天災“帶貨”,NOR Flash想不升都難_風聞
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。2021-02-20 15:35
來源:內容來自半導體行業觀察(ID:icbank)原創,作者:暢秋,謝謝!
近期天災不斷,首先是日本地震,對瑞薩(Renesas)的晶圓廠產生了不小的影響,就在本週,美國德州大雪,導致當地大範圍停電,造成位於奧斯汀的三星、恩智浦(NXP)、英飛凌(Infineon)晶圓廠停擺,讓原本已經供給嚴重吃緊的芯片產能短缺情況雪上加霜,特別是車用芯片和MCU,受到的影響最大,缺貨狀況恐怕將更為嚴重。
在眾多受影響的芯片中,NOR Flash似乎不突出,但由於近兩年新應用的爆發式增長,對NOR Flash需求量大增,其市場影響力也在短時間內快速提升,越來越受到業界的關注。
目前,全球90%的NOR Flash市場被旺宏、華邦電、美光、Cypress(已經被英飛凌收購)和兆易創新這五大廠商佔據。全球範圍內,高容量的NOR Flash主要由美光和Cypress提供,主要用於汽車、工控和航天領域;華邦和旺宏則以生產中等容量的NOR為主,兆易創新早期依靠低容量產品切入NOR市場,正在向高端領域過渡和發展。旺宏、華邦和兆易創新這三家更專注於消費類電子產品市場。
應用驅動力
那麼,為什麼NOR Flash芯片如此緊俏呢?這與其應用市場有着緊密的關係。
NOR Flash結合了EPROM與EEPROM這兩項技術,改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。NOR Flash具有芯片內執行(XIP)和高可靠性等特點,但壽命相對較短,其在1~16Mb的小容量應用方面具有很高的成本效益,在功能機時代,憑藉NOR+PSRAM架構稱霸一時,其中,NOR Flash用來存儲代碼和數據,PSRAM 作為MCU和DSP執行運算時的數據緩存。
NOR Flash主要分為串行和並行兩種,串行NOR Flash的特點是接口簡單、輕薄、功耗和系統總體成本更低,雖然讀取速度不及並行的,但已成為市場和應用的首選。而與NAND相比,NOR的成本較高,容量小,且寫入速度慢,傳統上,主要用於功能手機、電視、機頂盒、USB Key等小容量代碼存儲。
製程方面,NOR對先進節點的要求不高,一般採用55nm和65nm;雖然NOR的擦除和寫入速度相對較慢,但其讀取速度非常快,這也是它能夠在應用中安身立命的核心價值所在。
由於NOR Flash容量小、成本高,一度被大廠邊緣化,但隨着5G、AMOLED和自動駕駛汽車等新興市場的快速發展,NOR重新喚起了廠商的關注。
TWS藍牙耳機
在過去兩年裏,最為火爆的消費類電子產品非TWS藍牙耳機莫屬了,而在今後幾年,這一市場需求還將進一步擴大,到2022年,全球TWS耳機市場有望超過2000億元。
TWS耳機必須配置NOR Flash,這是因為其功能較多,為了存儲更多固件和代碼程序,就需要外擴一顆串行NOR Flash。
可以預見,TWS耳機的功能還會增加,從而需要更多的存儲容量。以安卓手機用TWS耳機為例,一般採用8Mb或16Mb的NOR Flash,隨着功能增多,需要用到32Mb、64Mb,甚至128Mb的。
有統計顯示,2020年,新款AirPods的NOR Flash容量有望提升至256Mb,安卓市場在2019~2021年平均NOR Flash容量分別為16Mb、32Mb和64Mb,而相應的市場規模分別為675萬、2062萬和5099萬美元。綜合AirPods的市場規模,TWS耳機用NOR Flash的市場規模在2021年將突破2億美元。
AMOLED
