена на оперативную память DRAM упала в третьем квартале прошлого года на 31,4 % по сравнению с тем же периодом 2021 года, а в четвёртом квартале падение усилилось, составив 34,4 %. Ситуация с чипами флеш-памяти NAND ненамного лучше, сообщили аналитики, отметив, что за эти кварталы были зарегистрированы самые значительные снижения цен в отрасли с 2006 года.

Из-сложившейся ситуации большинство ведущих вендоров сократили объёмы производства и приостановили строительство новых мощностей. Компании Micron Technology, SK hynix и Kioxia объявили о мерах по стабилизации рынка с помощью сдерживания избыточного предложения. Исключение составляет лишь Samsung Electronics, которая планирует направить в этом году более $30 млрд на наращивание производственных мощностей.

Samsung делает ставку на долгосрочный рост потребления микросхем памяти, обусловленный растущим развёртыванием ресурсоёмких облачных сервисов, увеличением производства подключённых автомобилей и внедрением систем искусственного интеллекта. В своём последнем квартальном отчёте компания прогнозирует дальнейшее сокращение рынка смартфонов, вместе с тем ожидая, что ИИ-решения, такие как чат-бот ChatGPT, станут драйвером роста спроса на её продукцию.

Ранее в этом месяце ресурс BusinessKorea сообщил о том, что у Samsung Electronics и SK hynix отмечен значительный рост заказов в этом году на память с высокой пропускной способностью (HBM), которая в сочетании с мощными процессорами и графическими ускорителями позволяет значительно повысить производительность серверов при обучении и вычислениях ИИ.

На протяжении двух предыдущих лет, как поясняет TrendForce, спрос на флеш-память рос преимущественно за счёт потребности в оснащении SSD персональных компьютеров, а именно — ноутбуков. Этот фактор роста себя исчерпал, и в последующие три года, по мнению экспертов, спрос на память типа NAND будет от силы увеличиваться на 30 % ежегодно.

Источник изображения: Micron Technology

В сегменте ноутбуков уже в этом году 92 % продаваемых моделей изначально оснащаются твердотельными накопителями, в следующем году этот показатель вырастет до 96 %. Клиентский сегмент начинает сильно влиять на спрос на флеш-память в целом, но рынок ПК после стабилизации эпидемиологической обстановки в мире должен сжаться по сравнению с периодом пандемии. Это и замедлит темпы роста объёмов продаж твердотельных накопителей.

Средний объём флеш-памяти в одном твердотельном накопителе в этом году уже превысил 500 Гбайт. Цены на накопители подобного объёма сейчас упали почти до уровня, который был присущ ценам на SSD объёмом 256 Гбайт около шести месяцев назад. Фактически, цены на твердотельные накопители объёмом 512 Гбайт сейчас близки к стоимости жёстких дисков на магнитных пластинах аналогичного объёма. Впрочем, для сегмента готовых ноутбуков это не станет толчком к переходу на использование твердотельных накопителей объёмом 1 Тбайт, поскольку параллельно выросли бы и затраты на лицензирование Windows. Это дополнительно ограничит рост спроса на память типа NAND в ближайшие годы, по мнению экспертов TrendForce.

При этом в более низком ценовом сегменте Microsoft стимулирует производителей ноутбуков переходить на UFS-накопители объёмом 128 Гбайт, и это снижает спрос на традиционные SSD аналогичной ёмкости. Тенденция лишь усилится в дальнейшем, когда новые процессорные платформы предложат поддержку UFS 3.1 и более высокие скорости передачи информации.

Специалисты TrendForce ожидают, что в этом году спрос на память типа NAND со стороны клиентских накопителей вырастет всего на 4,3 %, а по итогам следующего — на 11,6 %. Средняя ёмкость твердотельного накопителя в клиентском сегменте при этом вырастет на 18,2 % в текущем году и на 9,6 % в следующем. Пройдёт какое-то время, прежде чем твердотельные накопители для корпоративного применения станут главным локомотивом спроса на память типа NAND, отобрав инициативу у клиентских решений.

Компания Samsung в первой половине декабря увеличила цены на свою флеш-память 3D NAND на 10 % вслед за новостями о том, что китайский производитель флеш-памяти YMTC попал в «чёрный список» экспортного контроля Министерства торговли США, сообщает Tom’s Hardware со ссылкой на отчёт DigiTimes. Поскольку некоторые поставщики электроники приостановили своё сотрудничество с YMTC, другие производители памяти 3D NAND отметили резкий скачок спроса на свою продукцию.

Источник изображения: Samsung

Ранее власти США открыто назвали YMTC угрозой национальной безопасности. В результате от сотрудничества с крупнейшим в Поднебесной производителем чипов памяти отказались многие компании, в том числе и Apple, прекратившая закупки микросхем 3D NAND даже для своих смартфонов iPhone, которые должны продаваться в Китае.

Судя по всему, другие производители электроники последовали примеру «яблочного» гиганта и приостановили работу с китайским поставщиком флеш-памяти. Они либо боятся мер американских властей, либо беспокоятся о том, что не смогут вовремя получить свои заказы от китайского поставщика, ведь YMTC не сможет закупать оборудование для производства чипов с американскими технологиями без соответствующего разрешения со стороны правительства США.

В конечном итоге спрос на флеш-память 3D NAND от других производителей, включая Micron, Samsung и SK hynix резко возрос. Samsung решила воспользоваться ситуацией и увеличить контрактные цены на свою память 3D NAND, говорится в отчёте DigiTimes.

Пока непонятно, как решение Samsung об увеличении цен на флеш-память в первой половине декабря повлияет на общую картину ценообразования на рынке данного типа памяти, а также на цены продуктов, которые используют эту память. В течение последних месяцев цены на память 3D NAND постоянной падали, поэтому действия Samsung могут стимулировать и других производителей флеш-памяти поднять стоимость своей продукции для повышения прибыли.