独家！剑指LPDDR5和3D NAND，美光如何在5G存储市场三分天下？

本站原创！作者：章鹰，电子发烧友执行副主编。

2020年半导体市场风起云涌，除了5G智能手机和服务器存储引领新一代存储产品潮流之外，近期发布的游戏主机带来一股新风潮。6月12日，索尼新一代游戏主机PS5正式发布，索尼高管在近日对媒体表示，PS5的系统UI交互界面进行了完全的重新设计， 采用了八核AMD Zen 2处理器，PS5最显著的变化体现在SSD硬盘，5GB/s速度是主机中最强的，用上了PCle4.0，12通道架构，速度比微软的Xbox Series X的2.4GB/s高出一倍。

图：索尼PS5游戏机

索尼PS5采取黑色块两侧的两个白色机翼。两个控制台均带有固态驱动器（SSD），可让游戏玩家更快地启动游戏。市场预期新功能与游戏内容加持下，PS5销量有机会超越竞争对手微软XBOX。其热销将会拉高存储器产业2020年下半年营运。分析师表示2020年存储器产业在NAND部分会超过DRAM，2020年PS5新世代游戏机再把NAND需求拉高5%。

据调研机构IDC统计，2019年全球和中国数据规模分别为33、7.6ZB（1ZB=1万亿GB），其中中国占比23%，预计到2025年全球和中国数据规模分别为175、48.6ZB，对应全球和中国复合增速分别为26.91%、30.35%。数据发展来源于数据中心同步配套，2019年中国数据中心机架数量过两百万、市场规模超1500亿。数据中心、智能手机、游戏、5G基站带动的存储需求日益扩大。谁能从这些潜在市场的发展中收益呢？覆盖NOR、NAND和DRAM三大产品线的厂商自然是首选，特别在存储器的技术水平上代表领先水平的国际厂商。

来自美光科技官网

美光科技官方网站财报显示，2020年第二财季美光总营收为47.97亿美元；净利润为4.05亿美元，第二季DRAM销售收入占据64%的营收，NAND占据32%的营收。超出分析师预期。美光在主要数据中心和消费类电子中存储产品应用如何？其如何预测5G未来主流终端配置存储产品的市场趋势？在汽车智能座舱和服务器存储市场主要面临的挑战如何？电子发烧友专访了美光科技移动产品事业部市场副总裁Christopher Moore和美光科技汽车系统部门高级总监Robert Bielby。他们带来了最新的市场趋势分析和存储技术和应用结合的洞察。

美光科技移动产品事业部市场副总裁Christopher Moore

美光科技汽车系统部门高级总监Robert Bielby

5G手机和游戏应用爆发，美光存储主推LPDDR5为代表的DRAM产品

据集邦咨询预测，2020年，行动式内存（Mobile DRAM ）在智能手机中有15%左右的成长。TrendForce报告显示三星、美光、SK海力士三家大厂2020年DRAM的出货增长。（见下图）以三星Galaxy S20 Ultra 5G为例，独享了16GB的超大运存，最高支持1TB存储卡，以及128GB、256GB和512GB三种机身存储版本，采用了全球首发的第一代LPDDR5。在小米首发的旗舰5G手机小米10上，美光的LPDDR5已经现身。笔者了解到，在LPDDR5市场，三星、美光已经陆续出货。

图片来自TrendForce


图表来自TrendForce

美光科技移动产品事业部市场副总裁Christopher Moore 认为，5G技术给移动终端带来两大优势：高速度和低延迟，美光是首个量产基于1Z纳米制程的手机内存企业，目前出货LPDDR5 内存容量包括 6GB、8GB 和 12GB。从专业角度看，LPDDR5读写速度明显高于LPDDR4，数据传输速率从4266Mbps提升至5500Mbps，传输带宽从34GB/s提升到了44GB/s。同时，LPDDR5在功耗降低上也有突出表现，据小米雷军透露，经过小米10的测试，与LPDDR4X相比，采用LPDDR5之后，用户续航能力提升约10%；在玩《王者荣耀》的场景中，省电约20%；在微信语音和视频场景中，省电约10%。

美光率先量产LPDDR5 8GB内存并应用到小米10中。现在美光科技已经在主要手机制造商获得了8GB和12GB LPDDR5的合格认证，据悉，美光12GB LPDDR5应用在摩托罗拉最新Edge +旗舰手机中。2020年上半年，美光还将通过基于 UFS 的多芯片封装 (uMCP5) ，把 LPDDR5 内存应用于中高端智能手机。

