سوق الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن ينمو حجم سوق الذاكرة العالمية منخفضة الطاقة بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 18.1٪ خلال الفترة المتوقعة.

بالنسبة للمتطلبات غير المتطايرة للأنظمة التي تعمل بالبطاريات وحصاد الطاقة، توفر الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية حلولاً. تم تصميم الجهاز لاستخدام أقل قدر ممكن من الطاقة للقراءة والكتابة وإيقاف التشغيل ونقل البيانات. الأجهزة القابلة للارتداء والمستقلة والأمنية والمتعددة المهام وإنترنت الأشياء ليست سوى أمثلة قليلة من التطبيقات العديدة للذاكرة منخفضة الطاقة للغاية. عند مقارنتها بأجهزة الذاكرة الأخرى، يمكن للذاكرة منخفضة الطاقة للغاية قراءة وكتابة البيانات مع استخدام طاقة أقل بمقدار 50-100 مرة. أنظمة الذاكرة هذه مناسبة لتطبيقات حصاد الطاقة التي تعتمد على موارد توليد الطاقة مثل الطاقة الحرارية وطاقة الرياح وتدرجات الملوحة وتنظيف البيئة المحيطة.

مع العديد من الحالات المؤكدة والوفيات المسجلة حتى مارس 2020، انتشر فيروس كوفيد-19، الذي بدأ في ووهان (الصين) في ديسمبر 2019، بسرعة في جميع أنحاء العالم. وهو يؤثر الآن على دول بما في ذلك الصين وإيطاليا وإيران وإسبانيا وجمهورية كوريا وفرنسا وألمانيا والولايات المتحدة.

كان للوباء تأثير كبير على العديد من الاقتصادات والصناعات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك قطاع الأغذية والمشروبات، الذي يتعامل حاليًا مع اضطرابات كبيرة مثل انقطاع سلسلة التوريد، وإلغاء الأحداث الرئيسية، وإغلاق المكاتب. تتسبب عمليات إغلاق المصانع المرتبطة بالجائحة وتحديات سلسلة التوريد في انخفاض سوق لحم الخنزير المقدد، على الرغم من أن الصين هي مركز التصنيع في العالم وأكبر منتج للمواد الخام.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

الطلب المتزايد على الذاكرة منخفضة الطاقة من صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية، والاستخدام المتزايد لأنظمة البناء والأتمتة المنزلية، والطلب المتزايد على نظام إنترنت الأشياء هي الأسباب الرئيسية وراء نمو سوق الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، يتم جمع الإشارات الواقعية مثل درجة الحرارة والضغط والسرعة والتسارع وتحويلها إلى إشارات رقمية عبر أجهزة استشعار درجة الحرارة والعدادات الذكية وأجهزة التحكم المنزلية المرتبطة، وكلها تساهم في توسيع السوق.

مع تزايد شعبية الحوسبة السحابية، سيزداد الطلب على مراكز البيانات منخفضة التكلفة والصديقة للبيئة. إن استخدام تقنية الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية يمكن أن يخفف العبء على فواتير المرافق في مراكز البيانات ويجعل المنشأة أكثر ملاءمة للبيئة.

قيود السوق

هناك عدد من القضايا التي تعمل ضد توسع صناعة الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية، بما في ذلك التصميم المعقد للمنتج، والذي تم إنشاؤه بسبب وجود عدد كبير من مقدمي الحلول، والمنافسة الشديدة.

إن استخدام أجهزة الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية يكتسب زخمًا سريعًا في السوق. ومع ذلك، فإن الاستثمار الأولي اللازم لإنشاء أي وحدة تصنيع لأجهزة الذاكرة مكلف للغاية. ومن المتوقع أن يرتفع سعر التجزئة للمنتج النهائي كنتيجة مباشرة لهذا. بالإضافة إلى ذلك، فإن المستهلكين غير التجاريين غير قادرين على تحمل تكلفة تركيب الجهاز الجديد بالإضافة إلى استبدال حلول التخزين الحالية لديهم.

فرص السوق

من خلال تمكين تخزين المزيد من البيانات بتكلفة أقل من تكلفة تصنيع شرائح السيليكون باهظة الثمن والتي تستخدمها الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الشائعة، مثل الكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وما إلى ذلك، فقد أدت تقنيات الذاكرة الجديدة ذات الطاقة المنخفضة للغاية إلى زيادة إمكانات الذاكرة.

