2020.12.28(一)
提前漲價，記憶體春天到
大家早，我是 LEO
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■ 什麼是記憶體？
常常有人分不清「記憶體」與「硬碟」的差別？！明明都是用來儲存資料，到底有什麼不一樣呢？記憶體又分成DRAM、SRAM、DDR3、DDR4、DDR5、NOR FLASH、NAND FLASH…，到底是什麼意思？
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大家至少知道電腦中有硬碟這件事，我們常講的C槽、D槽就是常見的硬碟，也是儲存資料的重要地方，當我們打開電腦工作的時候，CPU(中央處理器)就會到硬碟中抓資料、抓程式來執行運算。
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記憶體就是為了跑「正在執行中的程式或資料」，從硬碟中複製過來存放的，因為CPU在記憶體抓資料，會比CPU不透過記憶體直接到硬碟抓資料快數百萬倍。
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簡單來說，大家可以把硬碟想像成辦公室的抽屜，平時工作會用的資料就先放抽屜裡，需要用的的時候就拿出來放在辦公桌面(記憶體)上，抽屜越大能夠存放的資料就越多，桌面越大能夠同時處理的工作就越大。
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硬碟：就是我們說的ROM或者NAND Flash( USB 隨身碟和手機的儲存空間，就是用 NAND Flash 為主)，不具揮發性，停電狀態，也能保存資料。
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記憶體可分為：DRAM(動態隨機記憶體)、SRAM(靜態隨機記憶體)資料儲存都具有揮發性，只要停止供應電源，記憶資料就會消失！
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SRAM 讀寫速度較快，使用電晶體較多，功耗較高，結構比較複雜，價格就比 DRAM 貴，所以目前還是使用DRAM技術為主。
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■ Flash分成 NOR Flash & NAND Flash
NOR Flash讀取的速度較快，但寫入的速度慢，價格比較貴，打入任天堂 Switch 主機的 ROM 供應鏈的旺宏(2337)就是做NOR Flash。
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NAND Flash 寫入的速度快、價格較低，USB 隨身碟和手機儲存空間，普遍使用 NAND Flash 。
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目前越來越多筆電甚至桌機都採用SSD硬碟又是什麼呢？為什麼價格較傳統HDD硬碟貴，但是開機速度明顯超快，只需要2~3秒就能完成開機動作呢？因為它就是用NAND Flash為基礎建構的裝置，耐震，速度快，重量不到HDD的1/10。
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■ 中芯受制裁NOR Flash漲價
美國商務部將中國最大晶圓代工廠中芯國際列入禁售令實體清單，中芯國際供應商必須符合美國技術 25% 的門檻規定。中國（Nor Flash）記憶體大廠兆易創新原本委託中芯國際代工，中國 Nor Flash 廠及 iPhone 12 使用的 Nor Flash 都開始陸續傳出轉單華邦電(2344)。
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兆易創新每月委託中芯國際代工一萬片數量，將使市場供需更吃緊，導致市場報價上漲，市場預估 2021 年 Nor Flash 恐將出現供需失衡，報價可能逐季看漲。
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■ DRAM 提前漲價
根據市調機構集邦科技預估，DRAM 產業屬寡占市場型態，經過2季的庫存修正後，加上美光桃園廠跳電意外，與年底及農曆年補貨需求升溫，推升DRAM現貨價走揚，12月至今現貨價漲幅達1至2成。
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12月以來，記憶體綜合價格指數(DXI)也大漲逾二成，並預期明年第1季合約價止跌，甚至有機會上漲。
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■ 華邦電(2344)：蘋果與非蘋陣營均採用 OLED螢幕，帶動 OLED面板外掛 NOR Flash晶片需求大增。
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TWS(真無線藍牙)耳機需求大爆發，蘋果、Sony、BOSE、Beats、三星、華為，都大推真無線藍芽耳機，每支耳機都需搭載 NOR Flash晶片協助運算！
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傳出明年上半年 NOR Flash產能滿載，明年第1季漲幅 7-10%，第二、三季各季漲幅將分別約 10%，預期下半年產能將持續滿載。
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■ 十銓(4967)：在 DRAM世代交替的時刻，今年12月率先打造出DDR5消費型記憶體，暫訂為單支16GB 4800MHz 1.1V，功耗下降了10%，也同時提升1.6倍的傳輸速率，目前已連繫各大主機板廠進行相關驗證，最快可於2021 第3季推出。
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今年擴大在歐美市場的銷售布局，瞄準歐美電商平台，加強線上通路發展，北美Amazon銷售衝上500%的高成長紀錄，樂觀看明年記憶體供需轉好，5G、物聯網、智慧城市、智慧醫療及車載應用等，將帶動記憶體需求進入爆發期。
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【台積電佈局新存儲技術】

