到2025年的闪存技术和成本
您将了解闪存技术和设计变化如何戏剧性地改变谁是成本领导者,以及市场上的一些挑战。
下载这个演讲:到2025年的闪存技术和成本
00:11马克韦伯:大家好,我是马克·韦伯,来自MKW风投咨询公司,我将谈谈闪存技术和到2025年的成本。我们今天要讲的内容是NAND公司和现状;下一代技术和已经发布的公告以及对未来可能发生的事情的一些猜测;未来NAND技术降低成本的模型;当前所有芯片制造商的相对模具成本以及我们对未来的预测;2025年之前的钻头成本;然后是ASP与钻头成本模型,以及其中的一些挑战。
00:56 MW:NAND公司及其现状。所以,96层的一代,也就是92到96个活跃层,是当今的主导技术。它是512千兆位的理想选择,256千兆位的也可以,还能达到1tb以上。其中一个关键的事情是我们不需要新的层来获得更高的密度,这不是现在的推动。目前,96层钻头的出货量超过50%。的128 -层代,这将是112到144层的活动层,现在正在引入。在2020年第四季度,它将会少于15%,所以虽然它已经被很多人宣布了,有很多评论,在这个会议上也会有评论,在今年年底它仍然会是一个很小的贡献。
01:49 MW:176层,也就是实际的160 ~ 192层,正在公开和开发中。所有公司都有可能实现256层的新一代,没有限制。所以,我们将继续添加更多的层,目前还没有看到限制。请注意,我们在做低成本的新技术,而不是产能,这在我讲成本幻灯片的时候很重要。
MW 02:14:因此,公司更新。三星现在正在向128层移动,它仍然是一个字符串堆栈。这真的很神奇。其他所有人都采用了双线堆叠,但三星已经能够坚持一根线在那里,所以没有…这一切都是在1英寸和一个联系电话。阵列下没有CMOS,但它正在发货,所以这是很重要的,因为这是他们将在未来实现的东西,但现在它还没有实现,它确实提供了超过15%的模具尺寸节省。SK海力士(SK Hynix)正在向128层双管堆叠模式转型;它是阵列下面的CMOS,他们叫它PUC,细胞下面的外围。WDC和Kioxia正在运行一个112层的双管柱堆栈。我们确实希望至少有一些产品在阵列下有CMOS。 Micron is in a very different position; they're doing a limited ramp or they've announced a limited ramp on 128-layer, two-string stack, CMOS under the array on the first generation replacement gate.
03:24 MW:在微米的情况下,更换栅极意味着电荷陷阱技术。Micron以前一直在运行浮栅,现在他们正转向电荷阱闪存,就像大多数竞争对手一样,因此,我们预计在2020年和2021年的时间框架内,96层的成本将降低到最低。这仅仅是因为他们正在开发新技术、新工具,他们有很多转换成本,所以这将真正阻碍他们的发展。英特尔正在转向144层、浮栅、CMOS阵列,我猜这是一个三字符串堆栈。期待TechInsights提供他们在拆卸过程中看到的数据。所以,这就是今天的公司。
04:11兆瓦:还有一个我没有提到的公司,就是中国的YMTC。多年来,他们在这个会议和其他会议上发布了很多公告。YMTC现在正在出货64层晶圆粘合Xtacking技术。他们计划升级到128层——我相信他们在2月份的时候已经宣布过了——但是,总的来说,他们倾向于提前宣布一些事情,所以我不认为它会很快升级,因为64层现在才刚开始升级。六十四-层产品具有良好的模具尺寸由于CMOS下数组提供的晶片叠加,通过这样做,他们做的边缘在一个晶片,数组在另一个圆片,他们堆栈,所以最终你会得到一个非常小的模具尺寸,堆死的大小。
04:56 MW:问题是这项技术非常昂贵而且非常复杂。这被视为一种允许优化外围设备的方法,但它还没有成本竞争力。我们的模型显示,成本比竞争对手高出50%,如果他们达到了收益目标并达到了成熟期。YMTC的年出货量仍不到行业bit的2%,如果他们按计划执行,我们估计到2025年他们的市场份额可能会增长到5%以上。所以,再次强调,去年的关键是,他们实际上在运输这些产品中的一些,他们已经在拆卸中出现;然而,这项技术非常复杂,我们将看看他们是否能够将其扩展到128层。在未来的技术领域,所有公司都宣布将在2021年下半年推出1YY,我想我会称之为176。然后是2XX,就像256层技术一样,是可能的。具有英特尔宣布出售SK海力士,我们预计浮栅,尽管近期宣布,SK海力士表示,他们将继续运行浮栅两三代人,这主要是因为英特尔将从英特尔研发转移SK海力士,所以他们已经有了一些工作的进展。
06:16 MW:我要注意的另一件事是,这来自去年的IEDM论文,许多公司实际上已经试验了浮动门作为替代架构,但目前唯一仍在使用它的是英特尔。176层的命名被用于下一代。我们希望公司根据产量和成本做出务实的决定,我们已经看到了128层。举个例子,如果你能让160层技术比176层技术更便宜或更高收益,或避免问题,你可能会选择它。如果你认为你要安装工具并能够达到182个,你可能会这样做,你会做出一个务实的决定,他们没有固定的数字。以一到两年的周期(我假设正常情况下大约18个月),我们希望公司将部分但不是全部的nan产品转化为每一代产品。
