Flash产能不给力 UFS称霸江湖梦碎;摩尔定律极限重启半导体产业

264 2017-06-28

1.Flash产能不给力 UFS称霸江湖梦碎;

 

 

           UFS与eMMC均是新一代的手机储存接口规格。 由于eMMC效能已经难以满足新一代的行动视讯应用,UFS也成为接替eMMC呼声最高的新接口。 关于今年度eMMC与UFS的发展趋势,尽管UFS十分被看好,但在今年NAND Flash却出现市场持续短缺的状况,主要原因是因为各家NAND Flash厂商陆续从2D转入3D制程,而3D的制程更为复杂,使得制作时程拖得更长。 此外,投入资本与扩厂都需要时间,这造成原本预期UFS市场应在2016年就可以起飞,却到今手机采用率还不到10%的窘境。

 

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Flash供货短缺已经对市场造成了影响。 图为慧荣科技推出的SSD控制芯片解决方案。

目前推广UFS最积极的莫过于三星与高通,今年高通推出835系列处理器,已经特别说明835芯片将支持UFS。 高通希望手机厂商都能够加速采用UFS这样的接口,但由于NAND Flash短缺,而UFS又多半是以3D制程制作,这导致UFS与eMMC始终维持着大约15-20%的价差。 这也造成手机厂商考虑成本因素,现阶段仍以eMMC为主力,相对压缩UFS的出货空间。

 

事实上,UFS与eMMC在规格上存在着明显的差异,因此终端用户也可感受到明显的效能差异。 尽管手机市场上,UFS规格希望能加速向前走,然而受到上述这些因素的干扰,导致UFS的市占率迟迟难有大幅度的突破,市面上的手机多半仍采用eMMC规格,这也让一般消费者出现了UFS叫好不叫座的错觉。 以目前观察,UFS要能逐渐从高阶市场走向中阶市场并进一步普及,可能得等到2018年,或者Flash的市场供给比较正常了,才会有可能。

 

事实上,智能手机因为使用电池的关系,所以非常强调低功耗,此外,用户也有非常多视讯相关的应用机会,这些应用都会直接影响手机的用户体验,而关键点就在于速度。 从耗电量到储存的速度,这些需求都将带给UFS规格更大的成长契机。 至于消费市场最在乎的储存容量问题,3D制程将会明显提升整体的Flash容量,未来储存容量128GB甚至256GB以上将会成主流。 这些都是UFS能为消费市场带来的手机应用优势。

 

由于种种因素,UFS目前都还停留在旗舰机种上,高通公司已经宣布发表支持uMCP的高端芯片,主要用意当然是希望手机厂商都能来加速采用UFS规格,不只是在旗舰机种使用,在高端产品线也都能快速导入该规格。 此外,诸如HTC的VR设备上,都也已经采用UFS。 未来UFS的应用面将不会指局限于手机端,对于影像需求高的应用,包括VR设备与无人机等,都可望为UFS规格带来新的成长机会。 看来,要UFS普及并不缺乏机会,Flash产能的困境能否早日抒解,成为真正影响UFS茁壮的关键因素了。

CTIMES

 

 

2.摩尔定律极限重启半导体产业;

 

 

尽管摩尔定律无法再以相同的步调前进,但芯片、系统和软件技术仍将持续进展…

 

业界所预期的“摩尔定律”(Moore’s Law)极限,将是推动半导体与电脑产业转型的开始。这是日前在庆祝“图灵奖”(Alan Turing award)50周年纪念活动上的一场专题讨论中业界专家们发表的看法。

 

尽管摩尔定律无法再以相同的步调前进,但芯片、系统和软件技术仍将持续进展。与会的专家们补充说,如果没有明确的CMOS缩缩替代方案,半导体产业和系统产业可能会形成封闭的孤岛。

 

史丹佛大学(Stanford University)第10任校长John Hennessy说:“摩尔定律是指电晶体的密度每18个月增加一倍,这已经持续了25年,但是从2000-2005年间开始逐渐放缓到间隔两三年,最近更演变为每隔四年倍增一次,因此,业界正逐渐走向我们所预期的半导体技术尽头。”

 

CMOS微缩“并未结束,只是暂缓”?

