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鴻海集團入局存儲產業

2018-10-02
關鍵詞: 鴻海集團 存儲器

  據臺媒報道,鴻海集團對下世代存儲很有興趣,并已與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,在于海力士合作之前,鴻海集團與臺灣的存儲大廠旺宏也接觸過考量技術演進。

  在鴻海方面看來,存儲持續往3D堆疊發展并有新技術崛起,可能會進入到下世代特殊型存儲,如類似MRAM(磁電阻式隨機存取存儲)、ReRAM(可變電阻式存儲)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,并納入集團整體陸續發展的晶圓設備、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,據了解,鴻海集團半導體擴張布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布局,與集團發揮互補作用。

  鴻海進軍存儲之心由來已久

  去年,在東芝宣布將出售存儲業務的時候,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存儲發起收購。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。

  鴻海一直是東芝芯片業務的堅定競購者。此前曾有消息稱,鴻海向東芝芯片開出了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,他之所以想入局存儲,是為了應對因人工智能等領域不斷發展而出現增長的數據中心需求。他強調,未來大數據、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服務器制造廠,未來將需要更多更大量的儲存設備,以滿足市場需求。而東芝掌握的最新型存儲媒體“固態硬盤(SSD)”也被郭臺銘特別強調。他認為,固態硬盤具有出色的節能性,掌握著未來產業的關鍵。

  但最后鴻海出局,東芝存儲售給以美國投資公司貝恩(Bain Capital)為主的「美日韓聯盟」,這是后話。

  下世代存儲技術看誰?

  現代電子產品中,存儲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,其中原因之一是存儲需求大增,廠商能提高售價,2017年營收成長約五成,南韓三星是最大的存儲供應商,獲利最大。這波存儲熱潮預計被新興的需求繼續推動,物聯網、穿戴式裝置、云端儲存和巨量資料運算等都將成帶動存儲市場的動能。

  目前存儲依儲存特性,以斷電后資料是否消失可分為揮發性和非揮發性存儲,揮發性存儲斷電后資料不能留存,成本較高但是速度快,通常用于資料暫存;非揮發性存儲存取速度較慢,但可長久保存資料。

  由于主流存儲DRAM與NAND在微縮制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,將是目前存儲產業最重要的議題。

  開發下世代存儲的三大衡量標準包括成本、元件效能、可微縮性與密度等,其中成本需考量存儲顆粒、模組與控制電路等總體;元件效能則包含延遲時間、可靠度、資料保存耐久度等。

  下世代的存儲,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制程上的限制,另外,低功耗為下世代存儲甚至元件的共通目標。

  同時兼具運算、儲存能力的下世代存儲,如磁阻式存儲(MRAM)、電阻式存儲(RRAM)、3D XPoint技術與高潛力的自旋電子磁性存儲(STT-MRAM)等,就成為下世代存儲技術的新寵兒。

  MRAM的技術在學理上存取速度將超越DRAM達到接近SRAM,且斷電后資料不流失,早期由Everspin公司開發,被視為下世代存儲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公司共同發布有抗熱消磁eMRAN技術,具能夠讓資料在攝氏150度下保存資料,可長達十數年的22納米制程的制程技術,預計2017年底、2018年投產。

  而曾經投入存儲研發生產,但卻不敵成本高昂而退出存儲市場的臺積電,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存儲(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快閃存儲快1萬倍,主要投入研究的廠商有美光、Sony、三星。

  臺積電也已宣布具備生產22納米eRRAM技術。3D XPoint技術的主要廠商為英特爾與美光,采用多層線路構成的三維結構,并采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快閃存儲快了近1,000倍,也可用于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的高性能且低功耗,并相容現有的CMOS制造技術與制程。

  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發布研究論文表示,已成功實現10奈秒的傳輸速度和超省電架構。

  盡管下世代存儲未來有望取代部分DRAM與NAND快閃存儲的市場,甚至取代舊有技術。但是筆者認為,隨著人工智能、物聯網裝置與更多的資料收集與感測需求,下世代的存儲技術首先將著眼于以新應用的需求為主,如臺積電鎖定的嵌入式存儲,并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納米的eMRAM技術將于2018年年后逐漸成熟,并開始有大量的市場應用。


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