近年來，在人工智能（AI）、5G等推動下，以MRAM（磁阻式隨機存取存儲器）、鐵電隨機存取存儲器 (FRAM)、相變隨機存取存儲器（PRAM），以及可變電阻式隨機存取存儲器（RRAM）為代表的新興存儲技術逐漸成為市場熱點。這些新技術吸引各大晶圓廠不斷投入，最具代表性的廠商包括台積電、英特爾、三星和格羅方德（Globalfoundries）。

那麼，這些新興存儲技術為什麼會如此受期待呢？主要原因在於：隨着半導體制造技術持續朝更小的技術節點邁進，傳統的DRAM和NAND Flash面臨越來越嚴峻的微縮挑戰，DRAM已接近微縮極限，而NAND Flash則朝3D方向轉型。

此外，傳統存儲技術在高速運算上也遭遇阻礙，處理器與存儲器之間的「牆」成為了提升運算速度和效率的最大障礙。特別是AI的發展，數據需求量暴增，「牆」的負面效應愈加突出，越來越多的半導體廠商正在加大對新興存儲技術的研發和投資力度，尋求成本更佳、速度更快、效能更好的存儲方案。

從目前來看，最受期待的就是MRAM，各大廠商在它上面投入的力度也最大。MRAM屬於非易失性存儲技術，是利用具有高敏感度的磁電阻材料製造的存儲器，斷電時，MRAM儲存的數據不會丟失，且耗能較低，讀寫速度快，可媲美SRAM，比Flash速度快百倍，在存儲容量方面能替代DRAM，且數據保存時間長，適合高性能應用。

MRAM的基本結構是磁性隧道結，研發難度高，目前主要分為兩大類：傳統MRAM和STT-MRAM，前者以磁場驅動，後者則採用自旋極化電流驅動。

另外，相較於DRAM、SRAM和NAND Flash等技術面臨的微縮困境，MRAM可滿足製程進一步微縮需求。目前，DRAM製程工藝節點為1X nm，已接近極限，而Flash走到20 nm以下後，就朝3D製程轉型了。MRAM製程則可推進至10nm以下。

在過去幾年裏，包括台積電、英特爾、三星、格羅方德等晶圓代工廠和IDM，相繼大力投入MRAM 研發，而且主要着眼於STT-MRAM，也有越來越多的嵌入式解決方案誕生，用以取代Flash、EEPROM和SRAM。

- 台積電

早在2002年，台積電就與工研院簽訂了MRAM合作發展計劃。近些年，該公司一直在開發22nm製程的嵌入式STT-MRAM，採用超低漏電CMOS技術。

2018年，台積電進行了eMRAM芯片的「風險生產」，2019年生產採用22nm製程的eReRAM芯片。

2019年，台積電在嵌入式非易失性存儲器技術領域達成數項重要的里程碑：在40nm製程方面，該公司已成功量產Split-Gate（NOR）技術，支持消費類電子產品應用，如物聯網、智慧卡和MCU，以及各種車用電子產品。在28nm製程方面，該公司的嵌入式快閃存儲器支持高能效移動計算和低漏電製程平台。

在ISSCC 2020上，台積電發佈了基於ULL 22nm CMOS工藝的32Mb嵌入式STT-MRAM。該技術基於台積電的22nm ULL（Ultra-Low-Leakage）CMOS工藝，具有10ns的極高讀取速度，讀取功率為0.8mA/MHz/bit。對於32Mb數據，它具有100K個循環的寫入耐久性，對於1Mb數據，具有1M個循環的耐久性。

它支持在260°C下進行90s的IR迴流焊，在150°C下10年的數據保存能力。它以1T1R架構實現單元面積僅為0.046平方微米，25°C下的32Mb陣列的漏電流僅為55mA。

目前，台積電已經完成22nm嵌入式STT-MRAM技術驗證，進入量產階段。在此基礎上，該公司還在推進16 nm 製程的STT-MRAM研發工作。

除了MRAM，台積電也在進行着ReRAM的研發工作，並發表過多篇基於金屬氧化物結構的ReRAM論文。

工研院電光所所長吳志毅表示，由於新興存儲技術將需要整合邏輯製程技術，因此現有存儲器廠商要卡位進入新市場，門檻相對較高，而台積電在這方面具有先天優勢，因為該公司擁有很強的邏輯製程生產能力，因此，台積電跨入新興存儲市場會具有競爭優勢。

據悉，工研院在新興存儲技術領域研發投入已超過10年，通過元件創新、材料突破、電路優化等方式，開發出了更快、更耐久、更穩定、更低功耗的新一代存儲技術，目前，正在與台積電在這方面進行合作。未來，台積電在新興存儲器發展方面，工研院將會有所貢獻，但具體內容並未透露。

- 三星

三星在MRAM研發方面算是起步較早的廠商，2002年就開始了這項工作，並於2005年開始進行STT-MRAM的研發，之後不斷演進，到了2014年，生產出了8Mb的eMRAM。

三星Foundry業務部門的發展路徑主要分為兩條，從28nm節點開始，一條是按照摩爾定律繼續向下發展，不斷提升FinFET的工藝節點，從14nm到目前的7nm，進而轉向下一步的5nm。

