טכנולוגיות חדשות משנות את שוק רכיבי הזיכרון

בשנים האחרונות משמש שוק הזכרונות כאחד ממנועי הצמיחה המרכזיים של תעשיית השבבים העולמית, ותופס כשליש מכלל המכירות של התעשייה. להערכת חברת המחקר IC Insights, בשנת 2018 לבדה צמח שוק רכיבי הזכרון העולמי בכ-32% והיה המגזר בעל הצמיחה הגבוהה ביותר בתעשיית השבבים. העדות למרכזיותה של התעשייה הזאת בא לידי ביטוי בזה שהיא מובילה את מגמת הייצור התלת-מימדי, הנחשבת כתשובה המתאימה ביותר להתמודדות עם הקושי הנמשך תהליך מיזעור (חוק מור).

שוק בלתי-נדיף

שוק הזכרונות מבוסס על שתי גישות מרכזיות: זכרונות נדיפים וזכרונות בלתי נדיפים. זכרונות נדיפים (Volatile Memory), זקוקים לאספקת כוח כדי לשמור את המידע האגור בהם. בדרך כלל הם מבוססים על טכנולוגיית DRAM – Dynamic RAM ועל טכנולוגיית SRAM – Static RAM. זכרונות DRAM זקוקים לטרנזיסטור יחיד וקבל יחיד כדי לבנות תא זיכרון ולריענון תקופתי של תא הזכרון (refreshing). זכרונות SRAM עושים שימוש במערך של 6 טרנזיסטורים לבניית כל תא זכרון, אולם אינם זקוקים לריענון.

זכרונות בלתי-נדיפים (Non-Volatile Memory) שומרים את המידע גם בלא חיבור אל מקור מתח. דוגמאות לזכרונות בלתי נדיפים הם זכרונות EPROM – Erasable Programmable Read-Only Memory וזכרונות EEPROM – Electrically EPROM. וכמובן הזכרונות הנפוצים ביותר: Flash NAND ו-Flash NOR. זכרונות פלאש NOR מספקים גישה אקראית מהירה בכתיבה ובקריאה לאתרים סציפיים בזכרון, עד לרמת המילה הבודדת. זכרונות פלאש NAND איטיים יותר בהשוואה ל-NOR, אולם הם מטפלים בו-זמנית בבלוקים שלמים של מידע (הקרויים pages of data). הם גם זולים יותר ומספקים נפח זכרון גדול יותר בשטח סיליקון נתון.

זכרונות היודעים גם לחשוב

אלא שבימים אלה נמצא שוק הזכרונות בפני תהליכי שינוי מרכזיים, בעקבות צרכים חדשים שמייצרים הבינה המלאכותית, תעשיית הרכב, הצמיחה המהירה של אבזרי IoT והופעת מרכזי נתונים סופר-גדולים אשר צריכים לתמוך במערכות זמן-אמת מקוונות. הדבר מייצר צורך בטכנולוגיות חדשות המספקות מהירות, חיסכון, ממשקי תקשורת המירים וביצוע חישובים בתוך שבב הזכרון עצמו.

כך למשל, חברת Micron חשפה לאחרונה את טכנולוגיית הזכרון GDDR6, שהותאמה במיוחד כדי לטפל במידע ויזואלי בכמויות גדולות ובמהירות גבוהה, הנדרשים במערכות לימוד מכונה. במסגרת עבודה עם מעבדי GPU המבצעים מטלות לימוד עומק, השיגה הטכנולוגיה קצב קריאה וכתיבה של 16Gbps.

החברה ביצעה שינויים טכנולוגיים גם בתשתיות הפלאש שלה, והחלה לספק רכיבי Flash NAND בעלי ארבע סיביות מידע בתוך כל תא זיכרון (Quad-Level Cell – QLC) עבור כוננים קשיחים בעלי נפח גדול. היא גם הכריזה על שילוב יכולות עיבוד בטכנולוגיית Secure NOR Flash Memory החדשה. הרכיבים כוללים את טכנולוגיית Authenta, המגינה על המידע ועל הגישה לזכרון. הדבר חיוני במיוחד להתקני IoT ועבור הרכב החכם, אשר מבוססים על פתיחת מערכות קריטיות בפני רשתות תקשורת רבות, שרמת האבטחה שלהן אינה מובטחת.

