长江存储突破国外企业垄断,国产闪存是否能实现崛起
公开资料显示,2018年到2020年中国半导体存储器进口金额分别为8137.6、6526.9和6608.7亿元,其中贸易逆差分别达到5228.1、2908.9和2718.2亿元。如此大贸易逆差的背后,反映的是国内产业无论是在规模上还是竞争力上,都还不能满足庞大的市场需求。但同时,近年来的数据也有力的表明了国内集成电路产业正在快速成长。
存储芯片,也叫存储器,是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。根据断电后数据是否被保存,可分为 ROM(非易失性存储芯片)和RAM(易失性存储芯片),即闪存和内存,其中闪存包括NAND Flash和NOR Flash,内存主要为DRAM。据IC Insights统计,2020 年,全球半导体市场规模 为4402 亿美元,存储器市场规模为 1172 亿美元,NAND 闪存市场规模达到494 亿美元。其中NAND闪存是存储器的第二大细分市场,占比高达42%。
如今,在5G及企业云建设的推动下,全球NAND Flash市场规模持续扩大,产业处于上行周期。据民生证券预计,2022年NAND Flash产值将会达到770亿美元,实现10%的同比增长。
在NAND Flash市场中,三星、东芝、西部数据、海力士、美光和英特尔6家厂商长期垄断着全球99%以上的份额,市场格局较为集中。其中三星的市占率排名第一, 在3D NAND技术上也一直处于领先地位。
而存储芯片公司间的竞争主要是依靠技术水平的突破,因此各大厂商都在积极推进最新的技术工艺。
据相关新闻报道,三星于2020年推出了176层第七代“V-NAND”,接着美光也不甘落后,在2020年10月宣布量产全球首款176层3D NAND闪存,而西部数据则和日本闪存芯片公司铠侠联合宣布,推出162层3D闪存技术,厂商之间的技术竞争激烈。
据民生证券2021年7月统计,中国是全球第二大NAND Flash市场,占比为31%,但芯片自给率却不足1%。
对于长江存储,大伙一定不陌生。长江存储科技有限责任公司于2016年7月在中国武汉成立,是一家专注于3D NAND闪存芯片设计、生产和销售的IDM存储器公司。长江存储为全球工商业客户提供存储器产品,广泛应用于移动设备、计算机、数据中心和消费电子产品等领域。
2017年,长江存储在全资子公司武汉新芯12英寸集成电路制造工厂的基础上,通过自主研发和国际合作相结合的方式,成功设计并制造了中国首批3D NAND闪存芯片。长江存储在武汉、上海、北京等地设有研发中心,通过不懈努力和技术创新,致力于成为全球领先的NAND闪存解决方案提供商。
2019年9月2日,紫光集团旗下长江存储科技有限责任公司(以下简称“长江存储”) 开始量产基于Xtacking架构的64层256 Gb TLC 3D NAND闪存,以满足固态硬盘、嵌入式存储等主流市场应用需求。
早在成立之初,也就是2016年,就有业内分析师称其为打破垄断而生。这种垄断格局最可怕的是从未再有“新进者”出现,据当时数据显示,2015年,韩国的DRAM及NAND全球市场份额分别达73%%及43.7%。如果从存储器的周期性计,在2001至2010年期间,仅三星和海力士两家盈利80亿美元,而其它诸厂累积亏损达130亿美元。存储业的垄断格局是一步步拼杀血洗出来的,更难打破。
所谓3DNAND,是一种全新闪存技术。如果将闪存中的存储空间比作房子,那么2DNAND就是盖平房,3DNAND就是盖高楼,这样就能大幅提高闪存的存储速度与容量。讲到这里,必须要提一下长江的Xtacking技术。2018年8月7日,在美国加州圣克拉拉召开的闪存峰会上,追赶中的长江存储发布了Xtacking技术,在闪存技术架构上成功实现突破性创新。传统的3DNAND芯片,通常是在同一片晶圆上,把存储单元和逻辑电路一并加工出来。随着层级不断叠加,外围逻辑电路的面积会越来越大,到更高层时,存储密度会大幅降低。
Xtacking架构,则会将存储单元和逻辑电路在两片晶圆上分别加工,并各自选择最先进的制造工艺,用数百万根金属通道把两者“接通”。这样做的好处是,不但研发周期缩短三个月、生产周期缩短20%,闪存的最高存取速度更将大幅提升至DDR4内存的水平。
长江存储于2022年12月正式发布了Xtacking 3.0技术,基于该技术的存储产品已进入量产阶段,已经应用于致态TiPlus 7100系列SSD和海康威视CC700 2TB SSD上,领先于三星、美光、SK海力士等国外厂商上市。
再来看致态TiPlus 7100固态硬盘的参数信息,7000MB/s的顺序读取速度与三星旗舰固态990 Pro的7450MB/s差距不大,然而价格却只要650元左右,整整比三星这样的国际大厂便宜300多块钱,不仅如此,相较于上代技术,Xtacking 3.0的I/O速度由1600MT/s提升到了2400MT/s,综合性能更强。
美东时12月15日,美国政府将长江存储、寒武纪、上海微电子装备等在内的36家中国科技公司列入了“实体清单”,以期进一步阻挠和打压中国科技行业的发展。这36家企业中,有21家被认定是人工智慧晶片研发与设计、行销和贩售的主要公司,且与中国国防部门紧密相关;7家企业与中国军方发展极音速和弹道飞弹系统有关。长江存储让中国在闪存存储方面,实现了从0到1的巨大突破,从之前只能仰望国外先进产品,到如今可以与之抗衡,这是非常了不起的进步。
也正如此,美国这边一看,哟喂,长江存储咋这么强大了,要是再让它发展几年还了得?不行,赶紧制裁。于是就把长江存储列入实体清单。能进入清单的公司,说明实力上已经获得老美的认可了,也让我们知道弱点在哪里,同时也会逼迫我们增加对这些领域的投入研发,这就让我们的技术不断滚动起来,独立自主发展的道路也会越走越宽。
问答宝 - 全球领先中文问答互动平台
全部 0条评论