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DRAM价格跌落现金成本以下,需求成长不佳,DRAM厂势必大规模减产因应;直通硅晶穿孔TSV:解决多层NAND Flash芯片堆栈困难的未来封装技术;Intel CPU新平台上市,有助内存规格改朝换代

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DRAM价格跌落现金成本以下,需求成长不佳,DRAM厂势必大规模减产因应

DRAM DDR2 1Gb 667MHz现货价由今年五月六日高点$2.29,至十月十七日$1.13下跌近50%。自九月六日就正式跌破$1.5,DRAM厂平均现金成本的关卡。在市场库存消化不易及需求前景不佳下,DRAM厂势必大规模减产因应。而且,一旦DDR2 1Gb低于$1.3,对成本压力大的DRAM厂,营收带来的是现金净流出,继续生产已无必要。

DRAM 512Mb 667MHz也于去年十一月底跌破$1.0,接近当时DRAM厂的现金成本,但PC搭载主流也在低价刺激下迅速由1GB增加至2GB,消耗掉市场超额供给。在第二季,PC OEMs及现货市场买方普遍相信DRAM价格已落底且将反弹下,大幅拉高库存,普遍建立库存达一个月以上。使得DRAM DDR2合约价上涨了约25%,已接近DRAM厂平均总成本。而DRAM厂在迅速转进1Gb及70nm,成本也快速下降,在旺季即将到来下,眼看获利在即。

但三星在第二季法说喊出100%年供给成长率,尔必达/力晶合资的瑞晶厂也快速增产至8万片。加上70nm转进,DRAM产出迅速增加。在八月后,PC OEMs、模块厂及现货市场买方都已库存满载,开始调降库存。九月份在DRAM买方消化库存,减少DRAM采购量下,DRAM厂销货困难。

九月三十日,DRAM DDR2 1Gb 667MHz单日跌幅达7%,由$1.37跌至$1.28。市场更传出,DRAM厂向特定买家提供$1/1Gb的超低破盘价,以期在最后一日倾销手中库存。

根据DRAMeXchange 估计,以九月份以基准,PC OEMs、模块厂以及现货市场其它买方平均库存达一个月,在消耗库存,减少DRAM采购量下,DRAM厂于九月、十月的产出无法全数销售,库存将拉高。而在面临全球经济不景气下,PC DRAM搭载量主流已达2GB以上,DRAM需求量成长将大幅减弱,DRAM厂除了大幅减产因应,别无他法。

DRAMeXchange估计,在不考虑库存水位下,目前DRAM的超额供给已达10%以上,若加上库存,DRAM厂必须减产30%以上至少一季。方能使库存消化,但即使是高达30%以上减产,若仅是一季,在价格短期回稳后,厂商又恢复全线生产,市场将又回复到供过于求的状况。

DRAM产能必须有20%以上长期性的退出,新产能增加减缓,5xnm转进延后,才有机会再回到供需平衡,DRAM价格才有可能回到厂商总成本以上。这样的调整,即将发生,但DRAM厂要回到获利状态,短期内仍难以期待,端视产能退出的状况而定。

未来三到六个月,产能变化的几个观察重点:(1) 在美光确定拿下奇梦达在华亚科的股权后,华亚科确定在六个月后全数转为美光技术,八个月后全面停止供货给奇梦达。预估华亚科在未来半年,每月产能将有20%做技术转换。半年内,每月产能减少25K左右。

(2) 奇梦达在出脱华亚科后,其德国、美国厂的产能规划以及华邦电的代工产能,总计近10万片的12吋月产能,是市场供给变化的一大变量。(3) 茂德Fab 2、3、4三座12吋厂,也达10万片的12吋月产能,在现金部份紧缩下,产能调节也势在必行。

目前DRAM厂第三季12吋月投片量平均124万片。DRAMeXchange认为未来三个月内,月投片量至少要降到100万片,以消耗库存,在需求成长减缓下,明年DRAM供给成长也必须降到30%以下,方有助于复苏。

直通硅晶穿孔TSV:解决多层NAND Flash芯片堆栈困难的未来封装技术

NAND Flash的几个主要应用如:记忆卡、随身碟和SSD,在今年的销售市场上开始出现储存容量迅速往上攀升的现象,目前记忆卡SD和CF两种规格最大容量可达32GB,microSD规格则为16GB,随身碟现在有部分业者推出64GB的产品;而SSD产品今年多数业者都主推32、64、80和128GB容量,我们预期2009至2010年SSD的容量会提升至256GB以上。在这些应用的容量会持续往上增加的状况下,制造这些产品的厂商面临封装技术上的一些瓶颈亟待克服。

