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यह स्मृति बाजार के लिए एक शीर्ष स्तर की अवधि है, और यह खत्म नहीं हुआ है।

अब तक 2020 में, दो मुख्य मेमोरी प्रकारों - 3 डी नंद और डीआरएएम के लिए मांग उम्मीद से थोड़ी बेहतर रही है।लेकिन अब मंदी, इन्वेंट्री के मुद्दों और जारी व्यापार युद्ध के बीच बाजार में कुछ अनिश्चितता है।

इसके अलावा, 3 डी नंद बाजार एक नई प्रौद्योगिकी पीढ़ी की ओर बढ़ रहा है, लेकिन कुछ उपज मुद्दों का सामना कर रहे हैं।और 3 डी नंद और DRAM दोनों के आपूर्तिकर्ताओं को चीन से नई प्रतिस्पर्धा मिल रही है।

2019 में मंदी के बाद, स्मृति बाजार को इस साल रिबाउंड करना था।फिर, COVID-19 महामारी हुई।अचानक, देशों के एक बड़े प्रतिशत ने प्रकोप को कम करने के लिए विभिन्न उपायों को लागू किया, जैसे कि घर में रहने के आदेश और व्यापार बंद होने के साथ-साथ अन्य।जल्द ही आर्थिक उथल-पुथल और नौकरी छूट गई।

जैसा कि यह निकला, हालांकि, काम पर घर की अर्थव्यवस्था ने पीसी, टैबलेट और अन्य उत्पादों के लिए अप्रत्याशित मांग निकाल दी।डेटा सेंटरों में सर्वरों की बढ़ती मांग भी थी।यह सब स्मृति, तर्क और अन्य चिप प्रकारों की मांग को पूरा करता है।

अमेरिका-चीन व्यापार युद्ध जारी है, जिससे बाजार में अनिश्चितता पैदा हो रही है, लेकिन इसने पैनिक चिप खरीदने की एक लहर भी पैदा कर दी।मूल रूप से, अमेरिका ने चीन के हुआवेई के लिए व्यापार प्रतिबंधों का एक वर्गीकरण शुरू किया है।इसलिए, कुछ समय के लिए, हुआवेई चिप उखाड़ रहा है, मांग बढ़ रही है।

यही खत्म हो रहा है।हुआवेई के साथ व्यापार करने के लिए, अमेरिकी कंपनियों और अन्य लोगों को सेप्ट 14. के बाद अमेरिकी सरकार से नए लाइसेंस की आवश्यकता होगी। कई विक्रेता हुआवेई के साथ संबंध काट रहे हैं, जो चिप की मांग को प्रभावित करेगा।

सभी ने बताया, समग्र मेमोरी बाजार जटिल है, और कई अज्ञात हैं।उद्योग को आगे बढ़ने में कुछ अंतर्दृष्टि प्राप्त करने में मदद करने के लिए, सेमीकंडक्टर इंजीनियरिंग ने DRAM, 3D NAND और अगली पीढ़ी की मेमोरी के लिए बाजारों की जांच की।

घूंट की गतिशीलता
आज के सिस्टम प्रोसेसर, ग्राफिक्स, साथ ही मेमोरी और स्टोरेज को एकीकृत करते हैं, जिन्हें अक्सर मेमोरी / स्टोरेज पदानुक्रम के रूप में संदर्भित किया जाता है।उस पदानुक्रम के पहले टियर में SRAM को तेज डेटा एक्सेस के लिए प्रोसेसर में एकीकृत किया गया है।DRAM, अगला टियर, मुख्य मेमोरी के लिए अलग और उपयोग किया जाता है।भंडारण के लिए डिस्क ड्राइव और NAND- आधारित सॉलिड-स्टेट स्टोरेज ड्राइव (SSDs) का उपयोग किया जाता है।