סמינר טכנולוגיות זכרון חדשות

המהלכים האלה מדגימים כיצד שוק רכיבי הזכרון נעשה מורכב ודינמי מבעבר. בחודש הבא תיחשף התעשייה הישראלית לטכנולוגיות החדשות במסגרת יום עיון משותף של חברת מיקרון וחברת איסטרוניקס המוקדש לטכנולוגיות ופתרונות זכרון מתקדמים. הסמינר יתקיים ביום ד', ה-13 בפברואר במלון דניאל בהרצליה.

במהלך הארוע תינתן הרצאת פתיחה על-ידי ג'יילס בלארד, מנהל מכירות מיקרון באזור EMEA. לאחר מכן תתקיים הרצאה המשווה בין טכנולוגיות  DDR4 לעומת LPDDR4​: הצגת הטכנולוגיות, יתרונות וחסרונות, שיקולי תכנון, תכונות חדשות לעומת דורות קודמים, שלמות האותות וממשק.

בהמשך תתקיים סקירה של פתרונות eMMC/uSD/NAND, סקירה כוללת של GDDR6 ו-UFS, הצגת התהפתחויות בתחום הכוננים מבוססי SSD, ובהם NVDIMM וביצועיו, DRAM ,NAND וספק כוח המאוגדים לתת-מערכת המאפשרת שיחזור מידע יעיל ומהיר בעת נפילת מתח פתאומית, וכן הצגת פתרונות SSD ליישומי Industrial ו-Automotive.

יום העיון יכלול תצוגת מוצרים ושירותים משלימים ומיועד למובילים טכנולוגיים בתעשיית ההי-טק, CTOs, מנהלי פיתוח, מנהלי פרויקטים, מהנדסי מערכות ומהנדסי חומרה.

ההשתתפות הינה ללא תשלום, אך מחייבת רישום מראש וקבלת אישור.

למידע נוסף ורישום: Advanced Memory Solutions

מחירי ה-DRAM צפויים לרדת ברבעון הרביעי

האם המחירים בשוק הזיכרונות, שנסקו בשנתיים האחרונות לרמות שיא, מתחילים במגמת ירידה? על פי חברת המחקר TrendForce מחירי זיכרונות ה-DRAM עשויים לרדת ברבעון הרביעי של השנה בשיעור גבוה מהמצופה של 5%, בעוד התחזית המוקדמת היתה לירידה של 1%-3% בלבד. הערכה זו מתבססת על טווחי המחירים שסביבם נעים החוזים הנחתמים כעת בין הלקוחות לספקיות הזיכרונות על רכישת זיכרונות לרבעון הרביעי.

האמרת מחירי זיכרונות ה-NAND וה-DRAM בשנתיים האחרונות נבעה מפער גדול בין הביקוש להיצע. מצד אחד, הצמיחה של שוק השבבים כולו ייצרה ביקושים אדירים לשבבי זיכרונות, ומצד שני, התפוקה של יצרניות הזיכרונות היתה נמוכה יחסית, וזאת לאור שיעורי הצמיחה נמוכים שנרשמו בשוק השבבים ב-2015-2016. כעת, ייתכן שאנחנו עדים להתאזנות בין שני צדי המשוואה. ואמנם, ב-TrendForce מציינים כי הירידה במחירים נובעת הן בעלייה בהיצע הכמותי של ספקיות הזיכרונות והן מירידה מסוימת בביקושים בחודשים האחרונים וזאת למרות עונת הקניות הצפויה בחג המולד ובראש השנה האזרחית.

ירידת המחירים הצפויה ברבעון הרביעי ממשיכה מגמה שהחלה כבר ברבעון הקודם. "סימני ההיחלשות בשוק ה-DRAM מגיעה לאחר 9 רבעונים ברצף," כך אומרת אווריל וו, מנהלת מחקר בכירה ב- ,DRAMeXchangeחטיבת המחקר ב-TrendForce העוקבת אחר מגמות המחירים בשוק הזיכרונות. "ירידת המחירים באה לידי ביטוי בעיקר בזיכרונות DRAM עבור מחשבים נייחים, שרתים, מובייל ומעבדים גרפיים, וזאת למרות העונה העמוסה."

וו מבססת את הערכתה על השינויים בקורלציה בין שוק הספוט (Spot), המשקף את המחירים העכשוויים לביצוע עסקאות מיידיות, לבין עסקאות רכישה שמתבצעות בחוזים עתידיים לטווח ארוך יותר, שנועדו מבחינת הלקוח להבטיח אספקה ומחיר. "המחירים בשוק הספוט (Spot) נמצאים במגמת צניחה מאז תחילת השנה, ובסוף חודש יוני אף ירדו מתחת למחירי החוזים. כרגע מחירי הספוט נמוכים ב-10% ממחירי החוזים, מה שמהווה סימן מקדים לתחילתה של מגמת ירידה כללית בשוק ה-DRAM," מסבירה וו.

