帳號:
密碼:
最新動態
產業快訊
CTIMES / 文章 /
剖析DRAM市場
 

【作者: 吳秉思】   2007年04月04日 星期三

瀏覽人次:【5667】

DRAM在半導體的市場佔有舉足輕重的地位,經常成為景氣的指標。跨入21世紀之後,DRAM產品開始邁入多樣化時代。過去DRAM的種類大致是以容量來區分,現在則外加多種不同技術,除了PC100、PC133外,尚有DDR DRAM,Rambus。在應用方面,PC市場依然是最大的,但是手機、網路、消費產品所使用的DRAM增加比率,比PC來得高。因此DRAM將逐漸走向多元化。


RDRAM DDR兩大陣營

受到庫存和供過於求的影響,DRAM在2000年第四季後,價格即陷入疲軟,預計2001年全球DRAM市場將大幅萎縮,只有202億美元,較2000年的318美元,衰退了57%(圖一)。市場雖冷,PC主用記憶體DRAM依然陷入了架構的戰爭,DDR DRAM和Rambus DRAM(表四)。眾所皆知Rambus是由Intel所推動的,而DDR DRAM則是以非Intel陣營的AMD、威盛為掛帥。另一方面DRAM業者刻正嘗試擺脫過分依賴PC市場的現象,開發新市場,未來DRAM仍有下一波高峰。在景氣陷入谷底,資本支出較為保守。



《圖一》
《圖一》


1999~2000年堅持走Rambus DRAM(RDRAM)路線而失敗的Intel,在2001年的新戰局中,擬以Pentium4支援RDRAM的配套方式,捲土重來,非Intel陣營則仍堅持以PC 133 SDRAM一路延續下來的DDR DRAM技術,擬以此造成和Intel差異的效果,有助於區隔Intel而擴大晶片組和CPU佔有率,當然Intel亦欲以RDRAM鞏固領導者的地位,並發揮Pentium4的助攻角色,樹立業界的最高標竿。但是不論是那一陣營,欲達成最終目的的先決條件是需要DRAM製造商的全力配合,生產足夠的DRAM以資運用。


Intel綁樁的基本方式還是延襲過去模式,直接投資DRAM製造商,如三星、現代、Micron、Elpida和Infineon等,所收的效果並不相同。三星是最大的RDRAM的供應商,該公司宣稱擁有全球七~八成的佔有率,自可順其自然接受Intel的奧援,裝設更先進的測試設備,以加速RDRAM的產出,現代和NEC、日立所合資的Elpida則婉拒Intel的好意,不過Elpida仍計劃在2001年第1季總共已生產300RDRAM(以128M換算),並在2001年第4季達到2000萬顆的規模。Micron雖在1998年接受Intel的資助,卻有權決定是否花費在RDRAM上。Micron對RDRAM仍堅守保留的態度,直到確定RDRAM有強勁的需求。Infineon則將Intel在2000年的投資用在德國德勒斯登廠的12吋廠之建設,用來生產包括RDRAM的各種DRAM,並非為RDRAM量身訂做。整體而論,除了三星之外,大部分的DRAM業者對RDRAM的態度依然維持審慎而不躁進的立場。



《圖二》
《圖二》

RDRAM廉價版2002年初推出

DRAM業者對RDRAM的保守心態仍是價格問題,三星全額投入此產品不外乎維繫本身在DRAM的領導角色,必須在每一個產品區隔中取得領先。唯不同於1999~2000年間業界對RDRAM一面倒的負面聲音,三星在2001年2月底的Intel Developer Forum中透露,新的4記憶體組(Four-memory-bank)版本、RDRAM的晶片成本可降低20%。此一產品將配合Intel在2002年第1季推出的晶片組大量出貨,同時將支援現行主流PC所用之單記憶體通道和Pentium4所用之雙通道設計,現在的RDRAM的市場有限,遂便為PC所設計的4記憶體組因運而生。這一新版RDRAM可現在128M10美元的製造成本,屆時只要5.2美元,僅比當時(2002年第1季)的128M SDRAM高出約10~15%。