2019 DRAM के लिए एक कठिन अवधि थी, अभाव की मांग और गिरती कीमतों के कारण।तीन शीर्ष डीआरएएम निर्माताओं के बीच प्रतिस्पर्धा भयंकर रही है।DRAM बाजार में, सैमसंग 2020 के Q2 में 43.5% शेयर के साथ अग्रणी है, उसके बाद SKF Hynix (30.1%) और माइक्रोन (21%), TrendForce के अनुसार।

प्रतियोगिता चीन से एक नए प्रवेशी के साथ तेज होने की उम्मीद है।चीन की चांगएक्सिन मेमोरी टेक्नोलॉजी (CXMT) अपनी पहली 19nm DRAM लाइन को शिपिंग कर रही है, जिसमें कॉमन एंड कंपनी के अनुसार 17nm उत्पाद काम करते हैं।

यह देखना बाकी है कि सीएक्सएमटी का बाजार पर क्या प्रभाव पड़ेगा।2020 में, इस बीच, DRAM बाजार एक मिश्रित तस्वीर है।आईबीएस के अनुसार, 2019 में कुल मिलाकर DRAM का बाजार $ 62.0 बिलियन तक पहुंचने की उम्मीद है, जो 2019 में $ 61.99 बिलियन से अधिक है।

स्टे-एट-होम इकोनॉमी, डेटासेंटर सर्वर बूम के साथ मिलकर, 2020 की पहली छमाही और तीसरी तिमाही के लिए मजबूत DRAM की मांग को प्रेरित करती है। “Q3 2020 में Q1 में वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण ड्राइवर डेटासेंटर और पीसी थे,” हैंडेल जोन्स, IBS के सी.ई.ओ.

आज, DRAM विक्रेता 1xnm नोड के आधार पर शिपिंग डिवाइस हैं।"हम Q3 में मजबूत DRAM की मांग को देख रहे हैं क्योंकि DRAM सप्लायर्स '1nmy' और '1nmz' नोड को रैंप करना शुरू करते हैं," FormFactor में सीनियर वाइस प्रेसिडेंट, चीफ टेस्टिंग चिप के लिए जांच कार्ड्स के सप्लायर एमी लियोंग ने कहा।

अब, हालांकि, 2020 के उत्तरार्ध में मंदी की आशंका है। "Q4 2020 में, डेटासेंटरों में धीमी मांग के कारण कुछ नरमी है, लेकिन यह एक गहरी गिरावट नहीं है," आईबीएस 'जोन्स ने कहा।

अभी तक, इस बीच, यह स्मार्टफोन में मेमोरी की मांग के लिए एक अभावपूर्ण वर्ष रहा है, लेकिन यह जल्द ही बदल सकता है।मोबाइल DRAM के मोर्चे पर, विक्रेता नए LPDDR5 इंटरफ़ेस मानक के आधार पर उत्पादों को तैयार कर रहे हैं।सैमसंग के अनुसार, 16GB LPDDR5 डिवाइस के लिए डेटा ट्रांसफर रेट 5,500Mb / s है, जो पिछले मोबाइल मेमोरी स्टैंडर्ड (LPDDR4X, 4266Mb / s) से लगभग 1.3 गुना तेज है।

काउल के विश्लेषक कार्ल एकरमैन ने एक शोध नोट में कहा, "हमें उम्मीद है कि फ्लैगशिप 5 जी स्मार्टफोन डिवाइस के उच्च उत्पादन पर मोबाइल डीआरएएम और नंद की मांग बढ़ेगी।"

5G, अगली पीढ़ी की वायरलेस तकनीक, 2021 में DRAM की मांग को पूरा करने की उम्मीद है। IBS के अनुसार, DRAM का बाजार 2021 में 68.1 बिलियन डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है।"2021 में, विकास के लिए प्रमुख चालक स्मार्टफोन और 5 जी स्मार्टफोन होंगे," आईबीएस 'जोन्स ने कहा।"इसके अलावा, डेटा सेंटर की वृद्धि अपेक्षाकृत मजबूत होगी।"