ونتيجة لزيادة متطلبات الذاكرة الفعالة منخفضة الطاقة لمختلف منتجات الإلكترونيات الاستهلاكية مثل الكاميرات الرقمية والهواتف الذكية وأنظمة الألعاب وما إلى ذلك، فمن المتوقع أيضًا أن يزداد الطلب على تقنيات الذاكرة هذه.

توجه الغالبية العظمى من الاقتصادات الناشئة اهتمامها نحو زيادة مستوى الوعي الرقمي والرقمنة. جعلت العديد من الدول من استخدام تقنية إنترنت الأشياء (IoT) على نطاق واسع كجزء من أجنداتها الوطنية أولوية. يعد استخدام أنظمة الأجهزة الذكية والمتصلة أحد أهم جوانب وضع مبادرات إنترنت الأشياء موضع التنفيذ لأنه يشجع الأتمتة في الأنشطة اليومية. لهذا يحتاجون إلى أنواع مختلفة من أجهزة الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية.

تتحول سوق الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية نحو تقنيات الذاكرة غير المتطايرة مثل ذاكرة الوصول العشوائي الكهروضوئية (FeRAM) وذاكرة الوصول العشوائي المقاومة (ReRAM). إن متطلبات الطاقة المنخفضة والمتانة العالية وسرعات القراءة والكتابة السريعة لهذه التقنيات تجعلها قابلة للتكيف.

وعلى نحو مماثل، فإن عمر البطارية الأطول في أجهزة إنترنت الأشياء يتطلب إلكترونيات أكثر كفاءة. وبفضل شرائح الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية، يمكن لهذه الأجهزة تنفيذ مهام متعددة مع استهلاك قليل للطاقة، مما يسمح لها بالعمل لفترة أطول بين الشحنات.

إن الزيادة في الطلب والتطورات في التصنيع تعني نمو سوق الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية. على سبيل المثال، فإن استخدام مواد أشباه الموصلات الحديثة مثل أشباه الموصلات III-V وتقنيات التصنيع المتطورة مثل FinFET يسمح بإنشاء أجهزة ذاكرة منخفضة الطاقة للغاية ذات أداء رائع واستهلاك منخفض للطاقة.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• الجهد: أعلى أو يساوي 1 فولت

تندرج ضمن هذه الفئة أجهزة الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية التي تحتاج إلى جهد كهربائي يبلغ 1 فولت أو أكثر. وغالبًا ما تستخدم الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية هذه المكونات بسبب الأداء المتزايد الذي توفره.

• الجهد: أقل من 1 فولت

تندرج ضمن هذه الفئة أجهزة الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية التي تحتاج إلى أقل من 1 فولت للعمل. الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء وغيرها من الأدوات التي تعمل بالبطاريات هي أماكن شائعة حيث ستجد هذه الأنواع من التقنيات تعمل. تُستخدم الذاكرة منخفضة الجهد للغاية للسماح لهذه الأجهزة بالعمل لفترة أطول بشحنة واحدة.

تقسيم حسب التطبيق

• الالكترونيات الاستهلاكية

تشكل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والتكنولوجيا القابلة للارتداء جزءًا من سوق الإلكترونيات الاستهلاكية. وتستخدم هذه الأجهزة ذاكرة ذات استهلاك منخفض للغاية لتعزيز الأداء وإطالة عمر البطارية.

• أجهزة السيارات

تشكل الإلكترونيات داخل المركبات مثل مشغلات الصوت وأنظمة الملاحة وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) جزءًا من سوق الأدوات الإلكترونية للسيارات. يتم استخدام ذاكرة منخفضة الطاقة للغاية في هذه الأدوات لتقليل استخدام الطاقة وتعزيز الموثوقية.

• الأجهزة الصناعية

تشتمل هذه الفئة من الأجهزة الصناعية على أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم وغيرها من أشكال معدات التشغيل الآلي. ومن أجل تقليل تأثيرها على البيئة وعلى بطارياتها، تستخدم هذه الأجهزة ذاكرة ذات طاقة منخفضة للغاية.