由於工藝原因,AMOLED存在亮度均勻性和殘像兩大難題,需要進行補償,補償方法分為內部補償和外部補償。內部補償的效果不好,難以解決殘像問題;外部補償則具有像素結構簡單,驅動速度快和補償範圍大的優點,是實際應用中的首選。
外部補償時,需要外掛一顆NOR Flash,以避免AMOLED面板的藍色光會隨時間消退的問題。在Full HD情況下,需要用8Mb的NOR Flash,而QHD則需要用到16Mb的NOR Flash。
目前,AMOLED在智能手機當中的應用越來越普遍,這就帶動了中端NOR Flash需求的增長,其複合增速達到了24%。WitsView預測,到2020年,AMOLED在智能手機市場的佔有率將達到49.4%。以2018年15億部智能手機的出貨量計算,AMOLED的市佔率為35.3%,對NOR Flash的需求量達到5.3億個,2020年達到了7.8億個。
TDDI
TDDI是觸控與顯示驅動集成的縮寫,它將原本分離的手機觸控IC和顯示IC整合成了SoC。而隨着技術的持續優化,TDDI芯片的成本不斷下降,2018年,其市佔率達到22%。到2020 年,其出貨量有望達到5.76億個,未來三年的CAGR保持在30%左右。
由於TDDI觸控功能編碼所需容量較大,無法一併整合進TDDI芯片,需要外掛一個4~16Mb的NOR Flash進行存儲,並輔助TDDI進行參數調整。以2018年智能手機出貨量15億部,TDDI滲透率22%計算,對NOR Flash的需求達到3.3億個,預計其未來增速將與TDDI的增速同步。
汽車電子和5G
由於NOR Flash具有成本優勢,且可靠性更好、供貨穩定,使得高容量的NOR Flash在汽車電子中被廣泛應用。從最初的車用廣播需要1Mb的低端NOR,發展到中控系統搭載128Mb~256Mb的。
IHS預計2022年汽車電子市場規模將達到1602億美元,其中增速最高的是ADAS,2022年將達到214.47億美元,年複合增速達到20.27%。ADAS系統中的行車記錄、導航、影像、車道偏移警示等功能,普遍需要採用512Mb的NOR Flash。汽車電子的快速增長將帶動車用存儲器需求的跟進。
5G也是NOR Flash的一大發展動力,以旺宏為例,目前5G基站使用的NOR Flash,大約是1~2G的產品規格,全球能生產的廠商並不多,因此,目前全球生產5G基站的廠商,大約有八成以上向旺宏下訂單。
過去兩年,已有不少廠商陸續受惠5G市場發展,今年,相關廠商的感受會更明顯,預計全球5G相關商機將在2021年達到最高峯。
市場近況及動向
正是由於以上這些應用的驅動,才使得NOR Flash的市場規模不斷擴大。而產能吃緊,以及突如其來的天災,使得NOR Flash的供需矛盾愈加突出。
此次,在美國德州雪災的影響下,Cypress的NOR Flash產能也停擺了。據悉,英飛凌奧斯汀8英寸晶圓廠的NOR Flash產能,約佔全球市場的5%,在被迫停產的情況下,將對市場價格造成影響。
自2020年第四季度以來,全球NOR Flash供給就一直處於吃緊狀態,且供不應求情況持續加劇。NOR Flash主要廠商,如華邦電今年上半年的NOR Flash產能已爆滿,價格持續上漲,首季漲幅達到7%-10%,預計第二、三季度漲幅約為10%,且下半年產能大概率持續滿載。
據《電子時報》報道,市場傳出,由於NOR Flash供應吃緊,蘋果近期找上華邦電要求支援產能,後者有望在落選後再次打入AirPods Pro供應新單。華邦電對此表示不對客户訂單與價格置評,僅稱全年NOR Flash市況展望樂觀。
自蘋果去年宣佈從iPhone 12系列起不再隨機附贈耳機以來,AirPods銷售需求扶搖直上,再加上5G手機搭載OLED面板滲透率上升,NOR Flash產能呈現供不應求,2021年第一季度產業鏈供給吃緊,市場預期,NOR Flash價格有望漲到第三季度,全年漲幅將達到20-30%。