AI浪潮对存储器提出了更高要求，高容量、高性能存储产品重要性正不断凸显，存储产业技术与产能之争也因此愈演愈烈：NAND Flash领域，闪存堆叠层数持续提升；DRAM领域HBM持续扩产，技术不断迭代，同时3D DRAM潜力备受关注；兼具DRAM与NAND Flash优势的新型存储技术再次被原厂提及；PCIe 5.0尚未全面普及，PCIe 7.0已经开始蓄势待发…

三星第九代V-NAND闪存启动量产

三星近日宣布其第九代V-NAND 1Tb TLC产品开始量产，今年下半年三星将开始量产四层单元（QLC）第九代V-NAND。

与三星上一代产品第八代V-NAND相比，第九代V-NAND 1Tb TLC产品提高约50%的位密度(bit density)，功耗也降低了10%。同时，三星通过通道孔蚀刻技术（channel hole etching）提高了生产效率，该技术通过堆叠模具层来创建电子通路，可在双层结构中同时钻孔，达到三星最高的单元层数，从而最大限度地提高了制造生产率。

第九代V-NAND配备了下一代NAND闪存接口“Toggle 5.1”，可将数据输入/输出速度提高33%，最高可达每秒3.2千兆位（Gbps）。三星表示 ，通过最新的V-NAND，三星将在高性能、高密度SSD市场中持续创新，满足未来人工智能时代的需求。

三星新闻稿中未公布第九代V-NAND层数，此前业界表示，三星第八代V-NAND闪存为236层，第九代V-NAND闪存预计是290层。

除了三星外，美光、SK海力士、铠侠/西数等原厂也在持续提高NAND堆叠层数。从原厂动作来看，200层远远不是终点，三星计划2030年前实现1000层NAND Flash，铠侠则计划到2031年批量生产超过1000层的3D NAND Flash芯片。


2024是DRAM技术迸发活力的一年

从1998年三星生产出最早的商用DDR SDRAM芯片，到DDR1、DDR2、DDR3、DDR4的延续，再到今年跃升主流的DDR5，和即将到来的DDR6、DDR7，DRAM技术还在持续突破。按照不同的应用场景划分，固态技术协会（JEDEC）把DRAM分成标准DDR、LPDDR、GDDR三类，其中DDR主要应用于服务器和PC端，LPDDR主要应用于手机端和消费电子，GDDR的主要应用领域为图像处理领域，近期上述三类DRAM技术新品对原厂营收占比贡献不断上升。


2024年是DDR5/LPDDR5的天下

在主流DRAM市场格局上，三星、美光、SK海力士三分天下，目前DDR5/LPDDR5市场竞争

以上述三家为主流。此外，中国台湾存储企业华邦及南亚科技，以及大陆存储企业长鑫存储的定位也在主流DRAM市场。

从过往历史看，每代DDR新标准发布后都需要经过2年左右的优化，才能实现性能的较为全面的稳定提升，而后实现对上一代产品的市场替代则可能需要3到5年的时间。业界数据显示，DDR3和DDR4都享有大约7年的生命周期。DDR4存储器标准于2012年发布，而其初代产品则于2014年入市，直到2016年才实现了市场份额的大幅提升。

对于最新一代的DDR5而言，经历了2023年上半年的产能爬坡和性能攀升，下半年在三大原厂营收比重不断上升，并在2024年正式迎来黄金发展期。

据TrendForce集邦咨询研究显示，2023年四季度三星（Samsung）营收高达79.5亿美元，季增幅度逾五成，主要受惠于1alpha nm DDR5出货拉升，使得Server DRAM的出货位元季增超过60%。SK海力士（SK hynix），虽然出货位元季增仅1~3%，然持续受惠于HBM、DDR5的价格优势，以及来自于高容量Server DRAM模组的获利，平均销售单价季增17~19%，第四季营收达55.6亿美元，季增20.2%。美光（Micron）量价齐扬，出货位元及平均销售单价均季增4~6%，DDR5与HBM比重相对低，故营收成长幅度较为和缓，第四季营收达33.5亿美元，季增8.9%。

而LPDDR5方面，TrendForce集邦咨询认为，AI PC有望带动PC平均搭载容量提升，并拉高PC DRAM的LPDDR比重。以Microsoft定义的满足NPU 40 TOPS的CPU而言，共有三款且依据出货时间先后分别为Qualcomm Snapdragon X Elite、AMD Strix Point及Intel Lunar Lake。其中，三款CPU的共同点为皆采用LPDDR5x，而非现在主流采用的DDR SO-DIMM模组，主要考量在于传输速度的提升；以DDR5规格而言，目前速度为4800-5600Mbps，而LPDDR5x则是落于7500-8533Mbps，对于需要接受更多语言指令，及缩短反应速度的AI PC将有所帮助。因此，TrendForce集邦咨询预期，今年LPDDR占PC DRAM需求约30~35%，未来将受到AI PC的CPU厂商的规格支援，从而拉高LPDDR导入比重再提升。

行业人士表示，由于DDR5/LPDDR5(X)技术愈发成熟，其保质期或将比上一代更长。目前，存储厂商目前扩产重点集中在HBM、DDR5与LPDDR5(X)产品上。

TrendForce集邦咨询研究显示，产能规划方面，三星去年第四季大幅减产，在库存压力改善后，今年第一季投片开始回升，稼动率约为80%。下半年旺季，需求预期将较上半年明显增温，产能会持续拉高至第四季。SK海力士则积极扩张HBM产能，投片量缓步增加，随着HBM3e量产后，相关先进制程投片亦持续上升。美光投片量有回温趋势，后续将积极增加其先进制程1beta nm比重，用于生产HBM、DDR5与LPDDR5(X)产品，因先进制程的设备增加，届时产能将较为收敛。