הזמנות כפולות, מחסור במעבדי אינטל והמחיר היקר של האייפון החדש

ב-TrendForce ממחישים כיצד הדינמיקה הזו באה לידי ביטוי בשנה האחרונה בשוק השרתים. "בשוק זיכרונות ה-DRAM לשרתים, ההזמנות מלקוחות בצפון אמריקה והמעבר לשרתים חדשים דחף המחירים מעלה. בשל ההיצע הנמוך במחצית הראשונה של השנה, הלקוחות העדיפו להבטיח את האספקה וזאת באמצעות הזמנות כפולות. ברבעון השלישי של השנה, המחסור בהיצע התמתן ושיעורי האספקה השתפרו כתוצאה מהגברת הייצור של שבבי DRAM לשרתים מצד היצרניות. במבט קדימה לרבעון הרביעי."

לאור זאת, ב-TrendForce צופים ירידה של כ-5% במחירי ה-DRAM ברבעון הרביעי. "ישנה אי ודאות לגבי רמות הביקוש לזיכרונות DRAM לשרתים ומחירי הספוט ממשיכים לרדת. כך למשל, היצרניות הדרום קוריאניות כבר הורידו את מחירי המטרה שלהן עבור הרבעון הרביעי."

בשוק ה-PC המגמה דומה. "גם בשוק ה-PC אנו עדים לעודפי היצע וירידה במחירים, ואנחנו צופים ירידה של 5% ברבעון הרביעי. הירידה גדולה מכפי שחזינו בתחילה בין היתר בשל המחסור במעבדי אינטל [כפי שדיווחנו באחרונה ב-TechTime], מה שעשוי להוביל לירידה במחירים עבור זיכרונות DRAM למחשבים נייחים ומכשירי נוטבוק. גם מלחמת הסחר בין ארצות הברית לסין מגבירה את אי הוודאות בשוק."

בשוק זיכרונות ה-DRAM לסמרטפונים הגורם להיחלשות המחירים עשויה להיות המחיר הגבוה של דגמי האייפון החדשים, שהושקו לא מכבר. "ההערכה בשוק לגבי מכירות הסמרטפונים זהירה כעת בשל תג המחיר הגבוה של דגמי האייפון החדשים. בשל כך, ישנה להערכתנו אפשרות לעודפי היצע בשוק זיכרונות ה-DRAM למובייל."

התחזית של TrendForce

 

 

מחסור במעבדי אינטל עשוי לפגוע במכירות מחשבים וזכרונות

בתמונה למעלה: מחשב נייד המצוייד במעבד Intel® Core i9. צילום: אינטל

המחסור במעבדי CPU של אינטל (Intel) צפוי לפגוע במכירות של מחשבים ניידים ואולי אפילו לדחוף לירידה במחירי הזכרונות. כך מעריכה חברת המחקר TrendForce בדו"ח חדש על שוק הזכרונות. החברה מסרה שבמקור תכננה אינטל להתחיל כבר ברבעון השלישי השנה בייצור המוני של מעבדים מפלטפורמת Whiskey Lake החדשה, לקראת עונת השיא של מחשבים ניידים. אלא שיצרני המחשבים הניידים דיווחו לה שהם נתקלים במחסור במעבדים, אשר פוגעים בתוכניות הייצור והאספקה של מחשבים במחצית השנייה של 2018. "לכן אנחנו מעריכים שהיקף המסירות של מחשבים ניידים יירד השנה ב-0.2% בהשוואה לשנה הקודמת, כאשר המחסור במעבדים צפוי להשפיע על שוק הזכרונות כולו".

עדיין לא ברור לגמרי מדוע יש מחסור במעבדים מתוצרת אינטל, מכיוון שהמחסור מורגש גם במעבדים המיוצרים בתהליכי 14 ננומטר בפלטפורמת Coffee Lake, שהייצור ההמוני שלהם החל לפני כחצי שנה והם נחשבים לאחד מהפתרונות הנפוצים בשוק המחשבים המרכזי. להערכת החברה, שפער האספקה של מעבדי CPU צמח מ-5% בחודש אוגוסט ל-5%-10% בחודש ספטמבר. "קיימת אפשרות שהפער יהיה גדול מ-10% ברבעון האחרון של השנה, ויימשך ככל הנראה עד למחצית הראשונה של 2019".

