半导体行业观察|苹果新机为NOR芯片再添一把火



半导体行业观察|苹果新机为NOR芯片再添一把火
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来源:内容来自半导体行业观察(ID:icbank)原创 , 作者:畅秋 , 谢谢!
上周 , 苹果发布了新机iPhone 12系列 , 再次掀起了一波购机热潮 。 与以往机型不同 , 今年的iPhone 12全系列都采用了OLED屏幕 , 这也是智能手机史上的首次 。 这样的配置对相关芯片的需求量巨大 , 典型代表就是NOR Flash , 也正是因为OLED屏幕在手机上的普及 , 在2019年 , NOR Flash就吹响了大量扩产的号角 , 一度引发市场热议 , 同时 , 也给本就紧缺的8英寸晶圆代工产能带来了更大的挑战 , 因为NOR Flash大多采用55nm以上成熟节点制程工艺制造 , 而这些正是8英寸晶圆代工的主要覆盖领域 。
在这样的产业形势基础上 , 今年苹果新机全系列采用OLED屏幕 , 由于其产量巨大 , 据产业链人士介绍 , 苹果预期年底前生产7000万部iPhone 12系列手机 , 而通常手机品牌厂会额外订购10%的屏幕面板备用 , 这样 , 年底前 , 苹果共需要约8000万片OLED显示面板 。 这无疑又将进一步催热NOR Flash市场 。
OLED与NOR Flash相得益彰
NOR Flash具有芯片内执行(XIP)和高可靠性等特点 , 但寿命相对较短 , 其在1~16Mb的小容量应用方面具有很高的成本效益 , 在功能机时代 , 凭借NOR+PSRAM架构称霸一时 , 其中 , NOR Flash用来存储代码和数据 , PSRAM 作为MCU和DSP执行运算时的数据缓存 。
NOR Flash主要分为串行和并行两种 , 串行NOR Flash的特点是接口简单、轻薄、功耗和系统总体成本更低 , 虽然读取速度不及并行的 , 但已成为市场和应用的首选 。 而与NAND相比 , NOR的成本较高 , 容量小 , 且写入速度慢 , 传统上 , 主要用于功能手机、电视、机顶盒、USB Key等小容量代码存储 。
市场规模方面 , NAND约占42% , 而NOR只有3%;制程方面 , NOR对先进节点的要求不高 , 一般采用55nm和65nm;虽然NOR的擦除和写入速度相对较慢 , 但其读取速度非常快 , 这也是它能够在应用中安身立命的核心价值所在 。
由于NOR Flash容量小、成本高 , 一度被大厂边缘化 , 但随着5G、OLED显示面板和自动驾驶汽车等新兴市场的快速发展 , NOR重新唤起了厂商的关注 。 特别是OLED显示面板 , 在当下的高端机已成为标配 , 而且 , 随着技术的不断成熟 , 以及面板和相关芯片成本的下降 , 越来越多的中端机型也开始采用OLED显示 , 苹果iPhone 12全系列机型全部采用OLED面板 , 在一定程度上可以看作是这种显示技术发展的一个里程碑 , 其全面替代LCD的时代来临了 。
那么 , 为什么OLED显示面板的普及 , 会直接带动NOR Flash需求量的大幅提升呢?
这是因为 , 由于工艺原因 , OLED存在亮度均匀性和残像两大难题 , 需要进行补偿 , 补偿方法分为内部补偿和外部补偿 。 内部补偿的效果不好 , 难以解决残像问题;外部补偿则具有像素结构简单 , 驱动速度快和补偿范围大的优点 , 是实际应用中的首选 。
外部补偿时 , 需要外挂一颗NOR Flash , 以避免AMOLED面板的蓝色光会随时间消退的问题 。 在Full HD情况下 , 需要用8Mb的NOR Flash , 而QHD则需要用到16Mb的NOR Flash 。
目前 , 手机上的OLED显示面板主要采用AMOLED技术 , 且应用越来越普遍 , 这就带动了中端NOR Flash需求的增长 , 其复合增速达到了24% 。 WitsView预测 , 到2020年 , AMOLED在智能手机市场的占有率将达到49.4% 。 以2018年15亿部智能手机的出货量计算 , AMOLED的市占率为35.3% , 对NOR Flash的需求量达到5.3亿个 , 2020年将达到7.8亿个 。
市场争夺加剧
NOR Flash市场主要被华邦电、旺宏、兆易创新、Cypress(2019年被英飞凌收购)和美光这五大厂商占据 。 其中 , 美光和Cypress主要生产高容量的NOR Flash , 主要用于汽车、工控和航天领域;华邦电和旺宏则以中等容量的NOR芯片为主 , 兆易创新早期依靠低容量产品切入NOR芯片市场 , 正在向高端领域过渡和发展 。 华邦电、旺宏和兆易创新这三家更专注于消费类电子产品市场 。


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