GDDR7显存标准正式发布

3月6日，JEDEC（固态技术协会）正式发布了GDDR7显卡（JES239图形双倍数据速率(GDDR7)SGRAM）技术规范，旨在提供更高的带宽、更高的数据传输速率、更高的能效和更大的存储容量，以支持未来高性能计算应用的发展。

官方披露，JESD239GDDR7是第一款使用脉冲幅度调制(PAM)接口进行高频操作的JEDEC标准DRAM。其PAM3接口提高了高频操作的信噪比(SNR)，同时提高了能效。通过使用3个电平(+1、0、-1)在2个周期内传输3个比特，而传统的NRZ(非归零)接口在2个周期内传输2个比特，PAM3在每个周期内提供了更高的数据传输速率，从而提高了性能。

相比GDDR6，GDDR7的带宽是其两倍，每个器件的带宽可达192 GB/s。这是通过增加独立通道数量至4个来实现的。GDDR7还支持16 Gbit至32 Gbit的密度，并包括支持双通道模式，可以将系统容量翻倍，可以满足未来图形、游戏、计算、网络和人工智能应用对高内存带宽不断增长的需求。

同时，核心独立的 LFSR(线性反馈移位寄存器)训练模式，带有眼罩和错误计数器，可提高训练精度，同时缩短训练时间。此外，通过整合最新的数据完整性功能，包括带实时报告的片上 ECC (ODECC)、数据中毒、错误检查和清理以及带命令阻塞的命令地址奇偶校验(CAPARBLK)，满足 RAS(可靠性、可用性、可维护性)的市场需求。

在容量上，目前第一批GDDR7显存只有2GB(16Gb)，和如今的GDDR6/6X一致，因此首发搭载的NVIDIA RTX 50系列、AMD RX 8000系列对于显卡的需求还较大。JEDEC表示，未来会有3GB、4GB、6GB甚至是8GB，其中3GB这种反常规容量是首次出现。

目前，AMD和NVIDIA都已经加入了这个新标准，而三星和美光也已经确定了下一代GDDR7内存模块的开发计划。三星的目标是实现32Gbps的速度，而美光则计划推出24Gb+32 Gbps的芯片。据悉，美光在其最新的路线图中也公布了到2026年达到36Gbps和24Gb+的内存模块。

潜力新技术ReRAM，蛰伏待机

资料显示，ReRAM（RRAM）全称为Resistive Random Access Memory，电阻式随机存取存储器，是以非导性材料的电阻在外加电场作用下，在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为基础的非易失性存储器。该技术具备一般小于100ns的高速度、耐久性强、多位存储能力的特点。

1962年, T.W. Hickmott在研究Al/SiO2/Au,Al/Al2O3/Au,Ta/Ta2O5/Au等结构的电流电压特性曲线时发现了金属氧化物介质层在特定情况下可以发生阻变现象。这一发现奠定了未来ReRAM技术的基础。

相比其他技术，ReRAM被称为结构最简单的存储技术。该技术结构看上去像一个三明治，绝缘介质层（阻变层）被夹在两层金属之间，形成由上、下电极和阻变层构成金属-介质层-金属（metal-insulator-metal，简称MIM）三层结构。这种金属-介质层-金属（MIM）三明治结构，在偏压变化时电阻会在高、低两种状态间切换。

从类别上看，ReRAM被分为许多不同的技术类别，包括氧空缺存储器 (OxRAM，Oxygen Vacancy Memories)、导电桥存储器 (CBRAM，Conductive Bridge Memories)、金属离子存储器 (MeRAM，Metal Ion Memories)、忆阻器 (Memristors)、以及纳米碳管 (CaRAM，Carbon Nano-tubes)。

业界指出，ReRAM可以将DRAM的读写速度与SSD的非易失性结合于一身，因此其拥有了擦写速度高、耐久性强、单个存储单元能存储多位数据的优势，并且它的功耗极低。在新兴的存储技术中，ReRAM技术更适合在存储单元中采用多级存储，有利于降低存储器计算的能耗、提高成本效益。

近年来，Crossbar、英特尔、富士通、三星、UMC、Adesto、台积电、英飞凌等国际厂商正在重点布局。其中，2018年兆易创新和Rambus宣布合作建立合资企业合肥睿科微，进行ReRAM技术的商业化，但目前还无量产消息。2021年，台积电代工厂的40纳米ReRAM技术成功进入量产，28纳米和22纳米节点也可作为物联网市场的低成本解决方案。2022年12月，英飞凌宣布基于台积电28纳米eFlash技术的Autrix TC4x系列微控制器样品已经交付给主要客户，其基于台积电28纳米ReRAM技术的第一批样品将于2023年底提供给客户。

此外，Rambus Labs高级副总裁Gary Bronner曾强调，RRAM的功耗比闪存低得多，可能是下一代MCU的一个关键差异化因素。


“磁电”存储颠覆存储行业！

数据安全是政府与企业的头等大事，用于数据存储的设备安全性就至关重要。目前，存储设备被Intel、三星、海士力，美光等美国与韩国企业保持，安全性存在重大隐患！

据国外媒体报道称，华为正在积极研发一种前沿的“磁电”存储技术，该技术有望彻底改变数据存储行业的格局。新型“磁电”存储每PB耗电仅为71W，相比传统的磁性硬盘驱动器（HDD）节能高达90%，这无疑为数据中心和大型企业节省了大量的能源成本。

根据行业内人士推测，华为将于2025年推出商业化产品。MWC2024的展会华为也对外展示了相关产品的参数，但是没有展出具体产品！

华为“磁电”存储技术不仅完全国产，而且可以颠覆整个行业，甚至会形成对某些国家的卡脖子！