नंद चुनौतियां
सुस्त विकास की अवधि के बाद, नंद फ्लैश मेमोरी के आपूर्तिकर्ता भी 2020 में एक पलटाव की उम्मीद करते हैं। "हम नंद फ्लैश मेमोरी के लिए दीर्घकालिक मांग के बारे में आशावादी हैं," फॉर्मफैक्टर के लियोंग ने कहा।

कुल मिलाकर, NAND फ्लैश मेमोरी मार्केट 2020 में 47.9 बिलियन डॉलर तक पहुंचने की उम्मीद है, 2019 में $ 43.9 बिलियन से 9% तक।IBS के जोन्स ने कहा, "Q3 2020 के माध्यम से Q1 में प्रमुख एप्लिकेशन ड्राइवर स्मार्टफोन, पीसी और डेटासेंटर थे।""हमने Q4 2020 में मांग में कुछ नरमी देखी है, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं है।"

आईबीएस के अनुसार, 2021 में NAND बाजार 53.3 बिलियन डॉलर तक पहुंचने की उम्मीद है।"2021 में प्रमुख ड्राइवर स्मार्टफोन होंगे," जोन्स ने कहा।"हम प्रति स्मार्टफोन में नंद सामग्री बढ़ाने के साथ-साथ मात्रा में वृद्धि भी देखते हैं।"

नंद बाजार में, सैमसंग 2020 की दूसरी तिमाही में 31.4% शेयर के साथ अग्रणी है, इसके बाद Kioxia (17.2%), वेस्टर्न डिजिटल (15.5%), SK Hynix (11.7%) और फिर माइक्रोन (11.5%) और है। TrendForce के अनुसार, इंटेल (11.5%)।

यदि यह पर्याप्त प्रतिस्पर्धा नहीं है, तो चीन की यांग्त्ज़ी मेमोरी टेक्नोलॉजीज (वाईएमटीसी) ने हाल ही में 64-परत डिवाइस के साथ 3 डी नंद बाजार में प्रवेश किया।"YMTC में 2021 में अपेक्षाकृत मजबूत वृद्धि होगी, लेकिन इसकी बाजार हिस्सेदारी बहुत कम है," जोन्स ने कहा।

इस बीच, कुछ समय के लिए, आपूर्तिकर्ता 3 डी नंद के लिए रैंप कर रहे हैं, जो कि नंदर फ्लैश मेमोरी के उत्तराधिकारी हैं।प्लानर नंद के विपरीत, जो एक 2 डी संरचना है, 3 डी नंद एक ऊर्ध्वाधर गगनचुंबी इमारत जैसा दिखता है जिसमें मेमोरी कोशिकाओं की क्षैतिज परतें खड़ी होती हैं और फिर छोटे ऊर्ध्वाधर चैनलों का उपयोग करके जुड़ा होता है।

3D NAND को किसी उपकरण में खड़ी परतों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है।जैसे-जैसे अधिक परतें जुड़ती जाती हैं, सिस्टम में थोड़ा घनत्व बढ़ता जाता है।लेकिन जब आप अधिक परतें जोड़ते हैं तो विनिर्माण चुनौतियां बढ़ जाती हैं।

3 डी नंद को भी कुछ मुश्किल बयान और नक्शों के कदमों की आवश्यकता है।“आप विभिन्न रसायन विज्ञान का उपयोग कर रहे हैं।आप विशेष रूप से उच्च-पहलू अनुपात नक़्क़ाशी या जिसे वे हर कहते हैं, के लिए भी कुछ निश्चित प्रोफाइल के बाद हैं।3 डी नंद के लिए, यह अत्यंत महत्वपूर्ण हो गया है, ”बेन रथसैक, उपाध्यक्ष और उप महाप्रबंधक, TEL अमेरिका में, हाल ही में एक प्रस्तुति के दौरान।