לדבר הזה תהיה השפעה על מחירי הזכרונות, הנמצאים כיום ברמת שיא לאחר תשעה רבעונים רצופית של עליות מחירים. לאחרונה העריכה DRAMeXchange, שהיא מחלקת הזכרונות של TrendForce, שהמחירים צפויים לרדת בכ-2% ברבעון האחרון של 2018 מכיוון שהשוק מתחיל להתקרב למצב של אספקת-יתר, אולם כעת תיתכן ירידה גדולה יותר במחיר, מכיוון שהמחסור במעבדים מצמצם את הדרישה לזכרונות DRAM המותקנים במחשבים. במקביל, התופעה צפויה להשפיע גם על שוק ה-NAND Flash, מכיוון שהירידה במכירות מחשבים יביאו לירידה בייצור של כונני SSD עבור המחשבים. 

שוק השרתים מתנהג בצורה שונה: בשוק הזה מתנהל כיום מעבר מהשימוש בפלטפורמת המעבדים Grantley של אינטל לפלטפורמת Purley של החברה. חברת המחקר מסרה שמהבדיקה שלה עולה שרק חלק קטן מאוד מהיצרנים מתמודדים עם התארכות זמני האספקה של מעבדי Purley. החברה מתכננת לעקוב מקרוב אחר המצב בשוק השרתים, מכיוון שהשפעתם על המכירות של רכיבי NAND Flash ו-DRAM גדולה בהרבה מזו של שוק המחשבים הניידים.

מאינטל נמסר בתגובה: "אנו עומדים בלוח הזמנים לאספקת הדור החדש של מעבדי אינטל Core U – סדרת מעבדים למחשבים ניידים המתוכננים לקישוריות מהירה, ומתואמים ללוח הזמנים של יצרניות הציוד המקורי (OEM) בסתיו הקרוב. אנו ממשיכים לתעדף את הייצור של מעבדי Xeon ו- Core במקביל להמשך העבודה שלנו כדי לעמוד בביקוש הגדול של הלקוחות למוצרי אינטל."

נאסר על מיקרון למכור רכיבי זיכרון מסויימים בסין

בית משפט בסין אוסר על יצרנית הזיכרונות וכונני האחסון האמריקנית מיקרון (Micron) למכור ולשווק כ-26 ממוצריה בסין, בהם: זיכרונות DRAM ו-NAND וכונני SSD. זאת בעקבות תביעה שהגישה נגדה קבלנית הייצור הטאיוואנית UMC בחודש ינואר השנה. חברת UMC טענה שמיקרון הפרה פטנטים שלה בפיתוח שורה של מוצרים בשלושה תחומים עיקריים: יישומי זיכרון מסוג DDR4, כונני SSD וזיכרונות עבור כרטיסים גרפיים. האיסור למכירת המוצרים חל על כל תחומי סין הגדולה, ובכלל זה גם הונג קונג ומקאו.

נשיא UMC, ג'ייסון וואנג, הביע שביעות רצון מהחלטת בית המשפט. "UMC משקיעה רבות בקניין הרוחני שלה ותנקוט בפעולות נחושות כנגד כל חברה שמפרה את הפטנטים של החברה". פסיקת בית המשפט בסין מהווה מכה קשה למיקרון, שחלק משמעותי מהכנסותיה מגיע מהשוק הסיני הצומח".

מיקרון מנסה להמעיט במידת הפגיעה, ופירסמה הודעה מיוחדת שלפיה צו המניעה יקטין את מכירותיה ברבעון הקרוב ב-1% בלבד. עם זאת, חברת המחקר DRAMeXchange טוענת שהשפעת הפסיקה היא מהותית, לאור העובדה שהשוק הסיני צפוי לתפוס כ-26% ממכירות שבבי ה-DRAM וכ-20% ממכירות שבבי ה-NAND של מיקרון. יותר מזה: כעת מתנהלת בסין חקירה נוספת כנגד מיקרון (וחברות מדרום קוריאה) בטענה שהן תיאמו מחירים והביאו לעלייה מלאכותית במחירי שבבי DRAM בסין.