目前NAND Flash上游制造商使用5x奈米制程生产的NAND Flash单颗芯片最大容量可达16Gb(=2GB),但使用5x 奈米制程生产的16Gb晶粒(dies)无法放入microSD内,需等待4x奈米制程技术成熟后才能将16Gb晶粒放入microSD。但无论使用8个5x奈米制程的8Gb晶粒外加1颗控制IC所堆栈而成的microSD 8GB,或用8个4x奈米制程的16Gb晶粒外加一颗控制IC封装成的microSD 16GB,均面临九颗晶粒堆栈在一起时打线所需的空间有限之问题。因此,使用目前COB制程生产高容量的microSD,往往会面临堆栈多晶粒数却导致生产良率不佳的困难。

目前SSD的封装是在一块PCB板上打上8、10、16、20颗不等的NAND Flash颗粒(chips),每一颗粒均使用TSOP形式封装,TSOP可放入的晶粒面积虽远大于microSD,但SSD同样面临每一TSOP颗粒所能放入晶粒数的多寡而影响其整体储存容量的限制。例如:现在NAND Flash厂商可以提供最大容量的TSOP颗粒为128Gb(=16GB),SSD业者便能以8颗TSOP做成128GB的SSD。若SSD业者要做出256GB的SSD则需使用到16个128Gb的颗粒,或是在使用8个TSOP颗粒的条件下每个颗粒的容量要提升到256Gb,惟这需要使用更微细的先进制程生产出单位容量更高的晶粒,或是在封装推迭晶粒的技术上要有更新的突破才能达成。

由于NAND Flash后续微缩制程的难度越来越高,要克服持续提升容量而不受制程微缩困难的影响,唯有转向使用突破性的封装技术:直通硅晶穿孔(Through Silicon Via;TSV)。TSV和采用线构装(wire bonding)传统堆栈晶粒的封装技术不同之处在于它是在晶粒上以蚀刻或雷射的方式钻孔(via),再将导电材料如铜、多晶硅、钨等填入via,最后将晶粒薄化后再堆栈在一起。TSV的优点是各晶粒内部路径的连接更短,相对可使各芯片内的讯息传输的速度更快、噪声更小、效能更好,尤其用在记忆卡内各晶粒和控制IC之间数据的传输,更可突显TSV缩短传输路径的优势。目前Intel、Micron、Samsung、Toshiba等业者均已有TSV的封装技术,预期未来三至五年当记忆卡、随身碟和SSD等产品走向更高容量的趋势日益明显时,TSV封装技术在内存市场将会逐渐兴起。

Intel CPU新平台上市,有助内存规格改朝换代

Intel在2008年初发布最新45nm桌上型计算机(DT)Nehalem核心处理器「Core i7」,将在今年十一月上市,同时登场的是搭配Core i7之高阶定位芯片组「X58」。Core i7系列采用许多新技术,与旧平台并不兼容,例如采全新「QuickPath Interconnect」架构(QPI)、Turbo mode operation、整合Memory Controller、支持DDR3 Memory等。

此次架构的全新设计,意义更甚于往,对内存规格的更迭亦是。就以往设计,支持DDR3或DDR2规格,乃视北桥芯片组,如目前市场销售最佳之芯片组G31或高阶P45皆同时支持DDR2/DDR3。然在新旧内存规格存在数倍差价下,PC厂商自然偏好DDR2,使得内存规格的改朝换代一直不见起色。

而新一代CPU「Core i7」,技术方面不但整合Memory Controller且仅支持DDR3 Memory,其意味着采用「Core i7」+「X58」新平台之PC,成为强化DDR3普及之重要力道。然而「Core i7」+「X58」上市之初,为高阶产品定位,即使不论主机板是支持DDR2或DDR3,成本上虽相去不远,也会因系统配备同步为高阶,而使整机价格高不可攀,使得初期DDR3渗透率有限。

因此现阶段DDR3内存的采用,关键因素在于新旧规格内存价格的接近。而2009下半年,随「Core i7」+「X58」渐为市场接受,虽将有助强化DDR3普及的力量;但考虑2009年全球经济依然弱势导致PC需求不振,CPU新平台进入主流市场地位,时程可能慢至2010。因此明年内存规格的取代,端看本身价差,芯片组产品的切换影响力道则有限,更不会重复当年因芯片组供货不足引起内存规格(DDR2vs.DDR1)切换递延的历史。