另一條線路就是FD-SOI工藝，該公司還利用其在存儲器製造方面的技術和規模優勢，着力打造eMRAM，以滿足未來市場的需求。這方面主要採用28nm製程。

三星28nm製程FD-SOI（28FDS）嵌入式NVM分兩個階段。第一個是2017年底之前的電子貨幣風險生產，第二個是2018年底之前的eMRAM風險生產。並同時提供eFlash和eMRAM（STT-MRAM）選項。

該公司於2017年研製出了業界第一款採用28FDS工藝的eMRAM測試芯片。

2018年，三星開始在28nm平台上批量生產eMRAM。2019年3月，該公司推出首款商用eMRAM產品。據悉，eMRAM模塊可以通過添加三個額外的掩膜集成到芯片製造工藝的後端，因此，該模塊不必要依賴於所使用的前端製造技術，允許插入使用bulk、FinFET或FD-SOI製造工藝生產的芯片中。

三星表示，由於其eMRAM在寫入數據之前不需要擦除週期，因此，它比eFlash快1000倍。與eFlash相比，它還使用了較低的電壓，因此在寫入過程中的功耗極低。

2018年，Arm發佈了基於三星28FDS工藝技術的eMRAM編譯器IP，包括一個支持18FDS (18nm FD-SOI工藝)的eMRAM編譯器。這一平台有助於推動在5G、AI、汽車、物聯網和其它細分市場的功耗敏感應用領域的前沿設計發展。

2019年，三星發佈了採用28FDS工藝技術的1Gb嵌入STT-MRAM。基於高度可靠的eMRAM技術，在滿足令人滿意的讀取，寫入功能和10年保存時間的情況下，可以實現90％以上的良率。並且具備高達1E10週期的耐久性，這些對於擴展eMRAM應用有很大幫助。

2019年底，Mentor宣佈將為基於Arm的eMRAM編譯器IP提供IC測試解決方案，該方案基於三星的28FDS工藝技術。據悉，該測試方案利用了Mentor的Tessent Memory BIST，為SRAM和eMRAM提供了一套統一的存儲器測試和修復IP。

- Globalfoundries（格羅方德半導體股份有限公司）

2017年，時任Globalfoundries首席技術官的Gary Patton稱，Globalfoundries已經在其22FDX（22nm製程的FD-SOI工藝技術）製程中提供了MRAM，同時也在研究另一種存儲技術。

由於Globalfoundries重點發展FD-SOI技術，特別是22nm製程的FD-SOI，已經很成熟，所以該公司的新興存儲技術，特別是MRAM，都是基於具有低功耗特性的FD-SOI技術展開的。

今年年初，Globalfoundries宣佈基於22nm FD-SOI 平台的eMRAM投入生產。該eMRAM技術平台可以實現將數據保持在-40°C至+125°C的温度範圍內，壽命週期可以達到100,000，可以將數據保留10年。該公司表示，正在與多個客户合作，計劃在2020年安排多次流片。

據悉，該公司的eMRAM旨在替代NOR閃存，可以定期通過更新或日誌記錄進行重寫。由於是基於磁阻原理，在寫入所需數據之前不需要擦除週期，大大提高了寫入速度，宏容量從4-48Mb不等。

- 英特爾

英特爾也是MRAM技術的主要推動者，該公司採用的是基於FinFET技術的22 nm製程。

2018年底，英特爾首次公開介紹了其MRAM的研究成果，推出了一款基於22nm FinFET製程的STT-MRAM，當時，該公司稱，這是首款基於FinFET的MRAM產品，並表示已經具備該技術產品的量產能力。

結語

由於市場需求愈加凸顯，且有各大晶圓廠大力投入支持，加快了以MRAM為代表的新興存儲技術的商業化進程。未來幾年，雖然DRAM和NAND Flash將繼續站穩存儲芯片市場主導地位，但隨着各家半導體大廠相繼投入發展，新興存儲器的成本將逐步下降，可進一步提升 MRAM等技術的市場普及率。

原文：
https://mp.weixin.qq.com/s/sMZ0JwclWf1zAEPkW8Rn0Q

被賦予掌新唐重任的蘇源茂學長，為交大電子學士、南加州大學電機工程碩士，業界人士表示，蘇學長早期曾在美國矽谷工作，還創業設計SRAM的Winbic公司，華邦電成立初期，到矽谷買三家公司，Winbic是其中一家，也是最成功的一家。

蘇源茂學長後來加入華邦電，陸續任北美子公司資深副總經理、台灣總公司的DRAM產品中心協理、 DRAM/SRAM產品中心協理、銷售中心副總經理、副董事長兼副執行長，為董事長焦佑鈞學長倚重的左右手，以他的經歷與專長，接新唐董事長及執行長，被內部認為將有助整合松下電器旗下半導體事業，強化華邦電與新唐跨國併購的效益。