未来手机存储的发展趋势

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。

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 1，500 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。

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 和美光科技汽车产品市场总监 Stephan von Appen。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

美光科技汽车产品

市场总监 Stephan von Appen

5G 手机和游戏应用爆发，美光存储主推 LPDDR5 为代表的 DRAM 产品

据预测，2020 年，行动式内存（Mobile DRAM ）在智能手机中有 15% 左右的成长。在小米首发的旗舰 5G 手机小米 10 上，美光的 LPDDR5 已经现身。

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 4，266Mbps 提升至 5，500Mbps，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。

Christopher Moore 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 表示，美光科技将持续给全球客户提供大容量 LPDDR5 内存和 UFS3.1 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。美光科技汽车产品市场总监 Stephan von Appen 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， Stephan von Appen 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。

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。
责任编辑:pj