三星強調此設計的價格可比美SDRAM。三星計劃將2001年第1季RDRAM月產量800萬顆,在第2季提高為1100萬噸,之後第3、4季則再分別提昇為1300萬和1400萬顆。除了三星和Elpida之外,東芝則是另一個在RDRAM較積極的業者,法人估計其總出產量要比NEC多,2001年第1到第4季的季總出產量分別為690、1200、1800和2400萬顆。



《圖三》
《圖三》

Intel預留彈性空間,RDRAM不強上弓

相對於RDRAM,支持DDR DRAM的製造商明顯比較多,幾乎每個DRAM業者都已經打算生產DDR。台灣業界以南亞科技最為積極,係為配合具有裙帶關係的威盛之DDR晶片組的佈局。茂德和力晶可望在2001年第2季加入生產,尤其茂德的DDR產量將直追南亞。華邦則要到第3季才加入,且和力晶一樣在DDR的出貨量上並不十分積極。在DDR表現最強勢的Micron、三星和現代等。Infineon的進度亦較落後。


2001年將成為SDRAM、DDR和RDRAM三種架構共存的局面,也使得相對應的晶片組出現混亂的局面。基本上Intel基於上次在RDRAM採取了強硬的立場導致市場反彈的教訓,在此次重新佈局上,態度較為溫和,晶片組的支援上亦較有彈性。預定在2001年第3季推出的Brookdale晶片組,同時支援PC133和DDR/200MHZ,預留一可折衷的空間。


現階段DRAM以PC市場為主,但隨著2.5G、3G手機、網路、數位消費電子市場的急遽擴大,DRAM市場依賴PC的比重將會逐步減少。只是上述新應用對DRAM性能的要求,和PC用不同。業界正積極投入DRAM新應用元件的開發。



《圖四》
《圖四》

DRAM業者競相開發低耗能DRAM

目前投入手機用DRAM的製造商,大都是全球頂尖的DRAM和SRAM業者 (表三)、(表四),手機的揮發性記憶體原以低耗能SRAM為唯一的選擇,但隨著手機在資料和影像處理量的增加,每單位記憶容量的晶粒面積較大的SRAM,無法在容量擴充和成本上取得優勢,於是具備高容量、低價格特質的DRAM,在經過改良之後便開始轉用在手機上。各大開發業者賦予這種新元件不同的稱呼,當中最富盛名的首推富士通FCRAM。該公司在1999年就宣布將逐步退出PC用主流DRAM市場,改以研發強調低耗能、高速的FCRAM,提供攜帶裝置,IA產品最佳的DRAM解決方案。Sony的可提供MP3功能之C404S和可接受NTTDoCoMo之「iApri」服務(Java為基礎的服務)的F503i和P503i行動電話手機均使用FCRAM。實際上各個業者所開發的上述低耗能DRAM元件大同小異。這種低耗能的DRAM,在界面上是和SRAM相仿,細胞結構則近似DRAM,部份業者賦予其他的稱呼,如虛構式SRAM(Pseudo SRAM)。這裡我們以低耗能DRAM來表示。(表五)


目前已知各業者推出這種低耗能DRAM,在手機待機時的電流消耗和SRAM相當,為70μm上下,比PC用DRAM的1mA~2Ma低很多,接近低耗能SRAM的水準。欲達到上述的性能,必須在設計和製程上做調整。在設計方面,須削減充電電流和電路上電流的損耗,另一方面在製程上需達到最佳化的程度。



《圖五》
《圖五》

Direct RDRAM在數位電視和網路應用之優勢勝過DDR

除了手機之外,在非PC的領域當中,DRAM 的最大消耗量可以以電視遊樂器,數位電視、伺服器和網路為代表。上述產品對DRAM性能的要求,和PC、手機各不相同。2000年下半年松下和SONY的數位電視開始引進Direct Rambus。歐規的數位電視尚使用SDTV,DRAM的傳輸速度只要300MBps左右。若引進HDTV,速度立刻跳昇至1.6GBps左右,未來再加上HDD傳影功能,以及考慮使用UMA架構(Unified Memory Architecture,捨棄圖框記憶體,改用主記憶體兼代其職),速度需再追加至2GBps。為了要簡化測試工程和減少主機板的組裝面積,所使用的Direct RDRAM的晶片數目和輸出入端子數目必須設法降低,最多只容許1到2顆晶片。基本上PC用DRAM得強調每單位平均容量的低價化,以符合長期以來降價的趨勢。消費性用DRAM則較講究性能和穩定度的配合,價格的苛求性倒在其次,至於會選用Direct RDRAM而非DDR SRAM的理由主要是基於速度和晶片數目的考量。