דליפה חמורה במיקרון, ותביעת-נגד קטלנית

למרבית האירוניה, התביעה של UMC היא תגובת-נגד לתביעה של מיקרון כנגד UMC וחברת JHICC הסינית, שהוגשה בדצמבר 2017 בבית משפט פדראלי בצפון קרוליינה. מיקרון האשימה ששני עובדים שלה לשעבר מסרו לידי UMC סודות מסחריים הקשורים לטכנולוגיית DRAM. חברת UMC, היא טענה, תכננה לשתף פעולה עם חברת JHICC, הנחשבת ליצרנית זיכרונות ה-DRAM הגדולה בסין, ולעשות שימוש בפטנטים של מיקרון במפעל ייצור שמקימה JHICC בסין בהשקעה של כ-5.65 מיליארד דולר.

התביעה הזו עשויה לעכב את תחילת ייצור שבבי הזיכרונן במפעל JHICC, שתוכננה למחצית השנייה של 2018. מיקרון גם הודיעה שהיא תגיש תביעות נוספות נגד UMC ו-JHICC אם יחלו בייצור שבבי ה-DRAM, מתבססים לטענתה על הפטנטים שלה. מסתבר במדובר בבעיה בעלת היקף עצום: עד היום הגישה מיקרון תביעות כנגד כ-100 עובדים לשעבר בחברה בטענה שהם מסרו סודות מסחריים לידי חברות שבבים סיניות, אליהן הצטרפו. "מסירת סודותיה המסחרים של מיקרון גורמת נזק משמעותי ובלתי משוער למיקרון", ציינה החברה כאשר הגישה את התביעה נגד UMC.

התחום הצומח ביותר בתעשיית השבבים

הסכסוך המשפטי הזה הוא חלק ממאבק איתנים על השליטה בשוק זיכרונות ה-DRAM, שהוא אחד מהשווקים בעלי המציחה הגבוהה ביותר בתעשיית השבבים בשנים האחרונות. להערכת DRAMeXchange, שוק זיכרונות ה-DRAM צמח ב-2017 ב-76% וצפוי לצמוח ביותר מ-30% בשנת 2018. מיקרון נחשבת לאחת משלוש יצרניות שבבי ה-DRAM המובילות בעולם, ביחד עם SK Hynix וסמסונג הדרום קוריאניות. שלושתן מחזיקות ביחד בכ-90% משוק ה-DRAM העולמי.

ברבעון הראשון של 2018 רשמה מיקרון צמיחה של 11% במכירות להיקף של כ-6.8 מיליארד דולר, הודות לביקושים הגדולים לשבבי DRAM, בעיקר בתחום המעבדים הגרפיים. מיקרון הודיעה שיהא תערער על החלטת בית המשפט בסין. ג'ואל פופן, סגן נשיא בכיר במיקרון, אמר כי בית המשפט בסין הוציא את צו המניעה לפני שניתנה למיקרון הזדמנות להציג את טיעוני ההגנה שלה. "פסיקה זו, ופעולות נוספות של בית המשפט בסין, אינן תואמות את הלכות המשפט ההוגן", אמר.

מאבק בין המעצמות על הגמוניה בתעשיית השבבים

קשה לנתק את הסכסוך בין מיקרון ל-UMC מהמאבק הניטש בין ארצות הברית לבין סין על ההגמוניה בשוק השבבים, המתנהל בחלקו בזירה המשפטית והרגולטורית וכעת גם מתפתח למלחמת סחר לאחר שהנשיא טראמפ הטיל מכסים גבוהים על ייבוא מוצרים מסין, בהם שורה של רכיבים אלקטרוניים דוגמת ציוד לייצור PCB, מעבדים, דיודות, טרנזיסטורים, קבלים, נגדים ומכונות לייצור שבבים. סין הודיעה כי בכוונתה להטיל מכסים בהיקף דומה, אם כי בעיקר על מוצרים מתחום המזון.

סין הציבה כיעד לאומי להקים תעשיית שבבים עצמאית שלא תהיה תלויה בטכנולוגיות זרות, עם התמקדות מיוחדת בתחום הזיכרונות. בשנה שעברה הכריזה סין על השקעה של 24 מיליארד דולר בהקמת מפעלים לייצור זיכרונות 3D NAND בעיר וואהן (Wuhan) על ידי חברת YRST, הנתמכת על ידי הממשלה ומייצרת פתרונות אחסון. חברת Tsinghua Unigroup, שגם גם נתמכת על ידי הממשל, הודיעה גם כן על הקמת מפעל לייצור שבבי DRAM ו-3D NANA בעיר ננקינג בעלות של 30 מיליארד דולר.