पिछले साल, आपूर्तिकर्ता 64-परत 3 डी नंद उत्पादों की शिपिंग कर रहे थे।"आज, 92- और 96-लेयर 3 डी नंद डिवाइस आम हैं," टेकइन्साइट्स के वरिष्ठ तकनीकी साथी जियोंगोंग चोए ने कहा।"ये उपकरण मोबाइल, एसएसडी और उद्यम बाजार में आम हैं।"

128-लेयर 3D NAND अगली प्रौद्योगिकी पीढ़ी है।रिपोर्ट में सामने आया है कि उपज की समस्याओं के बीच यहां कुछ देरी हो रही है।“128L अभी जारी किया गया है।128L SSDs अभी बाजार में जारी किए गए हैं, ”चो ने कहा।“यह थोड़ा विलंबित है।हालांकि, अभी भी यील्ड के मुद्दे हैं।

यह स्पष्ट नहीं है कि समस्या कब तक चलेगी।बहरहाल, 3 डी नंद को स्केल करने के लिए आपूर्तिकर्ता अलग-अलग मार्ग अपना रहे हैं।कुछ तथाकथित स्ट्रिंग स्टैकिंग दृष्टिकोण का उपयोग कर रहे हैं।उदाहरण के लिए, कुछ दो 64-परत डिवाइस विकसित कर रहे हैं और उन्हें स्टैकिंग कर रहे हैं, जिससे 128-परत डिवाइस बन जाता है।

दूसरे लोग दूसरा रास्ता अपना रहे हैं।"सैमसंग ने 128L के लिए एकल स्टैक दृष्टिकोण रखा, जिसमें बहुत अधिक पहलू अनुपात ऊर्ध्वाधर चैनल नक़्क़ाशी शामिल है," चो ने कहा।

उद्योग 3 डी नंद पैमाने पर जारी रहेगा।2021 के अंत तक, चो को उम्मीद है कि जोखिम उत्पादन में 176- से 192-परत 3 डी नंद भागों होगा।

यहां कुछ चुनौतियां हैं।"हम 3 डी नंद स्केलिंग के बारे में आशावादी हैं," लम रिसर्च के सीटीओ रिक गोट्सचो ने कहा।“3 डी नंद को स्केल करने में दो बड़ी चुनौतियां हैं।फिल्मों में एक तनाव है कि आप अधिक से अधिक परतों को जमा करते हैं, जो वेफर को ताना और विकृत कर सकता है, इसलिए जब आप डबल डेक या ट्रिपल डेक जाते हैं, तो संरेखण एक बड़ी चुनौती बन जाता है। "

यह स्पष्ट नहीं है कि 3 डी नंद कितना दूर होगा, लेकिन हमेशा अधिक बिट्स की मांग होती है।"मजबूत मांग दीर्घकालिक है," गोट्सचो ने कहा।“डेटा, और डेटा जेनरेशन और स्टोरेज में विस्फोटक वृद्धि हुई है।डेटा के खनन के लिए ये सभी अनुप्रयोग अधिक डेटा के लिए नए अनुप्रयोगों को फीड करने जा रहे हैं, इसलिए डेटा की एक अतुलनीय मांग है और डेटा को हमेशा के लिए संग्रहीत करने के लिए। ”

अगली-जेनरल मेमोरी
कुछ समय के लिए, उद्योग कई अगली पीढ़ी के मेमोरी प्रकार विकसित कर रहा है, जैसे कि चरण-परिवर्तन मेमोरी (पीसीएम), एसटीटी-एमआरएएम, रेराम और अन्य।

ये मेमोरी प्रकार आकर्षक हैं क्योंकि वे SRAM की गति और फ्लैश की गैर-अस्थिरता को असीमित धीरज के साथ जोड़ते हैं।लेकिन नई यादों को विकसित होने में अधिक समय लगा है क्योंकि वे डेटा को स्टोर करने के लिए जटिल सामग्रियों और स्विचिंग योजनाओं का उपयोग करते हैं।