他指出，未来手机存储的发展趋势如下：第一、5G将推动12GB LPDDR5内存和256GB UFS3.1 NAND存储的发展，这个标准将成为未来最低的存储需求。高速率，几秒钟内即可下载完整的高清电影，实时上传用户创建的8K视频并在社交媒体平台上共享。 所有这些都需要高速、大容量的内存和存储。 第二、5G技术将会带动颠覆性创新应用。随着社交网络和抖音等视频应用的不断发展，未来的移动终端可能需要1TB的UFS4.0超高速存储， 24GB LPDDR5x内存。

Trendforce的分析师对记者表示，2020年智能手机以LPDDR4为主流，占比达到78%，但同时LPDDR5的份额在逐步成长中，今年LPDDR5占比将增加至11.9%。

众所周知，全球十大手机厂商，中国占据了7席，韩国除三星外，只有LG挤进了全球前十强，中国的华为、OPPO、小米、Vivo在5G手机市场都新品迭出，中国市场是美光科技一直看重的市场，随着中国市场争夺加剧，国内手机厂商也在海外市场发力，Christopher Moore对记者表示，美光科技将持续给全球客户提供大容量LPDDR5内存和UFS 3.1 NAND存储设备。

5G商用驱动存储需求多元化，美光产品组合不容忽视

全球5G商用不断加快，中国在3月份以来推出5G新基建，5月13日，美国T-Mobile在Sprint位于费城和纽约的2.5GHz频段推出5G服务。T-Mobile计划未来5年内向5G网络投资600亿美元。5G商用网络的演进，给5G基站市场、数据中心和关联市场的存储需求带来极大推动。

2020年初爆发的新冠肺炎疫情，对整个电子行业产生了冲击，但也带来了在家办公和云服务器需求增长的机会。美光科技移动产品事业部市场副总裁Christopher Moore指出，最近，美光1z 纳米的DDR5出样，为实现5G的下一代以及更先进的技术奠定关键基础。

“5G的内存和存储需求非常多样化，美光独有的产品组合广度是个关键优势，我们将以此抓住5G带来的巨大机会。无论是用于计算和网络的DDR4 / 5，速度更快的LPDDR4 / 5或GDDR6技术，还是用于存储和启动的SSD、NAND或NOR，美光强大的产品组合都能让我们为5G领域中最苛刻的应用提供服务。” Christopher Moore表示。

5G不仅使网络受益，同时还包括云和数据中心。为了处理移动连接，数据中心必须将内存和存储量增加4到10倍。云数据中心是5G数字生态系统的核心，在这一演进过程中至关重要。 企业和云存储必须完成从机械硬盘（HDD）到固态硬盘（SSD）的过渡才能为5G做好准备。

美光科技推出的3D NAND技术，例如具有很好性价比的QLC（四层单元） SSD，可满足容量、密度、低延迟和高性能需求。 DRAM的创新包括NVDIMM，这是一种结合了NAND闪存和DRAM的非易失性持久存储解决方案。

随着国内5G网络覆盖和SA建网逐渐成熟，V2X标准制定完善，未来车联网终端应用将会持续看好。美光科技汽车系统部门高级总监Robert Bielby指出， 车载信息娱乐系统（In-Vehicle-Infotainment，IVI）对内存的需求最大。这套系统开始搭载越来越多的高清显示器、平视显示器（HUD）、3D地图和娱乐流媒体功能，因此也需要一流的计算性能和相应的高内存带宽，同时还得考虑到整车有限的电量能给到它的配比。

纵览整个汽车链条，美光看好汽车客舱体验、自动驾驶、车联网和共享出行四大领域对内存的市场需求。

美光科技已经在汽车电子领域有28年经验累积，认为公司提供业内最广泛的汽车级内存解决方案，覆盖NAND、NOR和DRAM。例如美光的汽车级DRAM产品包括传统解决方案（如SDR、DDR1/2解决方案），主流DDR3/4解决方案，再到先进的LPDDR4、LPDDR5和GDDR6解决方案。NOR产品包括并行、串行和Xccela™，它们拥有一整套安全性能，其中包括创新的Authenta™解决方案。又比如美光的NAND产品组合包括SLC、e.MMC、UFS以及PCIe SSD，是实现顶级性能表现的ADAS和自动驾驶应用的首选。

小结：

如何应对5G终端电子产品小型化、多功能，上市时间加快三大市场挑战？行业专家认为，芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升，转向芯片工艺制程+先进封装技术系统能力的提升，美光在先进制程1Z纳米的LPDDR5和DDR5的量产及供应，都代表这一技术走势的演绎。

6月9日，SEMI基于二季度数据调整了2021年全球晶圆厂设备开支规模的预测值，规模由此前预估的657亿美元上调至677亿美元，预计同比增长24%。其中，存储器工厂的设备开支预计将达到300亿美元，排名第一。全球存储市场中国占据一半，谁能在中国市场胜出，将会引领全球市场走向，美光能否抓住市场机遇，我们将拭目以待。