由于對未來技術(shù)發(fā)展路線的看法出現(xiàn)歧異，英特爾(Intel)與美光(Micron)在NAND Flash方面的技術(shù)合作將在一年后告終。未來美光的第四代3D NAND Flash將放棄使用浮閘(Floating Gate)技術(shù)，轉(zhuǎn)向電荷捕捉(Charge Trap)。業(yè)界常將此事解讀為電荷捕捉技術(shù)大獲全勝，成為未來NAND Flash所采用的主流技術(shù)，因為目前除了英特爾跟美光之外，三星(Samsung)、東芝(Toshiba)與海力士(SK Hynix)都已改用電荷捕捉來生產(chǎn)3D NAND Flash。
西瓜偎大邊電荷捕捉大獲全勝
在半導(dǎo)體的世界里，一項技術(shù)能否成功，供需兩端的規(guī)模都是非常重要的因素。美光的NAND Flash產(chǎn)品發(fā)展路線決定從浮閘轉(zhuǎn)向電荷捕捉，正是因為除了英特爾跟美光之外，業(yè)內(nèi)已經(jīng)沒有其他供應(yīng)商采用浮閘技術(shù)。
由于美光決定轉(zhuǎn)向，未來還會堅守浮閘技術(shù)的NAND Flash供應(yīng)商將只剩下英特爾。對英特爾來說，這是一個相當不利的情況。一來日后所有的研發(fā)費用將必須獨自承擔，二來設(shè)備供應(yīng)鏈業(yè)者愿意力挺到何種程度，也是個問題。英特爾的設(shè)備采購訂單再大，也無法跟三星、東芝、海力士等業(yè)者的設(shè)備需求總量相比。設(shè)備業(yè)者在商言商，其NAND Flash相關(guān)設(shè)備的研發(fā)重心必然往電荷捕捉移動，未來還能分配多少資源給浮閘制程所使用的設(shè)備，是個大哉問。
事實上，類似的情況在DRAM產(chǎn)業(yè)就曾發(fā)生過。在21世紀的前十年，DRAM產(chǎn)業(yè)就曾發(fā)生過溝槽式(Trench)與堆疊式(Stack)的架構(gòu)大戰(zhàn)。溝槽式DRAM(圖1)的電容在閘極下方，堆疊式DRAM(圖2)的電容器則在閘極上方，是這兩種DRAM最大的差異。
在溝槽式DRAM的制程中，必須先在基板蝕刻出溝槽，然后在溝槽中沉積出介電層，以形成電容器，然后在電容器上方再制造出閘極，構(gòu)成完整的DRAM Cell。這種制程最大的技術(shù)挑戰(zhàn)有二，一是隨著線寬越來越細，溝槽的寬深比跟著增加，如何蝕刻出這種溝槽，是相當大的技術(shù)挑戰(zhàn)。其次，在進行沉積制程時，由于溝槽的開口越來越細，要在溝槽里面沉積足夠的介電材料，形成容值夠高的電容器，也越來越難。相較之下，堆疊式DRAM則沒有上述問題，因此隨著制程節(jié)點越往前推進，溝槽式DRAM的采用者越來越少。
兩大技術(shù)陣營從130奈米開始一路纏斗到75奈米，最后只剩下奇夢達(Qimonda)還能做出溝槽式DRAM，其他DRAM業(yè)者則早已改采堆疊式架構(gòu)。而在這個過程中，DRAM業(yè)者不斷跳槽到堆疊式架構(gòu)，設(shè)備業(yè)者對溝槽式制程的支援也越來越少。最后，隨著奇夢達破產(chǎn)，溝槽式DRAM也宣告走入歷史。
如果歷史經(jīng)驗有任何參考價值，溝槽式DRAM與堆疊式DRAM的大戰(zhàn)告訴我們，英特爾可能做出了很危險的決策。臺語俗諺說「西瓜偎大邊」，看準趨勢發(fā)展方向，站在主流方，可獲得的生態(tài)系統(tǒng)資源也越多，規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)也越明顯。而站錯邊的廠商，最后往往只能黯然退出市場。
人多的地方不要去
照理說，英特爾應(yīng)該也看得出固守浮閘技術(shù)的危險性，但英特爾/美光宣布分手已經(jīng)幾個月過去，英特爾看起來沒有改變NAND Flash技術(shù)發(fā)展路線的打算。有些媒體認為，英特爾應(yīng)該只是不愿公開承認浮閘技術(shù)已經(jīng)走到盡頭，試圖做最后的努力。
但對英特爾而言，浮閘技術(shù)或許仍有值得賭一把的理由。筆者認為，英特爾不是一家會為了面子死撐的企業(yè)，從Wireless USB、WiMAX到WiDi，英特爾技術(shù)發(fā)展押錯寶的例子其實不少，最后都是以壯士斷腕的結(jié)局收場。因此，另一個可能是，英特爾對自己的浮閘技術(shù)掌握度深具信心，認為至少還能再支撐一個世代以上，然后將自家記憶體產(chǎn)品過渡到Optane，也就是3D Xpoint技術(shù)。