• الأجهزة الطبية

تندرج أجهزة الرعاية الصحية ضمن هذه الفئة، وقد تكون أي شيء من جهاز مراقبة المريض إلى قطعة من المعدات الطبية المحمولة إلى أي عدد من الأدوات الطبية الأخرى. يتم استخدام ذاكرة ذات طاقة منخفضة للغاية في هذه الأدوات لتقليل استخدام الطاقة وتعزيز الموثوقية.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم السوق العالمية للذاكرة منخفضة الطاقة للغاية حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

• أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة الأمريكية وكندا)

وبسبب وجود العديد من المنتجين والحاجة الكبيرة للمنتجات الموفرة للطاقة، أصبحت الولايات المتحدة أكبر سوق في المنطقة للذاكرة ذات الطاقة المنخفضة للغاية .

• أوروبا (ألمانيا، المملكة المتحدة، فرنسا، روسيا، إيطاليا، بقية أوروبا)

تعد أوروبا سوقًا أخرى مهمة للذاكرة منخفضة الطاقة للغاية. وقد توسعت السوق في هذه المنطقة نتيجة للاعتماد المتزايد على التكنولوجيا الموفرة للطاقة ووجود العديد من المنتجين.

• آسيا والمحيط الهادئ (الصين واليابان وكوريا الجنوبية والهند وجنوب شرق آسيا وبقية آسيا والمحيط الهادئ)

من المتوقع أن يتوسع سوق الذاكرة منخفضة الطاقة بشكل كبير في منطقة آسيا والمحيط الهادئ خلال السنوات القليلة القادمة. ويرجع هذا إلى اعتماد المنطقة المتزايد لتكنولوجيا كفاءة الطاقة.

• أمريكا الجنوبية (المكسيك والبرازيل وبقية أمريكا الجنوبية)

على الرغم من أن صناعة الذاكرة منخفضة الطاقة للغاية في أمريكا الجنوبية لا تزال صغيرة مقارنة بالمناطق الأخرى، فمن المتوقع أن تزداد تدريجيًا على مدار السنوات القليلة القادمة. ويمكن إرجاع هذا التطور إلى الطلب المتزايد على أجهزة إنترنت الأشياء، وتبني تكنولوجيا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، والحاجة إلى تحسين مهارات معالجة البيانات في المنطقة.

• الشرق الأوسط وأفريقيا (المملكة العربية السعودية، الإمارات العربية المتحدة، مصر، جنوب أفريقيا، بقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا)

ومن المتوقع أن ينمو السوق في هذه المنطقة نتيجة الاستخدام المتزايد لأجهزة إنترنت الأشياء والمنازل الذكية، فضلاً عن الحاجة المتزايدة للأدوات الموفرة للطاقة.

اللاعبون الرئيسيون

1. حول أشباه الموصلات
2. رينسياس
3. شركة مايكرو شيب للتكنولوجيا
4. إس تي ميكروإلكترونيكس
5. شركة سيبرس لأشباه الموصلات
6. ماكرونيكس الدولية
7. اديستو للتكنولوجيا
8. شركة الذاكرة الفيروكهربائية

التطورات الأخيرة

مع إطلاقها لذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسية المقاومة لعزم الدوران STT-MRAM بسعة 1 جيجابايت في أبريل 2021، استهدفت شركة Everspin Technologies القطاعين الصناعي والسيارات. تتميز شريحة الذاكرة منخفضة الطاقة هذه بسرعات قراءة وكتابة فائقة ويمكنها العمل في ظل ظروف قاسية.

كشفت شركة Crossbar Inc.، وهي شركة متخصصة في تكنولوجيا الذاكرة، في فبراير 2021 عن تطويرها لتقنية ذاكرة جديدة تعتمد على ReRAM لاستخدامها في الذكاء الاصطناعي. وبفضل أدائها الرائع واستهلاكها المنخفض للطاقة، تعد شريحة الذاكرة منخفضة الطاقة هذه مثالية للاستخدام في كل من الأجهزة الطرفية ومراكز البيانات.

تم الكشف في يناير 2021 عن تقنية جديدة منخفضة الطاقة للغاية لذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM) التي طورتها شركة Samsung Electronics وتستند إلى عملية FDSOI (السيليكون المستنفد بالكامل على العازل) 28 نانومتر. باستخدام هذه التقنية، يمكن للمصنعين إنشاء أجهزة ذاكرة عالية السرعة تستخدم القليل جدًا من الطاقة.