臺媒:鴻海集團確定入局儲存產業 | 半導體行業觀察
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據臺灣經濟日報報道,鴻海集團對下世代儲存很有興趣,並已與SK集團長期策略合作。旗下半導體次集團總經理暨夏普董事劉揚偉證實,在於海力士合作之前,鴻海集團與臺灣的儲存大廠旺巨集也接觸過考量技術演進。
在鴻海方面看來,儲存持續往3D堆疊發展並有新技術崛起,可能會進入到下世代特殊型儲存,如類似MRAM(磁電阻式隨機存取儲存)、ReRAM(可變電阻式儲存)等應用。
鴻海集團1994年就開始低調發展半導體領域,近一年對外以「S次集團」浮上臺面,並納入集團整體陸續發展的晶圓裝置、封測、IC設計與服務等領域。另一方面,鴻海集團也積極在大陸尋找半導體領域投資標的,據瞭解,鴻海集團半導體擴張佈局傾向透過投資與收購,相關計畫都是「現在進行式」,善用大陸資源,促成半導體產業一條龍佈局,與集團發揮互補作用。
鴻海進軍儲存之心由來已久
去年,在東芝宣佈將出售儲存業務的時候,計劃改變代工局面,涉足上游的鴻海集團就表現出了對這塊業務的信心。
鴻海集團掌門人郭臺銘聯合戴爾、金士頓科技、蘋果等企業已想對東芝儲存發起收購。在郭看來,因為它們的產品在使用東芝的半導體,可以支撐起經營。他同時透露,亞馬遜已接近加入,鴻海與谷歌、微軟和思科的談判仍在進行中。
郭臺銘同時透露,希望鴻海與夏普的出資比率控制在40%以下,東芝的出資比率至少維持在15%。他還表示,為了追趕全球排名第一的韓國三星電子,其領頭的財團將大力進行研發投資。
鴻海一直是東芝晶片業務的堅定競購者。此前曾有訊息稱,鴻海向東芝晶片開出了3萬億日元(約合270億美元)的報價,在競購者的出價中排名第一。
但鴻海在這樁競購中卻被日本方面的不認可。
按照郭臺銘的說法,他之所以想入局儲存,是為了應對因人工智慧等領域不斷髮展而出現增長的資料中心需求。他強調,未來大資料、海量資料與8K影像都會用到更多儲存裝置。富士康是全球最大的伺服器製造廠,未來將需要更多更大量的儲存裝置,以滿足市場需求。而東芝掌握的最新型儲存媒體“固態硬碟(SSD)”也被郭臺銘特別強調。他認為,固態硬碟具有出色的節能性,掌握著未來產業的關鍵。
但最後鴻海出局,東芝儲存售給以美國投資公司貝恩(Bain Capital)為主的「美日韓聯盟」,這是後話。
下世代儲存技術看誰?
現代電子產品中,儲存扮演不可或缺的重要的角色。2017年半導體產業產值預估首次超過4,000億美元,其中原因之一是儲存需求大增,廠商能提高售價,2017年營收成長約五成,南韓三星是最大的儲存供應商,獲利最大。這波儲存熱潮預計被新興的需求繼續推動,物聯網、穿戴式裝置、雲端儲存和巨量資料運算等都將成帶動儲存市場的動能。
目前儲存依儲存特性,以斷電後資料是否消失可分為揮發性和非揮發性儲存,揮發性儲存斷電後資料不能留存,成本較高但是速度快,通常用於資料暫存;非揮發性儲存存取速度較慢,但可長久儲存資料。
由於主流儲存DRAM與NAND在微縮製程上已出現瓶頸與影響,因此找出替代性的解決方案或改變電路等,以因應未來資料儲存需求,將是目前儲存產業最重要的議題。
開發下世代儲存的三大衡量標準包括成本、元件效能、可微縮性與密度等,其中成本需考量儲存顆粒、模組與控制電路等總體;元件效能則包含延遲時間、可靠度、資料儲存耐久度等。
下世代的儲存,目前普遍朝向改變過去儲存電荷來存取資料的方式,藉由改變儲存狀態機制解決製程上的限制,另外,低功耗為下世代儲存甚至元件的共通目標。
同時兼具運算、儲存能力的下世代儲存,如磁阻式儲存(MRAM)、電阻式儲存(RRAM)、3D XPoint技術與高潛力的自旋電子磁性儲存(STT-MRAM)等,就成為下世代儲存技術的新寵兒。
MRAM的技術在學理上存取速度將超越DRAM達到接近SRAM,且斷電後資料不流失,早期由Everspin公司開發,被視為下世代儲存技術的重要的競爭者。2017年是MRAM技術爆發的一年,當年在日本舉辦的大型積體電路技術日本舉辦的大型積體電路技術、系統和應用國際研討會,格羅方德與Everspin公司共同釋出有抗熱消磁eMRAN技術,具能夠讓資料在攝氏150度下儲存資料,可長達十數年的22納米制程的製程技術,預計2017年底、2018年投產。
而曾經投入儲存研發生產,但卻不敵成本高昂而退出儲存市場的臺積電,在2017年臺積電技術論壇中,揭露已具備22納米制程嵌入式磁阻式儲存(eMRAM)的生產技術,預定2018年試產。
RRAM其優點是消耗電力較NAND低,且寫入資訊速度比NAND快快閃記憶體儲快1萬倍,主要投入研究的廠商有美光、Sony、三星。
臺積電也已宣佈具備生產22奈米eRRAM技術。3D XPoint技術的主要廠商為英特爾與美光,採用多層線路構成的三維結構,並採用柵狀電線電阻來表示0和1,原理類似RRAM。
為儲存裝置的良好的替代品,具有比NAND快快閃記憶體儲快了近1,000倍,也可用於運算速度要求低的計算應用。
STT-MRAM是運用量子力學的電子自旋角動量的技術應用,具有DRAM和SRAM的高效能且低功耗,並相容現有的CMOS製造技術與製程。
目前主要投入廠商有IBM與三星、SK海力士和東芝,其中IBM和三星在IEEE釋出研究論文表示,已成功實現10奈秒的傳輸速度和超省電架構。
儘管下世代儲存未來有望取代部分DRAM與NAND快快閃記憶體儲的市場,甚至取代舊有技術。但是筆者認為,隨著人工智慧、物聯網裝置與更多的資料收集與感測需求,下世代的儲存技術首先將著眼於以新應用的需求為主,如臺積電鎖定的嵌入式儲存,並充分發揮運算與儲存二合一的優勢,進一步微縮大小,達到元件更高的市場滲透率。
但是若從廠商動態來看,22奈米的eMRAM技術將於2018年年後逐漸成熟,並開始有大量的市場應用。