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출처 : http://WHERE_S 

진화가 계속되는 모바일 DRAM


 올해 (2015 년) 스마트 폰의 메모리는 어떻게 될 것인가. 스마트 폰 탑재 DRAM 기술은 더욱 빠른 LPDDR4가 하이 엔드에 침투하지만, 주류는 LPDDR3에 머문다. 그러나 스마트 폰의 탑재 DRAM 용량은 증가 해 지난해 (2014 년)의 평균 1.4GB에서 올해는 1.8GB로 탑재량이 24.9 % 증가한다. 최종 사용자에게는 2GB 클래스의 DRAM 용량은 메인 스트림 스마트 폰은 당연하지만 하이 엔드 3 / 4GB의 침투가 진행된다. 제조 공정 기술은 제조업체는 현재 2xnm (25nm 전후) 프로세스에서 20nm 전후의 프로세스로의 이행이 진전한다.

 반도체 시장 조사 기관인 TrendForce의 시장 조사 부문 DRAMeXchange는 지난 6 월 COMPUTEX에서 개최 한 컨퍼런스 「Compuforum 2015 '에서 모바일 DRAM의 동향을 개관했다. TrendForce에 따르면, 스마트 폰 출하량 자체는 연평균 11.6 % 증가 정도와 2015 년의 성장은 온화하다고 예상한다. 그러나 스마트 폰 당 DRAM 탑재 용량이 스마트 폰 자체의 고기능화와 함께 늘어나 기 때문에 모바일 DRAM 시장도 성장한다.

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동시에 모바일 DRAM의 고속화도 진행된다. 현재 주류 LPDDR3에서 하이 엔드 스마트 폰 배속 LPDDR4로 고속화한다. LPDDR4는 현재 스펙으로는 최고 3.2Gbps의 전송 속도에서 x64 인터페이스는 메모리 대역폭은 25.6GB / sec에 이른다. 이것은 PC의 DDR3-1600 2 채널 (x128) 구성 및 피크 대역은 동등하다. 메모리 대역에서 스마트 폰과 PC의 격차는 점점 좁혀지고있다. 모바일 SoC의 메모리 대역이 갑자기 확장하고있는 스마트 폰의 화면 해상도가 높아 고급 그래픽 기능이 요구되고 있기 때문이다.



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프리미엄 비용LPDDR4


 LPDDR4는 규격화를 서둘렀다 LPDDR3와 달리 더 절전에 힘을 쏟았다 DRAM 기술이되고있다. 따라서 대역폭 당 전력에서는 LPDDR3에 이점이 크다. 그러나 LPDDR4는 아직 시초는 높은 가격이기 때문에 채용은 하이 엔드 스마트 폰에 한정된다. 양산의 예상으로는 올해는 여전히 LPDDR3가 주류로, LPDDR2가 로우 엔드에서 페이드 아웃, LPDDR4가 하이 엔드에 해가된다.




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스마트 폰용 AP의 로드맵과 대응 메모리를 보면 LPDDR4의 침투 로드맵은 더욱 명확해진다. 

아래는 Qualcomm과 Mediatek의 2 대 메이커의 모바일 SoC (System on a Chip) 메모리 대응표이다. 

LPDDR4는 하이 엔드에 국한되지 저가형으로는 LPDDR2가 사라진다.


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한편, LPDDR4와 병행하여 규격화 된 Wide I / O 2는 지금 TrendForce의 같은 조사 회사의 출하 예측 양에 타는 것만 고객을 잡을 수 있지 않다. 

Wide I / O 2를 사용하면 모바일 SoC도 Wide I / O 2 전용되기 위해 주요 SoC 벤더가 채용에 나서고 

Wide I / O 2의 양산이 단번에 진행한다고 채용이 어려운 것이 현실이다.



DRAM의 주역이 된 모바일 DRAM


 TrendForce는 매년 DRAM 시장 전체를 개관 한 세션을 진행 해왔다. 그것이 올해는 모바일 DRAM에 초점을 맞춘 세션으로 전환했다. 
이것은 DRAM 시장의 주역이 PC 용 DRAM에서 모바일 기기 용 DRAM으로 교체했기 때문이다. 

TrendForce에 따르면, DRAM 전체 매출에서 차지하는 모바일 DRAM 매출은 올해 37 %에 달할 전망이다한다. 
2000 년대에는 틈새로 볼 수 있던 모바일 DRAM은 이제 DRAM 시장의 견인차가되고있다.


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 참고로 2014 년 모바일 DRAM의 비율이 낮아졌다는 상대적으로 PC DRAM 가격이 견조했기 때문이다. 전체 조류는 모바일 DRAM의 비율이 계속 높아지고있다. 
서버 DRAM도 24 %를 차지하게되고, PC 용 DRAM은 DRAM의 과반을 차지하는 DRAM 종은 없게되어있다.




