全球高速運算(HPC)應用市場加速發展,有利直接拉高處理器運算效能、間接提高資料傳輸速度的「新世代高速記憶體」,市場應用需求加速成長,相關族群股後市看好。
台灣記憶體大廠華邦電子(2344),DRAM記憶體產品企劃處處長先前曾提及,隨著MCU(微控制器)的製程節點,自原本的五五nm、四○nm,朝向二八nm推進,甚至進一步向一六nm移轉下,儘管記憶體尺寸上,都能符合IoT裝置「微型化」應用趨勢。但是,由於應用端對數據運算能力的要求較高,因此需搭載新一代「外部記憶體」作為數據緩衝(buffer)用途。
HyerRAM生態圈生力軍報到 華邦電成第三家供應廠
但傳統SDRAM、PSRAM記憶體皆已發展至成熟階段,無法針對「新興IoT應用」進行最佳化設計,且DRAM製程的轉移,亦以新一代「JEDEC DDRx/LPDDRx」產品傳輸規格為主,華邦電的「HyperRAM」採用三八nm製程,將持續朝向二五nm轉移。如果進一步考慮車用、工規應用場域長期供貨的市場需求, 華邦電HyperRAM的先進製程,亦可滿足客戶所需長壽產品生命週期。
華邦電認為,HyperRAM所具備「低腳數、低功耗」特性,可賦予IoT裝置顯著的優異特性。伴隨下游應用市場的逐漸增溫,相信將會有更多客戶採用此種新世代記憶體。目前,華邦旗下的HyperRAM產品線中,除三二Mb已進入量產外,六四Mb、一二八Mb預計去年第四季、今年第一季進入量產。此外,亦能以二四BGA(車規)、四九BGA、KGD不同產品形式供應客戶。其中,二四BGA尺寸為6x8 mm2,四九BGA尺寸則僅4x4 mm2,主力鎖定「消費性穿戴裝置」市場。
因此,由整體系統設計、產品使用壽命角度分析,HyperRAM已成為新興IoT裝置記憶體的理想選擇。華邦電強調,公司看到市場需求萌生,因此決定投注資源開發HyperRAM產品,為客戶提供不同的記憶體搭載選擇。同時,其相關應用生態系統的成熟,當然也是促成華邦電願意投入營運資源時的重要考量。
目前除Cypress之外,包括:NXP、Renesas、ST、TI等全球半導體業領先大廠,皆已提供支援HyperBus介面的MCU供貨,且未來其新產品線也將持續支援應用。此外,其控制介面開發平台也已就緒,Cadence、Synopsys、Mobiveil也已開始提供HyperBus記憶體用控制IP,可因此加速IC晶片業者開發設計時程。與其他Octal RAM相較之下,HyperRAM為應用環境最成熟者。同時,HyperRAM也規畫未來將納入JEDEC標準規範,成為JEDEC相容技術。華邦電加入HyperRAM陣營後,也將成為繼Cypress、ISSI之後第三家供應廠商,市場上客戶應用有以有更多下單選擇。
低腳數、低功耗、易於應用設計 HyperRAM為華邦電打開全新市場
華邦電子DRAM記憶體產品技術經理表示,「低腳數、低功耗、易於應用設計」,是『HyperRAM』三個最主要特性,因此能顯著提升終端裝置的效能。」
華邦電指出,傳統MCU的數據處理、運算能力、圖像顯示功能,有所侷限。但是,新興起的物聯網(IoT)裝置,如:車用電子、智慧家居、穿戴裝置、工業電子等各種終端應用,大多需要「外接觸控面板」,做為使用者指令控制圖像化介面,或需較強的「語音辨識」、「圖像處理」等邊緣運算功能,因此促成新一代「高效能(運算高效化)」、「低功耗」MCU市場逐漸興起。
對IoT應用領域而言,如果想要獲得市場成功接納,須滿足「運算效能、低功耗、低成本」等不同面向的產品設計考量。尤其對智慧音箱、智慧手錶等電子產品的電池供電裝置而言,除了可以提供豐富的IoT應用功能,以及親和、易用的人機介面之外,電池壽命更是影響產品能否成功熱銷的重要關鍵,「低功耗」的產品特性,自然日益重要。如果想要有長效的電池壽命,除須考慮MCU運作功耗之外,尚需搭配其他低功耗週邊零組件,HyperRAM的設計概念,正是以滿足此項要求為開發目標。
以華邦電旗下六四Mb HyperRAM為例,其待機功耗為九○uW1.8V,同容量SDRAM約為二○○○uW3.3V。更重要者,HyperRAM於Hybrid Sleep Mode下,運作功耗僅四五uW1.8V,與SDRAM的一般待機功耗相比,功耗差異非常顯著的。