事實上，筆者認為，對手握3D Xpoint技術(shù)的英特爾來說，以浮閘技術(shù)為基礎(chǔ)的NAND Flash，最大的任務(wù)是爭取時間，而不是真的要一直靠此技術(shù)跟其他NAND Flash供應(yīng)商競爭。
雖說西瓜偎大邊，但「人多的地方不要去」也是商業(yè)競爭的常識。NAND Flash記憶體跟DRAM一樣，是同質(zhì)性很高的產(chǎn)品，也因為如此，供應(yīng)商之間的競爭武器，直言之只有三項法寶--產(chǎn)品開發(fā)速度、成本控管跟口袋深度。誰的產(chǎn)品開發(fā)速度領(lǐng)先同業(yè)，誰就能掌握新產(chǎn)品上市初期的高獲利時機；成本控管能力較佳、口袋深度夠深的業(yè)者，則更有籌碼打價格戰(zhàn)，在市況不佳的時候熬過市場寒冬。
相較于其他記憶體供應(yīng)商，英特爾其實有很多策略選項，Optane就是一路活棋，而且是其他記憶體供應(yīng)商所沒有的獨家技術(shù)。Optane的讀寫效能理論上接近DRAM，但卻具有NAND Flash的非揮發(fā)特性，被認為是非常有潛力的次世代記憶體。不過，目前Optane固態(tài)硬碟(SSD)的效能其實跟NAND Flash SSD相去不遠，價格卻高出一大截，因此市場接受度并不理想。也因為如此，英特爾還需要時間為Optane做更多準備，包含平臺架構(gòu)/軟體的調(diào)整跟最佳化，以及最重要的降低成本，Optane的市場接受度才有機會提升。
另一方面，Optane除了用在SSD之外，也可以DIMM模組的型態(tài)出現(xiàn)。目前英特爾已經(jīng)提供基于Optane的DIMM模組工程樣品給特定客戶，預(yù)計2019年開始量產(chǎn)。這是一項非常值得關(guān)注的產(chǎn)品，即便短期內(nèi)Optane DIMM不可能取代DRAM的地位，但至少有攪局的潛力。
某記憶體相關(guān)業(yè)者就直言，主機板上的DIMM插槽總數(shù)不太有增加的機會。換言之，只要Optane DIMM占掉一個插槽，DRAM的DIMM插槽就少一個。由于DRAM報價居高不下，英特爾在2017年拱手把盤據(jù)數(shù)十年的全球半導(dǎo)體營收龍頭寶座讓給了三星，而Optane DIMM這項產(chǎn)品在此刻現(xiàn)身，其實頗有牽制三星的意味存在。
前面提到，英特爾不是純記憶體業(yè)者，而是運算平臺的主導(dǎo)者，因此，相較于其他記憶體業(yè)者只能在英特爾制定的平臺框架內(nèi)競爭，在技術(shù)上，英特爾可以用平臺設(shè)計來拉抬Optane，在商業(yè)模式上也有捆綁銷售的可能性。
供應(yīng)商家數(shù)不足恐成普及障礙
雖然Optane有其特殊性，而且英特爾還可以將其包裹在平臺中推廣，但整體來說，這項技術(shù)未來的最大隱憂，恐怕就是它的特殊性。3D Xpoint是英特爾跟美光聯(lián)手開發(fā)的次世代記憶體技術(shù)，目前已經(jīng)商品化的廠商則只有英特爾一家，美光則不愿意將基于3D Xpoint技術(shù)的記憶體運用在SSD產(chǎn)品上，甚至寧可讓其廠房閑置，也不愿生產(chǎn)3D Xpoint記憶體。
某種程度上，這也是Optane SSD價格居高不下的原因之一，因為產(chǎn)能實在太低。沒有量就不會有Cost Down，是電子業(yè)的基本規(guī)律。此外，單一供貨商也會使原始設(shè)備制造商(OEM)跟品牌廠持觀望態(tài)度。
或許也是考量到單一供應(yīng)商可能造成的問題，加上3D Xpoint的部分關(guān)鍵技術(shù)也來自美光，因此在英特爾、美光宣布停止合作開發(fā)下一代NAND Flash記憶體的同時，美光也明確表示，雙方在3D Xpoint技術(shù)上的合作將繼續(xù)進行。
美光的盤算應(yīng)該是將3D Xpoint記憶體運用在DIMM模組產(chǎn)品上，而非SSD。但即便英特爾跟美光聯(lián)手提供3D Xpoint記憶體，其供應(yīng)量相對于整個DRAM或NAND Flash產(chǎn)業(yè)來說還是太小，只能稍微紓解單一供應(yīng)商的疑慮。
總結(jié)來說，3D Xpoint雖有發(fā)展?jié)摿Γ涫袌銎占叭杂兄T多障礙需要克服，英特爾跟美光的操盤手，對此必須小心翼翼，做好縝密規(guī)畫。