07:14 MW:QLC模型.所以,在2017年的时候,我并不是真的是QLC的粉丝,但看起来MLC/TLC的历史将在QLC上重演。一开始会稍微便宜一点,但性能和耐力会更差。我们将会看到很少的应用,大量的抱怨,性能缓存和控制器将会改进产品,客户将会变得更宽容的问题,它将在7到8年的时间框架内成为主导。我们预测,在2021年,QLC比特的比例约为15%,2025年后将增长到50%。理论上它会便宜25%,在我们的模型中,在考虑了一些设计和测试开销成本后,实际会便宜20%到23%。PLC,五级电池,是可能的如果它出来了,我们可以期待同样的时间线。所以,再一次,如果有人引进了它,他们有一个芯片,然后可能8年后它会跨越,变成50%的比特。
08:16 MW:MKW Ventures的NAND成本降低模型。所以,进入…数字将显示每一代;我们假设我们将增加30%到50%的层数,每一种技术的目标是提高制造效率,所以输出工具是相同的,fab和工具供应商在这方面是合作伙伴。
08:34 MW:因此,我们的目标是不必为添加所有这些层而付出任何代价。事实上,根据工具供应商的投入,我们每新一代的晶圆成本增加了10%到15%——我们与工具供应商讨论了什么是可能的,工具成本是多少,并以这种方式获得投入。字符串堆叠增加了晶圆成本,可能是5%到10%,对于等待成本的读取来说似乎很棒,因为在构建过程中需要做一些复杂的工作。同样,这可能是另外5%到10%。我相信技术,但是,我们假设每年成本提高5%到10%,所以如果我只是采用一种特定的技术,我每年都会将其交给一家工厂,他们将通过提高效率来降低成本5%到10%。
今年的一个变化是基于工具公司和人力公司的投入,我们显著提高了三种需求技术的成本改善率,最终结果是3D,变得更有效率,速度比之前估计的更快。结果,我们的成本改进在我展示的模型中得到了改善,这是一个复杂的数据。你可以离线看这个,但基本上这是被命名为压铸不包括装配测试成本的TCR, QLC man技术,A到一年nan供应商。
09:52 MW:我在这里不给出名字,我们可以离线讨论这些名字是什么,以及公司之间的差异,然后显示2020年、2021年和2022年的成本。每一项技术的关键是,随着效率的提高,成本每年都在下降。在某些情况下,如果是一个成熟的公司,你仍然可以通过不断的学习来提高成本。如果是像今年128层这样的新技术,你会在第一年看到一个大的飞跃和成本的改善因为你得到了更低的成本,提高产量之类的东西。然后你可以看到下一个技术是176层,最终是256层——他们将继续降低成本。所以,现在,添加层总是会降低未来的整体比特成本。再一次,这实际上是转换成比特成本——他们说的是“铸”,但实际上是对需求的比特——关键的结论是比特越来越便宜。
我之前提到过,YMTC正在做一个基于X叠加的64层技术。如果你看这个结果,这是我为2021年的YMTC 64层堆叠技术建模的成本,键有一个非常小的模具尺寸,这是假设成熟的产量,但晶圆成本和加工成本要高得多。
十一17瓦:因此,他们在成本上没有竞争力。那么,这其中的关键是什么呢?成本每年都在降低,每一项新技术,我们都有确切的数字,公司名称和数字的原因,以便后续讨论。我不想在这里讲所有的细节。每个公司都有不同的成本生产路径,所以每个公司都会有更快的倾斜,他们背后有一个有趣的例子96层的成本领导者不是128层的成本领导者。事实上,他们的模型在12层有最高的成本,所以在成本上领先的公司和在成本上落后的公司每一代的成本都在变化。
12:02 MW:另一个是,我们至少有56层的视野,我们将继续降低成本。我看了下一个五年到2025年的平均成本趋势,我展示了HDD成本和NAND成本。这是一笔巨大的成本,实际上包括了该技术的组装和测试成本,最终结果将是2025年后平均成本将低于每GB 2美分。手头的成本平均每年降低20%,这包括我们从新技术中获得的,再加上我们从成本学习中获得的,因为晶圆厂变得更加成熟,设备变得更加高效,再加上TLC百分比的影响,正如我提到的,在未来五年内,TLC百分比将从大约15%上升到50%,2033年后的某个时候NAND和HDD交叉。
13:00 MW:如果你看对数图,你可以看到这个,然后更新,有一个计划的演示,他们要替换近线硬盘.如果我们拥有100%的五级单元,并且它的产量符合预测,那么交叉将只会持续到2031年,因此,近线hdd将会存在很长很长一段时间,它们将成为低成本存储的主导。同样,在这个上面,有很多数据,你可以联系我用数字和对数图之类的东西来弄清楚,但是,它再次展示了我们看到的NAND成本,而不是ASP和HDD在未来五年的成本。
42千瓦:因此,作为一个市场的名称市场,价格在2020年初恢复了一些,但从现在开始,纳克是最小的,比特增长是不清楚的,但每年的复合年增长率可能在30%左右,然后比特成本将平均每年下降20%。正如我所提到的,如果价格每年下降超过20%,所有这些数字加起来就是一个非常具有挑战性的财务模型。从历史上看,我的模型是,你应该专注于每年降价20%到25%。如果我们最终陷入这种情况,其结果将是新技术和资本支出的放缓,因为公司必须决定他们投资的速度以及他们投资新技术的速度。
十四31 MW:所以,总而言之,北美在技术进步和成本降低方面还没有结束的迹象。没有专业限制器添加更多的层,你会看到改善成本和将增长到50%的报价在2025年之后,NAND闪存成本将每两个美分/ gb 2-25还名字成本后,领导人改变在未来五年,然后成本建模在硬盘的成本大约20,33,如果包括所有技术的总和。同样,电话号码备份,收费公司名称和收费原因都可以打电话讨论,附加的联系信息显示在这里。谢谢你!