另一方面,如果採用Low Power SDRAM,即便功率較為接近要求標準,但其封裝尺寸卻又大於HyperRAM,需要較大PCB面積,也不能算是理想的選擇。
此外,HyperRAM訊號接腳數僅有十三根,因此可大幅簡化PCB布局設計(layout)。如此一來,於設計終端產品時,即可用MCU其他電路(氣)接腳,實現更多應用功能,或是以選用更少接腳數MCU的方式,帶來更佳的成本效益。
HyperRAM簡化控制介面 具備自我刷新功能
HyperRAM的另一個特點,為簡化控制介面。HyperRAM為基於「PSRAM」架構的運算記憶體,具備自我刷新功能,除此之外,亦能自動回歸待機狀態。因此,系統端的記憶體使用可更加簡易,也可進一步簡化韌體、驅動程式的開發作業。
PSRAM(虛擬靜態隨機存取記憶體),由一個「DRAM」主體核心與傳統「SRAM」介面所組成。晶片的刷新電路,可省略使用者需要刷新記憶體的考量。與傳統CMOS SRAM相較下,PSRAM具備更高容量、高速度、更小型化晶片尺寸,以及與DRAM可相容的應用優勢。
華邦電先前於一月時宣佈,FPGA製造商Gowin將在其最新「GoAI 2.0」機器學習平台中,採用華邦電64Mb HyperRAM高速記憶體裝置,華邦電產品因此進入全新市場領域。
另一方面,華邦電於五月二十五日宣佈,公司將與超低功耗微控制器(MCU)、系統級晶片(SoC)、即時時鐘(RTC)領域技術領導廠Ambiq合作,結合華邦電HyperRAM、Ambiq Apollo4二項產品優勢,提供物聯網終端和可穿戴設備,超低功耗系統的解決方案。
台灣記憶體大廠華邦電,持續強化利基型記憶體製程、產品線布局,二五奈米加強版DRAM製程D25s技術,可望於今年進入量產期程。同時,擴大HyperRAM、AI DRAM出貨動能,且四五奈米「NOR Flash」快閃記憶體製程開發亦稱順利,TrustME安全記憶體也已通過第三方獨立安全認證,並且獲得國際大廠採用。
法人估Q2營收上看二五○億元 華邦電下半年營收將逐季創高
華邦電今年第一季合併營收達二一三.二五億元,成功創下歷史新高紀錄。受惠記憶體價格上漲,因此推升季毛利率明顯回升,平均毛利率季增七.二個百分點,達三七.六%;歸屬母公司稅後淨利一五.八六億元,與前一季相較下,成長超過三.五倍,單季每股稅後淨利(EPS)○.四○元;季度獲利創下自二○一八年第三季以來,十一個季度的新高水準。
由於記憶體、轉投資新唐的微控制器(MCU),第二季價格雙雙順利調漲,且出貨表現暢旺,法人機構因此看好華邦電第二季營收可上看二五○億元、續創新高,下半年營收亦將有望逐季續創新高。
華邦電現階段持續優化中科十二吋廠產能、製程,月產能規模已由原先五.四萬片提升達五.七萬片,利基型DRAM、NOR Flash為公司二大產品線,扮演推動成長雙引擎角色,持續為營運穩定基礎。華邦電利基型DRAM,已於去年順利導入二五奈米製程量產,下一代製程D25s開發正按照原本規劃進度進行中,預計今年可順利導入量產。
華邦電董事長焦佑鈞,於年度營業報告書中指出,伴隨5G相關基礎建設的逐漸到位,雲端服務、自動駕駛、物聯網、AI等應用技術也日益普及、成熟,加以「無接觸經濟」相關產業的快速興起,看好全球半導體、記憶體市場規模,因此可望進一步推升、成長向上。
台灣利基型記憶體大廠南亞科(2408),公布五月份營收,因受惠市場拉貨需求持續,DRAM價格走高利多下,單月營收金額為七六.○四億元,較四月份成長二.八四%,與去年同期相比,成長三七.○二%年增率,創下自二○一八年十月以來,單月營收新高紀錄,累計前五個月營收總金額,達三二七.二九億元,與去年同期相較下,成長二七.九一%年增率。
南亞科10奈米級製程試產裝機 下世代DDR5設計開發加速進行
南亞科先前於致股東營業報告書中曾提及,今年記憶體售價將可止跌回升,整體產業有望順利走出循環谷底、邁向成長,同時也規劃新廠擴建作業,未來將以符合市場需求為目標,逐步增加記憶體產量。
展望後市,南亞科總經理李培瑛預估,DRAM市場供不應求將到今年底,看好DRAM價格將可逐漸回升。接下來,公司將投入更多研發資源,加速開發一○奈米級製程技術、新世代DDR5新品,DDR5預計今年下半年將開始試產。
南亞科基於看好DRAM產業後市前景之下,因此宣佈公司將砸下三○○○億元巨資,興建全新十二吋廠房,首創「雙層無塵室」設計模式,預定於二○二四年正式量產。