 

另一种相关的观点——Dennard Scaling,强调的是对于能量的需求将随着芯片微缩而减少。Hennessy指出,Dennard Scaling定律“已经发展10-15年了,开启了快速转向多核心处理器的暗硅(dark silicon)时代。”

 

事实上,摩尔定律是有关经济学的观察,而不是实体定律。普林斯顿大学(Princeton University)系统专家Margaret Martonosi认为,问题在于是否能找到另一种像CMOS一样带来投资报酬率的实体面。

 

在微软(Microsoft) Azure云端服务部门负责FPGA加速器的工程师Doug Burger表示,“摩尔定律是有关密度微缩的速率,但我们正以一种可预测的速度走向尽头,再经过几个世代就会达到实体极限了。”

 

Google TPU加速器研发团队主管Norm Jouppi说,“我认为CMOS微缩还有几年的时间。在未来十年内还将持续看到一些相关应用的性能提升,但其他的应用可能趋缓。”

 

Jouppi讽刺地说,业界仍在否认有关摩尔定律极限的事实,就像英国喜剧团体Monty Python知名喜剧“死掉的鹦鹉”(Dead Parrot)中的店家所说一样——鹦鹉“并没死掉,它只是在休息”。

 

DRAM最先发展到极限?

 

Hennessy指出,DRAM可能是最先发展到极限的主要元件。而其结果“将导致整个生态系不均衡,”Burger认为。

 

为了克服DRAM形成存储器缺口的挑战,Jouppi认为“垂直NAND是最有力的解决方案”,但还必须进行多方面的投资。

 

快闪存储器(Flash)一开始是以数字相机的储存应用之姿出现。微软(Microsoft)杰出工程师暨麻省理工学院(MIT)兼任教授Butler Lampson指出,如今,介面技术已大幅改善了,但“仍然缺少最佳的快闪存储器运算介面”。

 

不管接下来还会出现什么,Burger认为:“后摩尔定律(post-Moore’s law)时代的新典范将大幅改变…从现在起的20年,产业将发生前所未有的转变。”

 

尽管晶圆厂的成本上涨导致芯片制造商间发生前所未见的整并,“只要我们有三、四家稳定的业者,就能存在良性的竞争,”Jouppi强调,“就像iPhone的需求带来许多市场压力。”

 

Burger和Jouppi都预测“特定领域的架构”将会增加,从而为特定市场带来最佳表现。Burger认为这一趋势将带来‘Franken-systems’,“……但业界已经发展得够强大,足以适应这个趋势。”

 

Hennessy问道,如果电脑产业回到从芯片到应用都由同一家公司来做的垂直整合时代呢?就像苹果(Apple)正朝这个方向前进,而Google似乎也会遵循同样的道路发展。

 

尽管如此,Jouppi说:“还有一些其他架构正快速成长,有些是由芯片供应商以及一些由云端供应商实现的。”。

 

不过,在统一几种指令集后,是否会有一些新的处理器公司出现?专题讨论成员之间的看法纷歧。Hennessy说:“芯片设计需要极其复杂专业的技术,因此,几家公司之间的处理器设计人员联手极具价值。”

 

新的介面和量子应用需求

 

摩尔定律缓步走向尽头,也破坏了软件开发人员在芯片(指令集架构)中隔离的策略抽象层。现在需要新的电路板介面,或许是为了较大的垂直市场,但实际上应该是什么目前还不得而知。

 

利用指令集架构(ISA),软件开发人员可以“进行相对较小的更动,”但是,Martonosi说:“目前在智能手机处理器上已经有大约6个ISA了,一半的SoC面积则是不带ISA的加速器。”

 

她表示,新的架构和工具库有助于填补这一差距,但是他们创造的系统“难以验证和确保可靠性...这将会使情况变得更糟糕”。她补充说,如果特定市场的系统开始定义自己的介面,将会需要新的设计流程以及能开发堆叠芯片的工程师。

 

Burger说,云端运算的工作负载仍然多样化。云端供应商也拥有数百万家的客户,“即使是大型公司运用了我们1-2%的服务器资源,也可以每周或每月更新——但这对FPGA来说还是太快了。”他强调,所谓的可编程芯片“仍然太难以编程”。

 

专题讨论的专家们认为,摩尔定律的式微,造成业界对于更高效软件和通用处理器的迫切需求。

 

Jouppi说:“我希望未来能进一步改善软件和硬件,业界过去在这两方面的态度不够积极,而且还有空间以及足够的时间提升效率。”

 

“或许无法再像摩尔定律时那么好了,但是在应用程式、演算法和硬件方面都还有改进的空间,”Alto投资公司之一的Lampson指出。

 

Margaret Martonosi写了两本有关电脑电源效应的教科书

 

多年来深入这一领域研究的Martonosi表示,长期以来,没有任何可取代摩尔定律的有力解决方案,但量子电脑看来颇具发展前景。

 

Martonosi说:“从实体的观点来看,好消息是[量子系统]非常接近现实。在最近的一、两年内就能实现一个50-100量子位元(Qbit)的机器,而且还有人能为其编写程式,使其为经典系统提高速度。”

 

截至目前为止,坏消息仅止于几种已知系统的较小应用。她补充说:“如今在广泛应用中所需的量子位元数以及我们能打造可靠的系统数量之间存在着巨大差距……而未来谁将会购买这些数千量子位元的系统以及针对哪些应用,目前仍不明朗。”

 

“我们将着手打造量子电脑,但应用于解决哪些重大的问题——这都还有待观察,”不过,Burger指出,他已经注意到未来将有更多基于蛋白质途径的可编程生物学研究了。

 

3.英特尔第六、七代Core处理器遭爆有臭虫,可让系统不稳定;

 

英特尔第六代与第七代处理器在启动超线程下,在某些运算处理时可能导致程序或系统出错,造成数据毁损或遗失,影响所有平台,包括桌面、行动、服务器、嵌入式装置,波及Windows与Linux操作系统。

 

英国剑桥大学计算器科学学院的开源码项目OCaml Labs发现了英特尔的第六代(Skylake)与第七代(Kaby Lake)处理器含有一臭虫,可造成系统不稳定或数据遗失,且影响所有平台,而Debian Linux亦于本周日(6/25)提出警告。

 

OCaml Labs表示,他们去年就察觉到英特尔Skylake与Kaby Lake处理器出现奇怪的状态,会造成OCaml编译程序的随机崩溃,偶尔会编译失败,或是执行编译时指令被困住了,而这些问题都源自于超线程(hyper-threading),于是他们在今年3月知会英特尔,但并未得到英特尔的直接响应。

 

不过,后来OCaml Labs发现英特尔已在今年的4、5月间悄悄修补了该臭虫,只是未通知该实验室。

 

Debian Linux指出,启用超线程的Skylake与Kaby Lake处理器在某些情况下会出现危险的行为,例如应用程序或系统出错,或是造成数据损坏与遗失等。

 

此一臭虫影响了Skylake与Kaby Lake处理器所支持的各种平台,从桌面、嵌入式、行动、高阶桌面平台到服务器等,也同时波及Windows与Linux操作系统。

 

Debian Linux建议用户可以透过BIOS/UEFI功能关闭超线程功能,即可免除该臭虫所带来的困扰。

 

目前英特尔只更新了支持Linux的处理器韧体(microcode,微码),尚未更新支持Windows的韧体,而Debian Linux则已更新了部份non-free的Debian版本。ithome

 

 

4.西部数据联手KKR重新竞购东芝闪存芯片业务;

 

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北京时间6月27日下午消息,西部数据宣布,该公司与私募股权投资公司KKR已经重新提交了东芝闪存芯片业务的竞标方案。

 

  西部数据在简短声明中表示,作为此次竞标的一部分,该公司将提供债务融资来促成此次交易。

 

  西部数据与东芝共同运营后者的主要半导体工厂,但双方在东芝NAND闪存芯片业务的出售问题上存在分歧。西部数据已经向美国法院申请禁令,避免在没有获得其许可的情况下达成任何交易。

 

  东芝希望在周三年度股东大会之前与优先竞标者签订最终协议——该竞标者是一个由日本政府领导的财团,其中也包括美国私募股权投资公司贝恩资本。

 

  东芝尚未对此置评。(思远) 新浪科技                    

 

5.敦泰攻全面屏前置指纹,H2量产;

 

           近期全屏幕的手机趋势蔚为风潮,但在全屏幕中,前置指纹的应用却是不合适的,敦泰(3545)积极透过研发提升指纹辨识技术,推出前置超薄超窄方案,不仅将不受限于AMOLED技术,还能够大幅提升屏占比,预料在未来几年可望是全面屏前置指纹方案的首选,敦泰表示,目前已积极投入资源,估计下半年可望进入量产。

 

在2016年,敦泰以IDC技术助攻小米成功量产首款全屏幕的小米MIX,正式开启全屏幕的风潮,紧接着三星于今年第2季推出的S8等机型,更是加速了全屏幕的发展。

 

敦泰在全面屏显示和触控产品布局完整,像是在Full In-cell方面,敦泰IDC方案可有效满足智能手机的轻薄化及高屏占比需求;在AMOLED Driver&Touch方案,可支持柔性及刚性应用,支持无边框/窄边框应用,支持18:9及20:9的高屏占比。

 

另外,在IDC搭配COF方案中,敦泰是全球首家提供IDC单芯片搭配COF方案的IC原厂。 COF方案采用最高端的16um pitch技术,并可以使屏幕边框更窄,便于整机设计取得更高的屏占比。

 

敦泰副总经理张靖恺指出,考虑到手机的结构空间限制,全屏幕和指纹(尤其是前置指纹)其实是相互矛盾的,理想的全屏幕指纹辨识终极解决方案,应该是基于光机电方案的Under Display和InDisplay方案。

 

张靖恺进一步解释,基于AMOLED的屏幕内生物辨识方案,目前看上去是最完美的解决方案,不过受限于技术和产能,短期内需要到更可快速量产的方案。

 

在全屏幕尚未蔚为风潮之前,前置指纹一度成为中高阶产品的标配,毕竟在综合体验上,前置还是要胜于后置,不过随着全屏幕的趋势崛起,国内外厂商也需应对全面屏的大趋势,紧抓时间窗口,对指纹的位置一定意义上做了妥协,因而采用了传统的方式—后置指纹。

 

敦泰副总经理张靖恺对于当前指纹在全屏幕的趋势下,形容为「惹不起躲得起」。 而能否在全面屏时代也开启前置指纹的方案,实现高屏占比,同时避免基于AMOLED屏内生物辨识技术与产能的限制? 张靖恺说,结合敦泰的LCD In-cell技术与指纹技术,推出「夹缝中求生存」的解决方案,也就是前置超薄超窄方案。

 

张靖恺进一步说明,此前置超薄超窄方案,将不受限于AMOLED技术,并能够大幅提升屏占比,在未来几年也许是全面屏前置指纹方案的首选,敦泰已在积极投入资源,有望在2017年下半年进入量产。

 工商时报

 

 

6.IC Insights:2017年手机用IC销售额将超越个人运算系统用IC

 

 

随着存储器平均售价(ASP)扬升,再加上以PC为主的整体个人运算系统(personal computing systems)出货表现仍欠理想,调研机构IC Insights预估,2017年全球手机用IC销售额将会超越个人运算系统用IC销售额,跃升为规模最大的IC终端运用系统范畴。

 

预估2017年全球配备于手机产品中的IC销售额将年增16%,达844亿美元。配备于标准PC中的IC销售额年增11%,达675亿美元。至于包括桌上型电脑(DT)、笔记型电脑(NB)、平板电脑,以及基于网路/云端的精简型电脑等在内的整体个人运算系统IC销售额则会年增9%,达801亿美元。

 

相较而言,2015与2016年手机用IC销售额仅分别年增1%与2%;标准PC用IC销售额分别年减4%与年增4%;个人运算系统用则是分别年减6%与年增1%。

 

IC Insights表示,2017年配备于手机、标准PC、整体个人运算系统中的IC销售额会呈现大幅成长的主要原因,是受到存储器ASP扬升的推动。预计2017年全球DRAM ASP将会扬升53%,NAND flash ASP也会上扬28%。

 

除存储器ASP扬升外,2017年全球智能手机出货量预估将会成长5%,也对整体手机用IC销售额的提升有所助益。不过当年全球标准PC与平板电脑出货量预估将会继续下滑3%与3%。

 

IC Insights表示,先前由于DT与NB出货量下滑,使得手机用IC销售额于2013年超越标准PC用IC销售额。而随着手机出货量,尤其是智能手机,持续成长,2015与2016年手机用IC销售额,已近逼整体个人运算系统用IC销售额。预计2017年手机用IC销售额,就会超越个人运算系统用IC销售额,并且预估未来几年两者销售额间的差距,还会继续拉大。

 

预估2015~2020年手机用IC销售额年复合成长率(CAGR)为5.3%;个人运算系统用IC销售额CAGR为2.9%;标准PC用CAGR为4.1%。

 

此外,2016年全球平板电脑用IC销售额年减11%,达121亿美元。预计2017年该类IC销售额还会再年减2%,达118亿美元。合计2015~2020年销售额CAGR为-3.9%。

 

至于如Chromebook等基于网路/云端的运算装置,以及精简型电脑用IC销售额在2016年成长21%,达7.28亿美元。预计2017年该类IC销售额还会再年增15%,达8.38亿美元。IC Insights预估,2015~2020年基于网路/云端运算装置的IC销售额CAGR为13.8%。DIGITIMES

 

 

 

 

 

 

 

 

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