NAND闪存市场开始细分 通用型产品风光不再？

目前NAND闪存市场上都是兼顾密度与性能要求的通用型(one-size-fits-all)解决方案，这要求内存器件在密度与性能之间进行折衷，从而使成本降至最低。

为了在这种通用型市场中竞争，供应商采用了不同的工艺技术组合，如不同的工艺类型——SBC(single bit per cell)或者MLC(multi level cell)，不同的内存技术——NAND或者AND，并在电路设计方面进行其它创新，以优化编程带宽(programming bandwidth)、提高密度和降低裸片尺寸，从而降低成本。

三星(Samsung)选择的道路是追求性能。该公司的内存器件采用SBC技术以实现高性能的产品。但是，他们能够通过采用比较先进的工艺技术来缩小裸片尺寸，从而保持较高的密度。总的来说，这样可以使内存芯片具有非常快的编程速度和访问时间，同时仍然能够得到非常有竞争力的单位面积容量(Mb/mm2)。

东芝通过追求容量来获得优势。比较两家公司的器件，就可能注意到，它们都具有2-Gb的密度。其中的差异是，东芝采用的是MLC技术和线宽较大的制造工艺，达到同样的密度。由于东芝把重点放在存储密度上面，所以其器件性能一般。

瑞萨科技(Renesas)宣布推出的一种器件，据称通过采用一种先进的工艺技术达到了顶级性能，具有最高的密度和最小的单元尺寸。与东芝和三星不同，瑞萨科技正在努力兼顾性能与密度。

单元尺寸分析

Semiconductor Insights公司曾对三星和东芝的内存产品进行过广泛的分析，包括内存单元尺寸(cell size)测量。单元尺寸越小，单元占用的裸片空间越小，就可以使用更少的晶圆和降低成本。

三星的内存器件使用90纳米工艺，物理单元尺寸为0.0398-micron2。三星已生产出尺寸只有0.185-micron×0.215 micron2的单晶体管闪存单元，这是Semiconductor Insights截止到2004年第四季度在NAND闪存市场所测到的最小单元尺寸。

东芝的内存器件采用的是130纳米工艺，物理单元尺寸为0.070-micron2。三星的内存器件的物理单元尺寸几乎是东芝的一半，两家公司的器件都具有同样的逻辑密度，因为东芝采用了MLC技术。实际上，采用130纳米工艺的东芝器件的逻辑单元尺寸，是物理单元尺寸的一半，即为0.035-micron2。

Semiconductor Insights还将分析瑞萨科技的4-Gb闪存。该产品刚刚推出，用作样片。Semiconductor Insights坚信，瑞萨科技声明中提到的0.016-micron2的单元尺寸是逻辑单元尺寸，不是物理单元尺寸。就象东芝的内存器件一样，其物理单元尺寸是逻辑单元尺寸的两倍，即为0.032-micron2，处于90纳米工艺的预期单元尺寸范围之内。

假设瑞萨声明中所说的都能精确实现，基于0.032-micron2的单元尺寸和业内标准尺寸的外围电路，Semiconductor Insights预期4-Gb内存器件的裸片尺寸应该在130-mm2的范围以内。

优化单元尺寸是降低成本结构的关键。外围电路只占总体裸片成本结构的一小部分。例如，三星内存器件的总体裸片面积是144-mm2，内存阵列和外围电路(包括wordline drivers、bitlines和sense amplifier)所占用的总面积是114.8-mm2，约占芯片面积的79.7%。对于东芝的器件来说，内存阵列和外围电路为122.39-mm2，约占总体裸片面积的81.67%。

闪存单元的尺寸大幅下降，将继续是推动数据存储市场的主要推动力。东芝和瑞萨科技等供应商也许能够通过MLC技术在逻辑上缩小单元尺寸，但这将使密度较高的产品在注重性能的市场失去吸引力。

NAND闪存的编程性能

由于MLC技术需要采用比较复杂的感应电路(sensing circuitry)，SBC器件通常具有优异的编程性能(programming performance)。从我们所分析的器件中可以看出这点。三星注重内存器件的性能，是内存市场中的领头羊，提供超过6 MB/s的编程带宽。东芝偏重于密度，采用MLC技术，带宽性能明显落后，为1-1.5 MB/s。

瑞萨科技计划提供独特的模块管理方法，将使其能够同时对4个模块进行编程。实际上，编程带宽约为3.5 MB/s，满足市场对于90纳米MLC器件编程带宽的期望，但由于采用创新性的概念，其宽带性能将提高到10 MB/s。这种创新可能为它们固有的MLC性能问题提供合理的改进空间。

我们期望分析瑞萨科技内存器件的电路和用于支持同时对4个模块进行编程的任何相配套的控制器电路，然后才能完全认可这种处于闪存卡“系统级”的解决方案。目前，我们相信，对于注重性能的内存市场来说，采用领先的工艺技术及SBC电路，是比较可靠和可行的解决方案。

总之，Semiconductor Insights相信，NAMD闪存市场正在达到临界规模。因此，最佳方案将是同时向要求密度的市场和要求性能的市场提供相应的解决方案，而不是提供兼顾两种市场的通用型解决方案(one-size-fits-all solution)。对于某个应用来说，提供超出其需求的内存性能或密度将提高系统成本，OEM不喜欢这样的事情。

最近平均销售价格(ASP)下跌，反映了这样的事实，即NAND闪存市场正在成熟。东芝和三星正在改变其策略，把市场细分为密度型市场和性能型市场。三星已意识到MLC解决方案的密度优势，最近宣布计划推出密度更高的基于MLC的NAND闪存产品。东芝同样透露，将利用90纳米工艺生产高性能的SBC产品。

瑞萨科技希望通过采用市场领导厂商三星和东芝曾用过的策略取得成功，即试图通过提供一种满足所有内存市场的器件来打天下。我们相信，随着NAND市场的增长，东芝和三星所采用的细分市场策略可能会得到回报。