南亞科於去年積極佈局自主技術開發,第一代一○奈米級製程技術(1A)已完成試產線裝機,並配合第一顆 「八Gb DDR4」的設計完成,進入試產階段,今年下半年將開始客戶送樣認證及小量生產;第二顆為「下世代DDR5」,目前正持續設計開發中,預定於今年下半年開始試產。
有關「下世代DDR5」的運算效能表現方面,全球記憶體龍頭大廠三星(Samsung)先前曾於三月二五日對外宣布,已推出業界第一個基於High-K Metal Gate(HKMG)製程「五一二GB DDR5」記憶體模組,進一步擴展DDR5 DRAM產品組合。市場人士表示,基於HKMG製程的DDR5,其性能表現達前一代DDR4的二倍以上,而且速度高達七二○○MBPS,可滿足「人工智慧、機器學習、超級運算」等龐大資料量的處理、運算需求
南亞科同時表示,第二代一○奈米級製程技術(1B)開發功能性驗證晶片,目前已完成試製作,預計今年第三季開始試產首顆晶片。另一方面,南亞科為因應新廠房興建、1A製程技術量產、一般部門資本支出所需,全年度資本支出上限預計達一五六億元。
有關旗下二○奈米產品組合方面,南亞科今年仍將持續優化,除增加DDR4最高規格三二○○Mbps,於伺服器、PC OEM客戶認證外,也成功導入美國、中國、歐洲資料中心(data center)客戶,伺服器記憶體位元出貨量年增率將超過一五○%,約占去年總出貨量五○%。
同時,南亞科也將加速推廣二○奈米低功率產品,LPDDR4X四二六七Mbps最高規格產品正處於認證階段,未來鎖定應用目標市場有:汽車、攜帶型產品、工業等應用板塊,預料將可有效提高銷售彈性、產品價值。
5G、AI 等DRAM應用多元化 南亞科看好DRAM用量有增無減
以全球DRAM產業市場前景而言,南亞科表示,DRAM為所有電子產品智慧化重要關鍵元件,智慧型手機、伺服器/數據中心為目前市場最大應用板塊。未來,伴隨著各種消費型智慧化電子產品、5G、AI的持續發展,將繼續帶動DRAM應用區塊的多元化與DRAM用量的增加。
手機應用市場方面,隨著5G手機問世、銷售占比的逐年升高,配合內部記憶體的搭載數量提升下,看好今年度銷售量將可望倍增。
同時,全球5G基地台所需網路通訊、邊緣運算網絡設備,也同步提升內建DRAM使用數量;而伺服器/資料中心等,更需要提高DRAM裝載數量、加快資料處理速度,以切合5G、AI運算時,所需的大量資料、高頻寬、低延遲運轉標準。
同時,由於遠距工作及學習、智慧家庭等市場應用需求仍盛,使得筆電、平板電腦、固態硬碟(SSD)、電視等電子產品的拉貨需求,依舊持續強勁。此外,各種智慧型電子產品如:智慧攝像、智慧穿戴、遊戲機、智慧機器人、自駕車等,亦持續多元化應用發展方向未變。
南亞科規劃建新廠 導入先進製程擴產
為滿足市場要求、公司長遠發展前景,南亞科已規劃於目前的南林科技園區中,興建新廠房,將用以持續導入先進製程、產品,並進一步擴充產能,新廠預計於年底動土,建廠目標預定於二○二三年底前完工,於二○二四年開始裝機量產,產能規模則將視市場需求,規劃不同階段量能設置。
從DRAM市場供給面角度分析,南亞科表示,今年度供給端量能穩定成長,可望順利維持原有的市場供需平衡性:根據全球目前三大DRAM供應廠(三星、SK海力士、美光)的公開資訊中,所提供有關產能、資本支出的規劃,過去二年之間,各家DRAM廠皆審慎增加DRAM相關產出量,資本支出心態亦趨保守,因此,今年DRAM位元供給量的成長,主要仰賴各大廠相繼進行的製程轉換所致,預計DRAM位元供給量成長幅度實屬有限。
此外,根據市場研調機構分析報告,中國廠商後續量產規模,仍不致於影響到整體市場的供需平衡。就前述有關市場供需市況的綜合分析結論,預估今年全年度DRAM供應商的位元供給成長幅度,將會相當有限,而5G智慧型手機、資料中心的持續擴大發展、衝高市場滲透率,也有望促成DRAM位元需求出現較大成長幅度,全球整體DRAM產業因此可望趨向健康、正向發展。
伴隨全球高速運算(HPC)應用市場持續加速發展,有利直接拉高處理器運算效能、間接提高資料傳輸速度的「新世代高速記憶體」,市場應用需求現階段正持續增速中,預料台股相關「新世代高速記憶體」族群股,後市營運有望如虎添翼、加速衝高。