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存储器/嵌入式存储器的市场机会 

作者:迎九时间:2018-03-29来源:韦德娱乐官网
编者按:美光科技嵌入式产品事业部市场副总裁Kris Baxter在2018年“慕尼黑上海电子展”期间,介绍了美光及多家行业分析师对存储器尤其是嵌入式存储器市场的预测,重点是DRAM和NAND在汽车和工业领域的趋势。

作者 / 迎九 《韦德娱乐官网》编辑

本文引用地址:/article/201803/377622.htm

摘要:美光科技嵌入式产品事业部市场副总裁Kris Baxter在2018年“慕尼黑上海电子展”期间,介绍了美光及多家行业分析师对尤其是嵌入式市场的预测,重点是和工业领域的趋势。

1 整个存储市场的规模

  据美光及多家分析公司的报告,2017年存储市场总规模达到1350亿美元,同比增长60%。市场规模的大幅度增长来自于两个方面,第一,需求端的增长,对于数据需求增幅很快;第二,部分原因是产品价格上升,导致整个市场规模在快速上涨。

  如果和半导体市场相比,半导体市场同比增长20%,存储市场增速达到57%,在整个半导体市场中是增速最快的部分。

  如果对比和非易失性存储,可以看到两部分增速都很快,同比增长都在50%以上(非易失性存储52%,易失性存储67%),如图1。

1.1 未来的增长点和机遇

  在企业级应用中,在线事务处理的需求增加,对于低延迟内存的需求越来越高,对于内存性能要求有较大提升。另外网络端,由于数据和信息传输量大幅度增加,对于内存处理速度和存储的需求都有大幅度增长。

  对于嵌入式,主要增长点包括两个部分,一是领域,从长远来看主要的增长点来自自动驾驶。自动驾驶的发展需要时间相对较长。目前领域也有很多新特点和新功能出现,例如高级驾驶员辅助系统(ADAS)、车载娱乐系统功能的越来越丰富,另一个增长点在于传统物联网、工业物联网、消费物联网的需求也在增加。

1.2 的增长状况

  考虑到技术演进的趋势和需求增长,如图2,2016-2020年,DRAM年均增速(CAGR)为20%~25%。 Flash(闪存)的市场增速比DRAM快很多,从需求端来看增速是40%~45%,增长点是来自于数据传输量和云端本地数据存储量的快速增长。从NAND Flash到SSD,需求的增速都非常快。因此为了满足高增速的需求,对于NAND来说,一方面要进行技术升级,另一方面要提高产能。

  如果把DRAM行业进行细分,可以看出多个领域在推动DRAM市场的发展。过去推动DRAM市场发展的主要因素到现在已经发生了转变,新的增长点很多来自于新领域和新的解决方案。关于DRAM增长,如图2右上图表中的紫色代表PC和图形,深蓝色代表服务器和网络,相对较浅的蓝色代表移动、最浅的蓝色代表汽车和嵌入式。可以看到未来PC端比例大幅度下降,取而代之的是移动端和服务器以及网络的幅度上升,这些是DRAM过去几年以及未来几年增长的主要领域。另外最上面的浅蓝色部分所代表的汽车和嵌入式相关领域,绝对增速非常快,但是占总量的比例仍然非常少。

  而在NAND增长方面,如图2右下图表,紫色代表消费类和其他、深蓝色代表USB和存储卡、稍浅的蓝色代表移动端、最浅的蓝色代表SSD。大多数需求从过去可移动存储媒介转移到移动端、手机端的存储和数据中心、SSD和大规模计算基础设施等领域,未来发展基本上也会集中这几个领域。

  在此强调一下,尽管汽车和工业领域现在总需求占比量比较小,但是美光内部有一个专门的部门服务于这个市场,负责提供创新的解决方案,实现长期供货,满足汽车和工业领域的需求。根据分析师的数据,美光在汽车存储领域的市场份额达到了40%左右,是仅次于美光的竞争对手的3倍以上。

1.3 存储器的宏观市场需求

  如图3,2000年左右大部分的增长来自PC端,市场规模310亿美元;到2010年左右,大部分增长是来自于移动、社交领域,市场规模翻一倍;到2017年市场规模又翻一倍。所以基于现在的情况,下一个大增长点可能来自于大数据和人工智能(AI),整个过程大概包括从终端设备(包括汽车、手机、工业物联网、消费物联网)采集数据,在边缘分析数据,然后对于所分析数据进行传输,再存储到云端或者是企业端。基于这样的判断,美光及行业分析师认为未来存储和内存市场将进入非常令人兴奋的时代。