नए मेमोरी प्रकारों में से, PCM सबसे सफल रहा है।कुछ समय के लिए, इंटेल को 3D XPoint शिपिंग किया गया है, जो एक पीसीएम है।माइक्रोन भी पीसीएम शिपिंग है।एक nonvolatile मेमोरी, PCM किसी सामग्री की स्थिति को बदलकर डेटा संग्रहीत करता है।यह बेहतर धीरज के साथ, फ्लैश से तेज है।

STT-MRAM भी शिपिंग है।यह असीमित धीरज के साथ SRAM की गति और फ्लैश की गैर-अस्थिरता को प्रदर्शित करता है।यह चिप्स में गैर-वाष्पशील गुण प्रदान करने के लिए इलेक्ट्रॉन स्पिन के चुंबकत्व का उपयोग करता है।

एसटीटी-एमआरएएम को स्टैंडअलोन और एम्बेडेड अनुप्रयोगों में पेश किया जाता है।एम्बेडेड में, यह NOR (eFlash) को 22nm पर और माइक्रोकंट्रोलर और अन्य चिप्स से परे बदलने का लक्ष्य है।

रेराम में रीड लेटेंसीज़ कम हैं और फ्लैश की तुलना में तेज़ी से लेखन प्रदर्शन होता है।रेराम में, एक वोल्टेज को सामग्री स्टैक पर लागू किया जाता है, जो प्रतिरोध में एक बदलाव बनाता है जो मेमोरी में डेटा रिकॉर्ड करता है।

"रेराम और कुछ हद तक एमआरएएम सफल मात्रा उपयोग मामलों की कमी से प्रभावित हुए हैं," यूएमसी में उत्पाद प्रबंधन के तकनीकी निदेशक डेविड उरीउ ने कहा।“पीसीएम से एमआरएएम से रेराम तक की प्रत्येक तकनीक में उनके मजबूत और कमजोर बिंदु हैं।हमने इनमें से कई तकनीकों पर रोमांचक भविष्यवाणियां देखी हैं, लेकिन तथ्य यह है कि वे अभी भी काम कर रहे हैं। ”

जबकि पीसीएम भाप प्राप्त कर रहा है, अन्य प्रौद्योगिकियां केवल जड़ ले रही हैं।उरु ने कहा, "उत्पाद अपनाने में परिपक्वता का मुद्दा समाधान क्षमताओं में विश्वास हासिल करने के लिए समय पर प्रदर्शन करने की जरूरत है।"“लागत के मुद्दे, सामान्य रूप में अनुरूप प्रदर्शन और उपयोग के मामलों को आगे लाया गया है और कुछ ही चुनौतियों का सामना कर रहे हैं।बहुमत केवल उत्पादन और कुल लागत-स्वामित्व जोखिम को शर्त लगाने के लिए बहुत जोखिम भरा है। ”

यह कहना नहीं है कि MRAM और ReRAM की सीमित क्षमता है।“हम एमआरएएम और रेराम में भविष्य की संभावना देखते हैं।पीसीएम, जबकि तुलनात्मक रूप से महंगा है, काम करने के लिए दिखाया गया है और परिपक्व होना शुरू हो गया है, ”उन्होंने कहा।“हमारा उद्योग लगातार इन नए मेमोरी डिज़ाइनों की परिपक्वता स्वीकृति को विकसित करने से जुड़ी सामग्रियों और उपयोग के मामलों में सुधार करता है और इन्हें कृत्रिम बुद्धिमत्ता, मशीन लर्निंग और प्रोसेसिंग-इन-मेमोरी या कंप्यूटिंग-इन-मेमोरी अनुप्रयोगों जैसे उन्नत अनुप्रयोगों के लिए बाजार में लाया जाएगा। ।वे आज उपभोक्ता, स्मार्ट IoT, संचार, 3 डी सेंसिंग, मेडिकल, परिवहन और सूचना अनुप्रयोगों के लिए हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली कई मशीनों में विस्तार करेंगे। ”(मार्क लैपेडस से)