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而NAND 焦点分析｜为什么英特尔要出售NAND闪存业务？

发布时间 : 2024-11-23

作者 : 小编

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焦点分析｜为什么英特尔要出售NAND闪存业务？

半导体领域又有一笔近百亿美元级的收购交易产生。

10月20日，SK海力士官方公布新闻称，将以90亿美元的价格收购英特尔的NAND闪存及存储业务，包括英特尔NAND SSD业务、NAND部件及晶圆业务，以及其在中国大连的NAND闪存制造工厂。英特尔将保留其特有的英特尔®傲腾TM业务，收购预计于2025年3月份全部完成。

SK海力士官方新闻

在此之前，就有消息称，英特尔计划以约100亿美元的价格将其存储芯片部门出售给SK海力士(SK Hynix Inc.)。受此消息影响，截至19日美股收盘，英特尔股价上涨0.78%，报54.58美元，盘中一度涨幅上涨2%至56.23美元；海力士股价下跌0.29%，收报13.93美元，盘中也曾上涨2%，报14.25美元。

近年来，英特尔“瘦身”也非首次，2019年，英特尔以10亿美元的价格将手机调制解调器业务卖给了苹果，今年2月又传出英特尔计划将家庭连接芯片部门卖给MaxLinear。SK海力士计划收购英特尔NAND资产的消息也在去年就曾传出。

作为世界半导体行业的领先大佬，此次英特尔为何要出售存储这一“老本”业务呢？

NAND业务连续亏损

据DRAMeXchange的数据显示，截止到2020年第二季度，英特尔以11%的市场占有率位列全球第六，而SK海力士的市场份额为12%是全球第五大NAND供应商。

NAND 又称NAND Flash，是一种非易失性存储颗粒，简单来说，这类存储器在断电后仍可稳定保留数据，通常用来制造硬盘等产品。

这一市场长期以来，几乎被三星、KIOXIA(铠侠，原东芝存储)、美光、西部数据、SK海力士、英特尔六家存储大厂垄断。这一交易一旦完成，如果仅是简单将英特尔和SK海力士的市场份额相加，根据2020Q2的数据，SK海力士的市场份额将超过20%直逼三星，成为NAND的第二大供应商，整个NAND的市场格局都将改写。

来源：TrendForce

对英特尔来说，NAND业务并非主业。据其2019年年报显示，NAND所在的非易失性存储器解决方案事业部(NSG)全年收入仅占总收入的6%

数据显示，截止2020年6月27日，英特尔的NAND业务在今年上半年为NSG带来了约28亿美元的营收，以及约6亿美元的营业利润。而在整个上半年，英特尔实现总收入395亿美元，占比仅7%左右。

而事实上，英特尔旗下的NSG事业部已经连续多年出现亏损，直到2020年第二季度才获得盈利。据财报显示，该业务2016、2017、2018年分别亏损5.4亿美元、2.6亿美元、500万美元，2019年营业利润亏损达12亿美元，直到今年才盈利。

NSG营收情况来源：intel 2019年报

众所周知，存储是集成电路占比最大的品类，约占1/3。而其中DRAM和NAND是最重要的细分产品，合计占比约95%。根据DRAMeXchange的统计数据，2019NAND Flash的市场规模达460亿美元，占整个存储市场的42%。

而存储器行业具有周期波动特性。从历史表现上看，存储器行业总是处于交替出现的涨跌循环之中，其产业周期强于电子元器件市场整体的周期性，这主要受供给量和需求量的增减交替，供需错位的关系。2015年以来，PC、智能手机等移动终端需求剧增，刺激了NAND的市场需求，加上2017年NAND制程开始从2D转进3D，但不如预期顺利，影响产量，价格大幅上涨，同时也刺激了供给端厂商扩产。

英特尔于2015年宣布大连工厂建设二期工程，主要用于生产NAND闪存。2018年，三星电子发布消息，计划在未来三年内斥资70亿美元，扩大西安工厂约67%的NAND闪存产能，东芝和美光等闪存厂商也在同步扩充产能，长江存储的国产NAND闪存也在2018年开始量产。

来源：公开资料整理

根据DRAMeXchange提出的展望，NAND Flash供给将在2018年增加42.9%，需求端将成长37.7%，逐步转为平衡。但事实证明，供过于求的情况出现，2018年NAND的价格开始下降，根据Yole 预测，2018年NAND价格下降了15%。直到2019年，各厂商调整策略，到第三季度NAND的价格开始逐步企稳上升。2020年，受疫情等公共事件的影响，居家办公需求的激增，供应商产能恢复较慢，NAND的价格上涨，也让包括英特尔、SK海力士在内的厂商获利。

较大的价格波动也影响了英特尔在NAND业务中的盈利能力，早前就有外媒报道，受到闪存芯片价格显著下降影响，加之闪存的研发生产也需要大量资金，很难保障利润，英特尔考虑退出这一市场已经有一段时间。