  在第三波浪潮中,一个重要机会是AI从云移至计算边缘方面的机会,尤其嵌入式产品在边缘计算领域的机会。

  过去的整个流程是从边缘设备上采集数据,通过路由器传输到服务器或云端,通过AI技术进行分析或者是对数据进行更新,然后把更新数据传回边缘计设备中。现在增加了智能网关类产品,使很多计算可以在边缘设备上进行,即在设备内部就可以进行计算和存储。

2 嵌入式存储器市场机会

2.1 存储对于边缘AI至关重要

2.1.1 汽车

  重点看一下自动驾驶。自动驾驶发展过程从概念车到早期测试车,再到初期应用,大规模生产可能要到2025或者是2030年才会实现。

  具体到自动驾驶规划,如表1上半部分,现在很多车的无人驾驶技术应用,基本停留在L1、L2级别:L1是单独功能,包括刹车、自适应巡航、车道保持等;L2是使加速、刹车、车道保持等功能具有一定的协同效果。L3级别的技术应用会在2019年出现,可以在某些地点或情景下,实现不用双手控制方向盘的自动驾驶。实现车内无方向盘的全自动驾驶技术预计会在2021年出现,届时依靠车本身就能够做出安全的决策。

  现在大部分AI技术应用到自动驾驶的是发生在云端:车是信息传载者,车接受信息后作出初步推理,将信息传输到云上,通过云端的深度学习做出判断再传回,之后AI的决策将作用于车本身。所以随着未来在车内进行计算和存储需求越来越多,单辆车对于存储需求量会增大。

  具体地,短期来看,在2019-2020年,能够实现深度学习计算发生在云端,最终传输到车内做决策。如果要实现大规模车内计算的应用,需要到2025年左右。

2.1.2 工业物联网

  如表1下半部分表格,其实和自动驾驶的车辆有一点相似,也是将智能技术融入到边缘设备中。首先是安防监控,监控领域有很多等边缘设备,它们的智能化程度越来越高,这也导致对存储产品需求的大幅上升。

  现在可以看到全世界范围内,在过去一两年智能监控应用大幅上升,过去几年的监控智能化程度也越来越高,现在更多的IP监控拥有更多的内嵌功能,例如图像识别、数据处理和存储,这些功能在摄像头边缘设备上就可以完成,并不需要像过去一样,需要大量的NVR(网络硬盘录像机)设备进行存储。IP摄像头功能越来越强大,例如清晰度从2K到4K的提升,以及一些摄像头甚至能够识别所拍摄的事物是否存在威胁及潜在风险,这些功能都会提升对于内存产品的需求。

  信息在边缘设备上进行处理和存储的功能越来越强,对云端的依赖有所减缓,这样一方面使得决策速度更快,另外上传信息可进行优先级设置。这些计算包括智能化需求,都推动了存储产品的发展。

2.2 汽车业的存储趋势

  *电动化。指电池和燃料电池供电的电动汽车,特点是能效更高,多元化程度更高。

  *互联化。指车联网的互联程度越来越高。这种车联网互联会从不同切入点接入,从车载系统及娱乐系统加入AI技术,包括车对车互联,车对基础设施互联,车对云端互联等。

  *共享化。越来越多城市中的共享车辆数量也越来越多。现在很多人不再自己拥有一辆车,而是选择共享方式,改变了人们对于汽车的使用方式。如果是共享车辆模式,如未来的自动驾驶出租车,理论上这辆车一周7天、每天24小时运行,这对于车内电子设备和系统的质量、可靠性、安全性要求会比原来有大幅度提升。

  *自动驾驶。存储的需求来自于很多方面,一方面从传感器端对信息进行存储和传输,然后传输到车内,最终做决定控制车辆,这个过程对于存储和内存产品需求都有大幅度上升。第二,车内驾驶体验,包括未来语音识别、手势识别、驾驶员监控、屏幕分辨率提升和功能提升,这些涉及到的一个问题就是存储什么数据,其中一种比较典型的数据是高清3D地图数据信息,未来更多存储在车上,以便使用的时候速度更快,所以这对于数据处理速率有一定要求,并不是对数据进行不断处理,而是要求更快的存储写入速度。另外车内数据仪表盘未来对于存储产生很高要求,分辨率可能会涨到4K。