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그리고 모바일 DRAM 시장에서도 역시 최강은 Samsung이다. Samsung은 현재는 모바일 DRAM 시장 점유율의 50 % 전후를 잡고 있으며, 
SK hynix과 Elpida Memory 모바일 DRAM 자산을 물려받은 Micron Group을 견디고있다. 


그리고 모바일 DRAM은 PC 용 DRAM보다 가격이 안정되어 있기 때문에 DRAM 업체에게는보다 안정적인 수입원이되고있다.

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DRAM의 공급 총 비트 량의 성장은 둔화


 DRAM 전체로 보면 올해 DRAM 시장 공급 비트 수는 연평균 약 28 % 성장한다. 과거 DRAM의 공급은 연평균 50 % 전후의 고율 성장하고 있었지만, 

최근 몇년은 20 %대로되고있어 올해도 그 추세가 계속된다. 지난해 TrendForce의 예상은 2015 년 32 %의 성장이 있었기 때문에 현재의 예상은 

이보다 낮지 만 크게 다르지 않다.



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이것은 즉, 과거의 PC 황금 시대처럼 2 년마다 시스템의 탑재 DRAM 용량이 두배가되는 시대는 이제 (당분간은) 오지 않을 것이다. 현재 모바일 DRAM은 2 ~ 3 년으로 메모리 대역폭이 2 배가되고있다. 그러나 메모리 용량 분들은 그만큼 빠른 속도는 증가한다. 메모리 탑재량 증가의 둔화는 PC에서 더 현저하다.


 DRAM의 공급 총 비트 량의 증가가 낮은 것은 DRAM 벤더가 모두 생산 용량의 대폭적인 확장을하지 않기 때문이다. 올해의 비트 총량의 성장도 생산 용량의 증가에 의한 것이 아니라 제조 공정 기술 전환에 의한 다이 크기의 축소 / 대당 용량 증대 효과에 따르면 TrendForce는 설명한다. 제조 시설의 용량은 일정하게 유지하면서 미세화에 의해 구동 비트 량을 늘린다. 미세화의 속도는 둔화되고 있기 때문에 연간 총 비트 량의 증가는 20 % 대에 머문다.


 거칠게 말하면, 반도체 제조 업체는 DRAM을 대박의 기회로 간주되지 않습니다 제조 용량을 늘려 시장 점유율을 획득하는 등 도전에 나오지 않게되어있다. 즉, DRAM 반도체 메이커의 주요 전장이 아닌되고있다. 또한 시스템 측의 DRAM 용량 요구 자체도 공급에 알 맞는 수준에 지나지 않는다.



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20nm 공정으로의 전환을 추진 DRAM


 DRAM 공정 미세화는 TrendForce는 Samsung의 모바일 DRAM을 예로 들어 설명했다. 

이 회사의 모바일 DRAM은 2013 년에 35nm 공정에서 25nm 프로세스로 이행을 진행하고 이후 과정의 이행이 완만하게되어 있었다.


하지만 올해는 25nm 공정에서 20nm 공정으로 미세화가 급속도로 진행된다.



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또한 Samsung는 LPDDR4의 제조 출시도 본격화 해 간다. 올해는 20nm 프로세스의 LDDR4을 시장에 내면 TrendForce는 예측하고있다. Samsung 제조 계획을 보면 LPDDR4 세대는 20nm 프로세스가 주축이되어가는 것을 알 수있다. 20nm 전후의 프로세스로의 전환은 노광 기술의 진보도 밀접하게 얽혀 있으며, 초창기에는 예정하고 있던 EUV 양산 기술에 도달하지 않으므로 더블 패터닝을 사용하고있다.


 이처럼 프로세스의 미세화와 그에 따른 총 비트 량의 증가와 비용 절감을 실현하고있는 DRAM하지만 20nm 프로세스부터는 먹구름이 감돌고있다. 커패시터의 용량 감소 (또는 그것을 막기위한 캐패시터 비율 상승)과 메모리 셀 간의 간섭 등의 문제가 드는 때문이다. Samsung은 현재 10nm 프로세스 전후까지 DRAM을 미세화하는 기술 개발을하고 있으며, "2 계층 커패시터 '나'에어 갭 '등의 도입을 검토하고있는 것을 2 월 ISSCC (IEEE International Solid- State Circuits Conference)에서 밝히고있다.


 그러던 어느 DRAM 관계자는 새로운 기술의 도입에 의해 DRAM의 미세화를 계속하는 것은 가능하지만, 양산 기술로 도입 가능 여부에 대해서는 우려가 매우 많다고 지적한다. 어쨌든, 20nm 프로세스부터는 양산 수준에서 허들이 높은 것은 확실하다. 따라서 현재 연평균 20 % 대의 총 비트 량의 증가에도 이어갈 수 있을지 여부는 아직 알 수 없다. DRAM 대체 메모리 기술 개발이 요구되고 있지만, 그쪽도 기술적 인 장애물이 여전히 높다.



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