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【轉(zhuǎn)】國產(chǎn)之光——長江儲(chǔ)存

2023-06-17 16:20 作者:失傳技術(shù)研究所工作室 0人讀過 | 我要投稿

國產(chǎn)之光——【】長江儲(chǔ)存

日瀛研究社

關(guān)注她

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圍堵

北京時(shí)間8月3日。中國長江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司在2022年閃存峰會(huì)（FMS）上正式發(fā)布了其基于晶棧（Xtacking）3.0 技術(shù)的第四代TLC三維閃存產(chǎn)品X3-9070。

對(duì)比上一代長江存儲(chǔ)，全新的X3-9070擁有更高的存儲(chǔ)密度，更快的 I / O 速度，并采用 6-plane 設(shè)計(jì)，讓其在性能提升的同時(shí)做到了更低能耗。這證明中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域又一次實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破，在自給自足的道路上邁出了一大步。

近幾年，中國的芯片和半導(dǎo)體一直面臨著內(nèi)憂外患的局面。在內(nèi)，中國的芯片和半導(dǎo)體在技術(shù)上一直無法突破，深陷囹圄；在外，美國聯(lián)合西方各國對(duì)中國的的壓迫從未停止，從一步步限制到如今的斷供。

但是現(xiàn)在長江存儲(chǔ)新發(fā)布的產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了巨大的突破，這一消息無疑振奮了國民對(duì)于高新技術(shù)的信心。

就在美國眾議院議長佩洛西開啟亞洲之行前三天，美國國會(huì)通過了總額高達(dá)2800億美元的《芯片與科學(xué)法案》，法案中將520億美元用于補(bǔ)貼美國半導(dǎo)體制造業(yè)，法案還包含若干設(shè)計(jì)地緣政治的條款，限制受補(bǔ)貼廠商的投資和與“國外實(shí)體”的技術(shù)合作。

半導(dǎo)體廠商泛林和KLA證實(shí)美國商務(wù)部禁止美國企業(yè)向中國出口14nm及以下制程設(shè)備。

除了扶持本國半導(dǎo)體制造和限制廠商與中國合作之外，美國還希望與日本、韓國和中國臺(tái)灣構(gòu)建芯片四方聯(lián)盟（Chip 4）。

隨后佩洛西立即訪問亞洲，這難道只是巧合嗎？或者說佩洛西的亞洲之行就如外界所猜測那樣只是一場單純的政治作秀嗎？

必然不是，可以說佩洛西此次亞洲行的主要目的，恐怕與落實(shí)芯片法案、加強(qiáng)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)霸權(quán)、限制中國發(fā)展相關(guān)。

2日晚佩洛西抵臺(tái)后，隔天上午參觀了臺(tái)灣立法院、隨后到總統(tǒng)府見了蔡英文，匆匆結(jié)束了總統(tǒng)府之行后立即接見了一位芯片行業(yè)的重要人物——臺(tái)積電董事長劉德音。探討美國國會(huì)芯片法案的實(shí)施等相關(guān)事宜。芯片法案將支持代工廠前往美國擴(kuò)產(chǎn)建廠。

8月3日，據(jù)媒體報(bào)道，美國將禁止先進(jìn)全環(huán)繞柵極芯片的EDA設(shè)計(jì)工具出口中國。

領(lǐng)先突破

由于起步較晚，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直處于追趕階段，芯片主要依賴進(jìn)口。存儲(chǔ)芯片作為重要的一環(huán)，幾乎每個(gè)電子終端都需要使用，所以占到我國每年半導(dǎo)體進(jìn)口額的三分之一，進(jìn)口存儲(chǔ)芯片的費(fèi)用能達(dá)到1500億美元。

目前國內(nèi)在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域扶持了三大企業(yè)：長江存儲(chǔ)、合肥長鑫、福建晉華。

福建晉華與美光的專利糾紛，最終導(dǎo)致福建晉華被列入實(shí)體清單，限制美國設(shè)備賣給晉華，所以導(dǎo)致晉華的項(xiàng)目已經(jīng)停滯。

長江存儲(chǔ)主攻NADA閃存，而合肥長鑫主攻DRAM內(nèi)存。兩家公司的技術(shù)都與已經(jīng)破產(chǎn)的德國存儲(chǔ)企業(yè)奇夢達(dá)有關(guān)。

長江存儲(chǔ)在成立之初，擁有的技術(shù)與當(dāng)時(shí)三星美光等巨頭相比，有3-4年的差距。

而在2022年的閃存峰會(huì)上面，長江存儲(chǔ)也是正式推出了基于晶棧（Xtacking）3.0的232層三維閃存。長江存儲(chǔ)的232層存儲(chǔ)器，可以說標(biāo)志著中國在存儲(chǔ)器這個(gè)領(lǐng)域第一次達(dá)到了國際領(lǐng)先的這個(gè)狀態(tài)。

不再是國內(nèi)，而是國際領(lǐng)先，同時(shí)也宣告了長存用6年時(shí)間完成了其他巨頭9年的技術(shù)升級(jí)。6年里，從落后到國際領(lǐng)先，不僅有埋頭苦干的精神，還有實(shí)打?qū)嵉募夹g(shù)創(chuàng)新。

在七月底美光才剛剛宣布量產(chǎn)業(yè)界首個(gè)超過200層的，這是世界上首個(gè)超過200層的存儲(chǔ)器。海力士是在8月3號(hào)宣布238層的存儲(chǔ)芯片。西數(shù)的話，預(yù)期是在23年會(huì)推出下一代的212層的存儲(chǔ)芯片。三星的話預(yù)計(jì)是在22年底就今年年底或者是明年上半年會(huì)開始量產(chǎn)224層。

所以從同行業(yè)的進(jìn)度對(duì)比來看，長存已經(jīng)是能夠達(dá)到國際領(lǐng)先的這樣一個(gè)地位。

雖然美光在7月底就宣布了，是第一個(gè)。但實(shí)際上長存的進(jìn)展并不比美光慢，長存的232層已經(jīng)處于量產(chǎn)的狀態(tài)了。

這其實(shí)也是無疑給國產(chǎn)的供應(yīng)鏈一個(gè)非常巨大的信心。網(wǎng)上流傳的一張圖，實(shí)際上很明顯的展示了我們的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的進(jìn)度，確實(shí)是不容樂觀。

長存在完成32層存儲(chǔ)后，創(chuàng)新性的提出了新的架構(gòu)晶棧（Xtacking），這是長存能從追趕者到領(lǐng)先者十分重要的原因。

在晶棧Xtacking架構(gòu)推出前，市場上的3D NAND主要分為傳統(tǒng)并列式架構(gòu)和CuA架構(gòu)。

長江存儲(chǔ)在指甲蓋大小的面積上實(shí)現(xiàn)數(shù)十億根金屬通道的連接，合二為一成為一個(gè)整體，擁有與同一片晶圓上加工無異的優(yōu)質(zhì)可靠性表現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)為未來3D NAND帶來更多的技術(shù)優(yōu)勢和無限的發(fā)展可能。

隨著層數(shù)的不斷增高，基于晶棧Xtacking所研發(fā)制造的3D NAND閃存將更具成本和創(chuàng)新優(yōu)勢。

同時(shí)晶棧Xtacking架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在兩片獨(dú)立的晶圓上加工外圍電路和存儲(chǔ)單元，這樣有利于選擇更先進(jìn)的邏輯工藝，從而讓NAND獲取更高的I/O傳輸速度。

在傳統(tǒng)3DNAND架構(gòu)中，外圍電路約占芯片面積20~30%，晶棧 Xtacking技術(shù)創(chuàng)新的將外圍電路置于存儲(chǔ)單元之上，從而實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)3D NAND更高的存儲(chǔ)密度，芯片面積可減少約25%。

2018年8月，長江存儲(chǔ)在全球頂級(jí)閃存峰會(huì)“Flash Memory Summit”上發(fā)布了其革新技術(shù)晶棧Xtacking架構(gòu)，并一舉斬獲大會(huì)最高榮譽(yù)“最具創(chuàng)新初創(chuàng)閃存企業(yè)”獎(jiǎng)項(xiàng)

發(fā)展歷程

說起長江存儲(chǔ)，還得從它的前身——武漢新芯說起。

武漢新芯成立于2006年，是國家認(rèn)定的首批重點(diǎn)集成電路生產(chǎn)企業(yè)，建成伊始它就是湖北省和武漢市的重點(diǎn)扶持對(duì)象，但它的成長之路卻滿是坎坷。

成立初，武漢新芯本來計(jì)劃生產(chǎn)DRAM，但是當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)企業(yè)運(yùn)營的中芯國際身陷臺(tái)積電技術(shù)侵權(quán)官司，無暇顧及武漢新芯的發(fā)展，又恰逢DRAM價(jià)格低谷周期，無奈之下，武漢新芯不得不放棄原計(jì)劃，轉(zhuǎn)而為美國Spansion代工NAND Flash閃存。

2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后，武漢新芯失去了Spansion的訂單，一度瀕臨破產(chǎn)，被臺(tái)積電、美國鎂光、豪威等企業(yè)盯上，但由于其對(duì)自主創(chuàng)新的堅(jiān)持，最終合資未果，公司仍處于艱難的境地。

直到2011年，中芯國際終于想起了武漢新芯，計(jì)劃注資10億美元全資控股武漢新芯，然而各種原因，注資實(shí)際上并沒有完成。

2013年，中芯國際選擇退出，這一次的危機(jī)并沒有持續(xù)，武漢新芯終于迎來曙光。

2014年9月，工信部辦公廳宣布成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，專門用于推進(jìn)中國先進(jìn)集成電路事業(yè)的發(fā)展。

之后兩年，湖北省集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司、國開發(fā)展基金有限公司、湖北省科技投資集團(tuán)有限公司先后成為其股東。2016年7月，中國最大的綜合性集成電路企業(yè)紫光集團(tuán)參與進(jìn)來。在紫光的領(lǐng)導(dǎo)下，各方?jīng)Q定在武漢新芯的基礎(chǔ)上成立長江存儲(chǔ)。

為什么說長江存儲(chǔ)的技術(shù)來源與奇夢達(dá)有關(guān)？

存儲(chǔ)行業(yè)是一個(gè)周期性行業(yè)，如果下游的需求下降，企業(yè)就要承擔(dān)虧損的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)時(shí)08年金融危機(jī)，消費(fèi)需要大幅下滑，存儲(chǔ)企業(yè)持續(xù)虧損，奇夢達(dá)也一樣。再加上當(dāng)時(shí)三星有著政府補(bǔ)貼的支持，瘋狂擴(kuò)產(chǎn)。奇夢達(dá)最后承受不了虧損而破產(chǎn)。

當(dāng)時(shí)山東政府聯(lián)合浪潮收購了奇夢達(dá)在西安的研發(fā)中心，并更名為山東華芯，這是奇夢達(dá)的第二大研發(fā)中心，還只花了3000萬人民幣，完美抄底。

這次并購使得山東華芯初步擁有芯片設(shè)計(jì)、芯片制造和芯片應(yīng)用在內(nèi)的完整存儲(chǔ)器集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。

在2015年，紫光集團(tuán)宣布收購華芯，最后和武漢新芯一起組建長江存儲(chǔ)。由于技術(shù)來源于奇夢達(dá)，再加上后來創(chuàng)新性的架構(gòu)突破，使得長江存儲(chǔ)避免了被美國制裁。

彼時(shí)，由于美國開始對(duì)中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行圍追堵截，所以國家成立了產(chǎn)業(yè)基金，花費(fèi)大量的資金扶持，長存也在其中。

在雄厚資金支持下，長存在短短6年時(shí)間里，就完成了其他巨頭9年的技術(shù)升級(jí)?，F(xiàn)在制約長存發(fā)展的是產(chǎn)量，還需要加速擴(kuò)產(chǎn)。

參考資料：

1. 長江存儲(chǔ)官網(wǎng)

2. “歐洲儲(chǔ)存器之光”奇夢達(dá)的衰落史—月落烏堤

3. 美國眾議院通過2800億美元芯片法案專家：不利于全球產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化配置—每日經(jīng)濟(jì)新聞

4. 長江存儲(chǔ)推出第四代閃存芯片,堆疊232層比肩國際一線大廠—澎湃新聞

發(fā)布于 2022-08-11 15:58

長江存儲(chǔ)