  汽车领域是NAND、DRAM两条腿走路、齐头并进。图4展示了在自动驾驶L1~L5不同阶段对于内存和存储产品需求的变化情况。左侧是DRAM需求图。L1、L2级别的自动驾驶大多数需要能够由LPDDR4来满足,而随着技术要求越来越高,这个需求未来更多将会由LPDDR5和GDDR6产品来满足更高的计算性能。过去很多产品用在图像处理、游戏和消费领域,现在对于产品进行升级、尤其是GDDR6来支持全新场景。

  图4右边图是存储产品(容量)的需求量情况,现在e.MMC产品对于现有应用需求满足情况还是不错,基本上可以满足8 GB到64 GB到128 GB的容量。未来对于存储的尤其写入速率、容量要求和性能的要求越来越高,会从e.MMC转到UFS,再转到PCle。

2.3 工业物联网的存储趋势

  包括智能监控摄像头中添加智能网关的趋势,工厂对于数据采集的需求不断增加,以通过更好的决策使工厂自动化程度有所提升。智能摄像头在边缘设备上深度学习需求也是越来越多。另外一个领域涉及智能交通,也有不同的形式来得以体现,无人机、智能火车、智能卡车等。

  在此强调一下智能安防监控领域,如图5。未来摄像头的高清程度越来越高,边缘设备分析数量越来越多,边缘存储也会成为更加主要的存储方式,所有一切都将增加安防监控领域对存储产品的需求。未来在传输出和存储方面更加关注一些主要事件发生时的数据传输,并不是所有在边缘设备上的数据都要不断上传。未来摄像头分析技术也会越来越先进。

  这一领域从量的角度来说未来有大幅度增长,未来更加智能的技术都将融入边缘设备当中,设备数量将以几十亿的规模不断增加。在未来,边缘设备能力越来越强,使得整个系统更加智能,响应速度更快。据行业分析报告,2017年全球专业渠道的IP摄像头出货量达到9800 万台,2020年这个数据会超过6 亿台,监控视频的存储容量需求约为200~400 EB。2015-2020年,IP摄像头的复合年增长率为25%。

2.3.1 智能物联网设备所带来的好处

  据ABB首席数字官 Guido Jouret 2017年4月的报告,现有工业设备中其实只有3.5%的工业设备采用了先进智能物联网技术,意味着现在的渗透率还是非常低,未来潜力非常巨大,会推动对内存和存储产品的需要。

  美光工厂内部也做了一些实验:自己工厂实验收集到的每天产生的数据量为5TB(相当于3000小时的电影容量),通过使用新技术可以缩短产品时间周期(良率提升25%)、并使产量提升10%,进而使质量提升35%。由此可见,新技术带来的好处是非常大的。

3 易忽视的“总体拥有成本”与“工业商数”

  无论工业、零售还是个人等领域,其实考虑的是产品和技术总体拥有成本。这不仅仅是购买产品成本,还涉及到产品技术、评估和验证成本、认可和认证成本、更换和废弃成本、退换货,另外是公司和产品声誉问题。现在有很多领域涌现,包括工业物联网和电动汽车等领域都是新领域,所以有一些新的玩家进入,但是如果产品质量本身不够过关,公司声誉很快会受到影响。

  工业商数(IQ)对于用户和市场都是非常重要的概念,因为无论应用什么产品,都要保证可靠性和本身产品质量。例如汽车领域,车内使用的某项技术要保证5-7年之内有不间断的供应支持,另外在工业领域对于任何技术设施进行替换,成本都是非常高的。所以芯片供应商推出的产品,一方面要保证自己的技术过硬,另一方面要保证有长期供货的能力。

4 结论

  现在存储和内存市场增速非常快,比业内2017年预计的增速还快。未来边缘设备智能化程度越来越高,对服务器、云端、企业级应用的需求越来越多,存储产品的未来市场将是十分令人兴奋的。

  参考文献:

  [1]郭祚荣.全球2018年DRAM产业预估预测.韦德娱乐官网,2017(11):4-5

  [2]王莹.车用存储器市场分析.韦德娱乐官网,2017(4):3-8

  [3]迎九.NAND闪存市场持续高涨,2020年将超DRAM.韦德娱乐官网,2017(10):6-12

  [4]郭祚荣. 2016年全球DRAM市场与趋势分析.韦德娱乐官网,2016(8):3-5

  [5]邢雁宁.中国半导体存储器市场前景.韦德娱乐官网,2016(7):4-7

  本文来源于《韦德娱乐官网》2018年第4期第4页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。



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