BOB综合体育登录平台网站存储芯片仅3国掌握中国每年花6000亿买如今长江存储成功造出

浏览: 次    发布日期:2022-10-24

  存储芯片是嵌入式系统芯片的概念在存储行业的具体应用。主要集中于企业级存储系统的应用,为访问性能、存储协议、管理平台、存储介质,以及多种应用提供高质量的支持。随着数据的快速增长,数据对业务重要性的日益提升,数据存储市场的需求日益增加。

  存储芯片的种类很多,按用途可分为主存储芯片和辅助存储芯片。前者又称内存储芯片(内存)BOB综合体育登录平台网站存储芯片仅3国掌握中国每年花6000亿买如今长江存储成功造出,,可以与CPU直接交换数据,速度快、容量小、价格高。后者为外存储芯片(外存),指除内存及缓存以外的储存芯片。此类储存芯片一般断电后仍然能保存数据,速度慢、容量大、价格低。

  按照断电后数据是否丢失,可分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片。易失性存储芯片常见的有DRAM和SRAM。非易失性存储芯片常见的是NAND闪存芯片和NOR闪存芯片。

  其中DRAM和NAND flash是中国进口存储芯片中最为重要的两类,DRAM 你可以把它简单叫做内存 ,然后NAND Flash 叫做闪存。2018年,中国进口了3120亿美元的芯片,其中存储芯片高达1150亿美元,这1150亿美元的存储芯片中,高达97%的是DRAM和FLASH。

  在这里指出一下,中国进口物品占比最高的四项,分别是集成电路(简单理解为半导体芯片)、石油、铁矿石和液晶面板,目前,中国在集成电路上,和欧美还存在很大的差距。

  存储芯片领域以DRAM来说,三星、美光以及海力士总共占据全球DRAM芯片市场份额的96% ,而 NAND flash 上则三星、东芝BOB综合、美光、海力士、英特尔五家垄断。总结来说,日韩美三国垄断了存储芯片市场。

  在2016年前,中国在存储芯片市场为0,所以极易被国外卡脖子,而是非常被动。这个时候,紫光集团成立了长江存储,来攻克存储芯片市场。

  紫光集团前身是清华大学科技开发总公司,1988年清华大学成立了清华大学科技开发总公司,这是清华大学第一家综合型科技企业,1993年改名为清华紫光集团。

  紫光前些年一直在努力发展集成电路,他先后收购了展讯和锐迪科,将他们合并为紫光展锐,展讯大家可能并不了解,展讯可以说是全球低端芯片的输出大厂,芯片销量堪比高通,展讯、海思、联发科是中国三大IC设计厂商。

  2015年6月份的时候,就有近50%的印度本土手机品牌使用的都是展讯的手机芯片,其在Micromax、Intex、Lava等印度本土手机品牌产品当中所占据的份额分别高达47%、63%、24%。

  后来,与全球最大硬盘供应商西部数据合资,成立“紫光西数”,紫光占股51%;这些大并购、大结盟,令紫光迅速完成集成电路产业链的大布局。紫光集团也被誉为中国版“三星”。

  而紫光成立长江存储,集中精力攻坚的就是 NAND flash ,从2016年开始努力,到2017年11月,紫光集团花费了10亿美元,整整1000人的研发团队花费2年时间研发成功首款国产32层3D NAND存储芯片。这标志着中国存储芯片实现了0的起步。

  但是这明显还不够,在技术方面,为了尽快缩短与国外厂商的差距,长江存储在闪存技术上采取了跳跃式发展,32层堆栈的只是小量生产,2019年5月,紫光成功研发了64层堆栈3D NAND存储芯片,与三星的96层堆栈只有1代的差距,要知道,2018年64层堆栈3D NAND闪存的大规模量产,全球6大NAND闪存厂商在年底才开始转向96层堆栈的新一代3D NAND。

  而紫光将直接跳过96层堆栈直接进入128层堆栈,这几家公司预计也会在2020年才会推出128层堆栈的闪存,到时候紫光的存储芯片将与国际芯片大厂站在统一水平线上。

  虽然,长江存储到年底扩张达至少60K/m的投片量,与其他竞争者动辄200K/m以上的产能并不算大,但NAND Flash市场价格仍受到一定冲击,导致跌价趋势持续,而这样也缩减了中国在存储芯片上的进口费用。紫光集团存储芯片的研发让中国在存储芯片市场拥有了议价权,不需要再担心被别人卡脖子,每年将帮中国节省上千亿的费用。

  而且长江存储还研发了一种创新性技术,2018年长江存储推出了Xtacking结构的3D NAND闪存技术,该技术将为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能,更高的存储密度,以及更短的产品上市周期。

  采用Xtacking,可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本。

  根据长江存储此前公布的数据显示,在传统3D NAND架构中,外围电路约占芯片面积的20~30%,这也使得芯片的存储密度大幅降低。而随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高,外围电路所占据的芯片面积或将达到50%以上。而Xtacking技术则可将外围电路置于存储单元之上,从而实现比传统3D NAND更高的存储密度。

  “目前,世界上最快的3D NAND I/O速度的目标值是1.4Gbps,而大多数NAND供应商仅能供应1.0 Gbps或更低的速度。利用Xtacking技术我们有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps,与DRAM DDR4的I/O速度相当。这对NAND行业来讲将是颠覆性的。”

  2019年,长江存储再次升级了Xtacking技术,发布了Xtacking2.0,将进一步提升进一步提升NAND吞吐速率、提升系统级存储的综合性能。

  而在DRAM领域,合肥长鑫也在艰难攻坚,目前已累积有1万6千个专利申请,已持续投入晶圆量超过15000片。

  目前,长鑫与国际主流DRAM产品同步的10纳米级第一代8Gb DDR4首度亮相,一期设计产能每月12万片晶圆。和最先进的是三星的第2代10纳米等级制程的新款12Gb LPDDR5 DRAM相比BOB综合体育登录平台网站存储芯片仅3国掌握中国每年花6000亿买如今长江存储成功造出,。合肥长鑫和三星之间的差距并没有很大,

  而且合肥长鑫为了减少美国制裁威胁,它们重新设计了DRAM芯片,以尽量减少对美国原产技术的使用。

  这也标志我国在内存芯片领域实现量产技术突破,拥有了这一关键战略性元器件的自主产能。

  合肥长鑫在合肥召开的2019世界制造业大会上,宣布总投资约1500亿元的存储内存芯片自主制造项目投产。

  可以说随着紫光集团和合肥长鑫的双拳齐出,中国在也不需要在存储芯片领域看西方的眼色了。在半导体领域,中国会慢慢发展,从而构建属于我们的半导体生态。