常用的PC用SDRAM通常是×16bit的組成,在PC133的情形下,速度只有266MBps,DDR SDRAM則可能提高至532MBps,不到Direct RDRAM的1/3。PC用的DRAM為64位元匯流排設計,故需要4顆DRAM並列。因PC需要的容量較大,此種安排可同時滿足高容量和高速度的要求,而且DRAM可以採用較便宜的低速DRAM。然而在數位電視等極高速但較低容量的場合裡,上述PC的組合,一來速度無法跟得上,二來容量又超過所需。故根本的方法是採用極高速DRAM。以HDTV級之MPEG2解碼器所需的1.6GBps速度為例,只要一顆 ×16的128 Direct RDRAM,即可在400MHz頻率下達到1.6GBps水準。但是若換成DDR SDRAM,就需要2顆×32的64Mb,方能在133MHz下,超過1.6GBps。換言之所需容量不大但要求極高速的數位消費電子產品所用之DRAM,以Direct RDRAM最為適合。


在主流的光纖通訊設備方面,OC-192所符合的路由器需要的資料傳速速度為5GBps。使用R Direct RDRAM,需要3~4顆晶片連結,記憶體介面的輸出入端子為200個端子;但改用DDR SDRAM,端子增為500個,不利於構裝。在邁入OC-768之後,速度增為4倍,Direct RDRAM的優勢將更加突顯。



《圖六》
《圖六》

市場分散效果仍不足稀釋DRAM惡性循環負面作用

DRAM市場的分散對DRAM等界面而言,具有正面的意義。如三星為了因應PC用主記憶體以外市場的急速擴大,Direct RDRAM將大幅增產,2001年9月的月產能將提高為2月時的4倍。然而非PC領域的DRAM縱然有極高的成長率,市場規模仍不能和PC用相提並論。電玩的出產量雖然可觀,主記憶體的容量卻遠不如PC;伺服器和工作站所需的容量較高,出產量卻不多;手機的市場比PC大,在可預見的三年內,2.5G/3G的比例並不高,且每支手機需要的DRAM容量並不高。這部分的市場大抵只能彌補PC市場的遲緩,但無助於大力拉抬DRAM市場,相對地,此一分散式的走向,多樣化的產品將增加DRAM業者在測試、封裝和晶圓製造的成本,如何有效的控制每一環節以降低成本,成為一大考驗。領導業者為了維持長久的競爭力,不得不在每一個市場區隔上開發,使DRAM的發展呈現活潑化。然而DRAM的價格本易受景氣週期性波動,如今產品多樣化的力道不足以發揮稀釋的效果,價格仍將持續巨幅震盪。


相關文章
對於8位元、32位元MCU的選擇
可加速產品上市時程的DDRI/II信號品質測試
炫爛背後的功臣:記憶體、介面元件及EDA
DDR-SDRAM的高效率電源管理IC
2002年主機板廠商應用趨勢調查問卷分析
comments powered by Disqus
相關討論
  相關新聞
» AI推升全球半導體製造業Q3罕見成長 動能可望延續至年底
» 應材於新加坡舉行節能運算高峰會 推廣先進封裝創新合作模式
» SEMI:2024年Q3矽晶圓出貨量增6% 終端應用發展冷熱不均
» 工研院攜手凌通開創邊緣AI運算平台 加速製造業邁向智慧工廠
» 巴斯夫與Fraunhofer研究所共慶 合作研發半導體產業創新方案10年


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3  v3.20.2048.3.137.218.176
地址:台北數位產業園區(digiBlock Taipei) 103台北市大同區承德路三段287-2號A棟204室
電話 (02)2585-5526 #0 轉接至總機 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw