引言:隨著智能手機、平板電腦等智能終端性能的快速提升,以及音視頻等應(yīng)用的普及,設(shè)備對存儲器件的要求也越來越高。另外Apple watch發(fā)布帶來的智能穿戴市場即將興起,對存儲器件亦提出了新的要求。借助智能化的東風(fēng),eMMC得到快速發(fā)展,根據(jù)中國閃存市場網(wǎng)的最新報告,《智慧產(chǎn)品圈》總結(jié)提煉出eMMC需求背后的隱情。
2015年eMMC更全面滲入智能終端
在整體市場份額上,如下圖所示,2014年三星憑借其獨立的 eMMC 和 LPDDR 產(chǎn)線,占據(jù)了全球eMMC市場份額大約35%左右,SK海力士和SanDisk各占20%左右,東芝和美光合計約20%,剩下的5%被江波龍等廠商分食。
l智能手機中eMMC嵌入式存儲成為主流應(yīng)用方案
隨著音視頻和拍照圖像等應(yīng)用的普及,智能手機向更高更強處理性能發(fā)展的同時,內(nèi)存的空間和訪問速度也面臨挑戰(zhàn)。配合POP處理器解決方案,eMMC的應(yīng)用正在迅速崛起。智能手機行業(yè)常見的存儲方案有兩種。一種是eMMC和DRAM分立的形式,通常是CPU和DRAM在一起組成POP,搭配eMMC做固態(tài)存儲;另一種是集成了eMMC和DRAM的eMCP。前者的特點是容易實現(xiàn)大容量存儲(例如32~128GB)、信號完整性較好;后者的特點是集成了易失性和非易失性存儲,體積小而無法實現(xiàn)大容量存儲,另外也要特別注意DRAM部分的PCB Layout以保證CPU和DRAM之間的通訊質(zhì)量。來自2014年的數(shù)據(jù)顯示,智能手機處理器主流規(guī)格向四核、64bit、16GB以上容量方向發(fā)展。伴隨著高效、高容量這一趨勢,這兩種存儲方案會精細分化——eMMC和DRAM分立的形式逐漸增加,面向更主流的市場;eMCP則將集中于低端、低容量的市場。
2014年全球智能手機出貨量超過12億臺,較 2013 年成長 20%左右。市場上主力品牌旗艦機大多采用eMMC方案,根據(jù)閃存市場拆解市場主力品牌旗艦機得到的報告,不僅僅是旗艦機中三星Galaxy S5 / Note 4、蘋果iPhone 6 / 6 plus、華為Ascend P7 /榮耀暢玩4X、小米4、魅族 MX4 Pro采用的是eMMC方案,在千元價位小米的紅米Note、中興紅牛V5等機型也搭載的是eMMC方案,其中16GB eMMC +2GB LPDDR2/3 POP 封裝的方案成為主流,預(yù)計 2015 年將有更多的智能手機采用 eMMC 方案,加速成為市場主流。
l平板市場eMMC存儲方案滲透率提升
2015全球平板市場需求下滑,平板出貨量大約2.35億部,較2013年僅呈個位數(shù)成長。中高端平板芯片主要由聯(lián)發(fā)科技和英特爾主導(dǎo),2014年聯(lián)發(fā)科技推出的幾款四核、八核芯片穩(wěn)固中高端平板市場,主流存儲方案為8GB-32GB eMMC+LPDDR2/3。英特爾憑借高性能優(yōu)勢主要占領(lǐng)高端的商務(wù)平板市場,針對平板設(shè)計的BayTrail-T 低功耗移動處理器的幾款四核主流存儲器都是支持eMMC的,主流存儲方案為16GB-64GB eMMC+LPDDR,Android 平板以 8GB-16GB eMMC+LPDDR 存儲方案為主。2014 年英特爾向紫光投資人民幣 90 億元(約15億美元),與瑞芯微聯(lián)合發(fā)布具有低成本和低功耗、高集成度的3G XMM6321方案,eMMC為首選,存儲容量基本在16GB以上。為了避免在低端平板市場價格戰(zhàn)或走上滅亡之路,國內(nèi)芯片廠商紛紛尋找新的策略突圍,瑞芯微、全志、炬力等在低端以及中高端市場主推的四核、八核芯片都支持eMMC存儲方案。
leMMC是智能盒子和可穿戴智能硬件等市場的主流存儲方案
智能盒子市場在 2013 年開始呈現(xiàn)爆炸性增長,2014下半年受到廣電總局禁令政策影響市場需求低迷,但仍然實現(xiàn)了2,000萬臺的銷售量。盒子市場主流廠商之一的晶晨,在單核 M3、雙核M6芯片時代主要采取SPI NOR+NAND TSOP的解決方案,2014 年晶晨S8系列四核智能盒子芯片,以及全志、瑞芯微的四核、八核芯片在設(shè)計上開始支持 eMMC 方案,傳統(tǒng)機頂盒芯片廠商海思最新量產(chǎn)的芯片同樣是支持 eMMC,eMMC將成為主流方案。
智能電視市場主要芯片方案為晨星、聯(lián)發(fā)科技、Releatek等,存儲方式大多默認采用4GB MLC eMMC ,高端機型已開始轉(zhuǎn)向8GB,同時在車載導(dǎo)航、學(xué)習(xí)機、電子書、游戲機、廣告機等上eMMC也逐步開始普及。2014年瑞芯微、全志、炬力等已不再只專注于低端平板市場,正在極力向中高端市場轉(zhuǎn)移,同時還紛紛推出面向智能盒子的四核和八核的解決方案,支持eMMC存儲方案。
2014年最熱門的智能穿戴產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣、產(chǎn)品形態(tài)多,在這股熱潮下,預(yù)計 2015 年可穿戴設(shè)備出貨量將較 2014 年成長數(shù)倍,而且除了國際三星、索尼、LG,國內(nèi)小米、華為等廠商外,更多的是一些中小型企業(yè),產(chǎn)品存儲方案以eMMC 為主,主流容量在4GB和8GB。
eMMC的優(yōu)勢:兼顧高效傳輸和高容量存儲
針對智能手機、平板電腦的幾種主流存儲方案,即 eMCP 、eMMC+POP LPDDR、TSOP NAND ,eMMC的優(yōu)勢頗為明顯。
l傳輸效率高
2014 年國內(nèi)手機品牌廠憑高性價比優(yōu)勢強勢崛起,推動四核智能手機成為主流,且屏幕向 5 英寸以上發(fā)展,同時八核、64bit、2K、4K 屏幕等規(guī)格機型陸續(xù)增加,這對 LPDDR 與 CPU之間頻繁通信提出更高的傳輸要求。eMCP是將LPDDR與eMMC封裝在一起,集成度高,但是會降低CPU和LPDDR之間的高頻通訊質(zhì)量;eMMC將LPDDR與CPU進行POP 封裝,滿足了高端智能手機對存儲方案具有更好傳輸效能的要求,盡管工藝對一些企業(yè)來講有些難度,封裝成本高,但隨著工藝發(fā)展會逐一解決。
平板中的TSOP NAND+DDR3方案成本低,但是在高頻通訊時的傳輸效能無法更好地應(yīng)對主芯片多核的發(fā)展。eMMC 基于較高的傳輸性能,而且有獨立控制芯片對NAND Flash 進行管理,不用擔(dān)心傳輸不穩(wěn)定等問題,廣泛應(yīng)用于蘋果、三星、微軟等對產(chǎn)品有較高要求的高端市場。
l高容量配置
智能手機為了更好滿足消費者的應(yīng)用和娛樂需求,攝像頭 800 萬像素已是標配,這些都需要更大的存儲空間來承載,推動智能手機存儲向高容量轉(zhuǎn)移。而eMCP 標準尺寸是 11.5mm×13mm×1mm,尺寸限制很難將容量突破32GB,無法應(yīng)對智能手機對 16GB 以上容量的需求。2014上半年8GB 已是智能手機和平板電腦的標配,16GB的客戶需求正在以每個季度50%以上的增長速度快速滲透,蘋果也在引領(lǐng)市場把主流存儲向64GB容量以上推進。eMMC正好迎合了智能手機高容量存儲這一趨勢。
l易兼容和價格下滑
由于eMMC有控制芯片對NAND Flash進行管理,這樣可以解決CPU和NAND Flash制程技術(shù)更新?lián)Q代周期不一樣和因NAND Flash的廠家不同而導(dǎo)致的不兼容問題,簡化存儲器設(shè)計,縮短新產(chǎn)品的上市周期并降低成本。
隨著NAND Flash的工藝制程提升和市場規(guī)模擴大,每片晶圓Flash Die的產(chǎn)量提升,使得生產(chǎn)成本下降。搭載eMMC存儲方案的中高端智能終端價格下降,消費者就更樂意購買高容量產(chǎn)品了。
在eMMC受到各類智能產(chǎn)品歡迎的同時,技術(shù)自身也在長足發(fā)展。2014上半年上游生產(chǎn)商以eMMC4.5生產(chǎn)為主,下半年開始由eMMC4.5轉(zhuǎn)向eMMC5.0規(guī)?;慨a(chǎn),最大理論傳輸速度也由200MB/s向400MB/s提升,再往上eMMC5.x規(guī)范將挑戰(zhàn)最高600MB/s的傳輸速度。eMMC規(guī)范的升級會提高手機、平板等產(chǎn)品的體驗效果以及減少開機和程序啟動時間,帶來更好的用戶體驗。
國內(nèi)eMMC廠商占據(jù)天時地利人和,在細分市場大有可為
智能終端廠商或者方案商在選擇eMMC廠商的方案合作時,會考慮幾個關(guān)鍵要素:性價比、交貨周期、技術(shù)支持、品牌、供貨持續(xù)性等。毋庸置疑,幾大NAND Flash原廠在技術(shù)上遙遙領(lǐng)先,但是卻無法覆蓋所有的廠商,例如滿足細分市場如安全手機、智能穿戴、智能硬件等定制化需求。如此,在性價比、個性化服務(wù)方面具備優(yōu)勢的國內(nèi)eMMC廠商迎來了它們的機會。
國內(nèi)eMMC廠商能夠針對目前最為火熱的智能硬件市場提供定制化服務(wù),開發(fā)很多微創(chuàng)新的產(chǎn)品。以深圳市江波龍電子有限公司為例,該公司當(dāng)前針對安全手機開發(fā)了內(nèi)嵌Smart Card的“安全eMMC”產(chǎn)品,可使支持eMMC的手機廠商不用改動現(xiàn)有的硬件和模具,直接在現(xiàn)有的eMMC焊盤位置上換用其安全eMMC,更新一下軟件驅(qū)動,即可從普通手機變成認證級別很高的安全手機;另外其研發(fā)的適用于智能穿戴產(chǎn)品的小尺寸的eMMC產(chǎn)品,著眼于解決使現(xiàn)有的智能穿戴設(shè)備容量太小、應(yīng)用太簡單的問題,將使智能穿戴設(shè)備具有更大的存儲容量,使得廠商可以在其上開發(fā)更多豐富的應(yīng)用。
另一方面,從國家政策的角度來看,國內(nèi)eMMC廠商亦應(yīng)大有可為。Memory(Flash、DRAM)的消耗量在所有的電子元器件產(chǎn)品中排名第一,比CPU還要多。當(dāng)前國家推出了集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸國產(chǎn)化的政策,亦成立了上千億元芯片產(chǎn)業(yè)扶持基金,甚至?xí)iT投資半導(dǎo)體存儲產(chǎn)業(yè),這給中國存儲設(shè)備廠商帶來充足的后勤保障。國內(nèi)存儲IC廠商如果能借助國內(nèi)龐大的市場機會,與智能手機、智能硬件應(yīng)用緊密結(jié)合,將國家的投入轉(zhuǎn)化成市場的實際行動,那么未來很多的智能終端產(chǎn)品用eMMC將實現(xiàn)大范圍國產(chǎn)化,eMMC市場也將會更加多元化。