大象转身不易，英特尔要聚焦重点业务

在官宣的新闻稿中还提及，英特尔计划将本次交易获得的资金用于开发业界领先的产品和加强其具有长期成长潜力的业务重点，包括人工智能（AI）、5G网络与智能、自动驾驶相关边缘设备。

值得注意的是，此次收购并不包括基于3D Xpoint技术的「傲腾（Optane）业务」。从公开信息来看，英特尔所生产的NAND闪存产品主要用于硬盘、U盘和相机等设备。

而傲腾业务目标正是云计算、人工智能、大数据等新型应用的数据中心市场。2019年4月，英特尔推出了SCM产品（Storage Class Memory存储级内存）——傲腾数据中心级持久内存SCM。

该产品发布后得到了许多大厂的应用，也有相应存储厂商开发与之相光的解决方案，诸如阿里巴巴、腾讯云、浪潮、中国电信、戴尔（EMC）等巨头都有使用该方案。此外，包括VMware vSAN、青云NeonSAN、SMATX、开源的Ceph等多种分布式存储也基于傲腾设计出多种有代表性的方案。

来源网络

数据中心无疑是英特尔的核心业务之一。2019年2月，英特尔的新CEO罗伯特·斯旺就在公开信中提到英特尔的转型——从以PC为中心转型成为以数据为中心。

如今，在数据中心（IDC）市场上，英特尔面对竞争也将越来越激烈。本月早些时候，AMD欲收购赛灵思的消息也被解读为进一步加强其在IDC市场竞争力的重要一步。并且AMD已经抢先英特尔一步发布7nm制程的数据中心处理器，而英特尔则在今年二季度，宣布7nm制程的处理器比其目标发布时间推迟6个月，这让市场对其充满担忧。

尽管此次出售并不涉及处理器，但AMD来势汹汹，英特尔以其他产品类型与处理器形成更好配合服务IDC市场也可能是更佳的选择。另一方面，傲腾也并非无敌手。英腾尔在存储行业的传统对手三星、东芝、美光、SK海力士也已推出或将要推出同类型产品。如何在这一市场保持优势，并取得更大市场份额也是英特尔必须考虑的问题。

对于SK海力士来说，这也将是一笔划算的买卖。SK海力士年报显示，在2020年二季度的公司收入达到8.6万亿韩元，同比增长33%，环比增长20%；本季度营业利润达到1.95万亿韩元，同比增长205%，环比增长143%；净利润1.26万亿韩元，同比增长135%，环比增长95%。其财报显示，截止到2020年3月31日，SK海力士的现金及现金等价物为3.92万亿韩元（折合340亿美元），拥有足够的现金储备完成此次收购。

从SK海士力的业务结构来看，二季度DRAM业务收入占比达73%，而NAND闪存业务收入占比仅为24%，注入英特尔的力量后，SK海士力有望迎来更均衡的业务结构。

另一方面，收购英特尔的NAND业务也能满足SK海力士在提高高附加值产品的商业价值以及产能提升的需求。位于中国大连的工厂，是英特尔2006年投资25亿美元建设，又于2015年投资55亿升级扩产，主要生产96层3D NAND闪存。

2019年，各大原厂纷纷扩张9X层3D NAND产能，但SK海力士动作迟缓。而收购英特尔大连工厂却能弥补其在这一块的产能缺失。此前有消息称，在2019年7月，SK海力士在遭遇日本对韩国的断供危机时，欲与Intel谈判收购大连工厂及3D NAND业务。

但也有分析指出，英特尔、SK海力士NAND Flash的融合问题SK海力士未来需要关注的焦点。因为在技术路线两者有所不同，在产品结构设计以及工艺参数需要进行调整，恐怕仍需经历较为痛苦的磨合期。

NAND和NOR flash的区别

NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术，彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了NAND flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后，仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。　　相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处，因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码，这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。　　NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高，在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。　　NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。性能比较　　flash闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的，而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。　　由于擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，与此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。　　执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距，统计表明，对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时)，更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡以下的各项因素。　　● NOR的读速度比NAND稍快一些。　　● NAND的写入速度比NOR快很多。　　● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。　　● 大多数写入操作需要先进行擦除操作。　　● NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。接口差别　　NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。　　NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。　　NAND读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。容量和成本　　NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。　　NOR flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。可靠性和耐用性　　采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说，Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。　　寿命(耐用性)　　在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍，每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。　　位交换　　所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见，NAND发生的次数要比NOR多)，一个比特位会发生反转或被报告反转了。　　一位的变化可能不很明显，但是如果发生在一个关键文件上，这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题，多读几次就可能解决了。　　当然，如果这个位真的改变了，就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存，NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。　　这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然，如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。　　坏块处理　　NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率太低，代价太高，根本不划算。　　NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的方法不能进行这项处理，将导致高故障率。易于使用　　可以非常直接地使用基于NOR的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。　　由于需要I/O接口，NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。　　在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。软件支持　　当讨论软件支持的时候，应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件，包括性能优化。　　在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持，在NAND器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。　　使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些，许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件，这其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。　　驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。

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大象转身不易，英特尔要聚焦重点业务

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