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长江存储十年饮冰的国产存储器之路:差距、突破和追赶

发表时间:2022-08-12 02:13:50 | 作者:乐竞体育

  芯片是一个宽泛的概念,既有麒麟、展锐等负责运算和判断的逻辑芯片,还有传感器、集成电路、模拟芯片、射频等,当然还包括本文要写的存储器。好巧不巧,存储芯片又正撞上了三星帝国的优势领域。

  三星在存储行业的巨头地位,是靠着“逆周期”的策略、活活拖垮了日本和宝岛的存储器行业而确立的。

  所谓“逆周期”就是在供大于求的时候逆势扩张,吸收吞并优质企业、挤垮竞品;到了供不应求的时候,则产能在手,乘势而起,赚足利润。

  日本NEC、日立、三菱,德国奇梦达,台湾力晶、茂德、南亚科等,一时俊彦,却无一不是陨落于霸主三星的滚滚车轮之下。

  换言之,国产存储器对上的,是一个不仅技术壁垒深厚、操盘能力更是足以改变全球行业格局的巨人。截至2020年第一季度,三星内存(DRAM)的全球市占率43.5%,闪存(NAND flash)则为31.4%左右。

  命途3载的欧洲存储器小王子奇梦达本是英飞凌的亲儿子,往上则可以追溯到巨头西门子的血缘。奇梦达在2006年中出道时,就已是巅峰,不仅市占率一度高居全球前五,工艺制程也是世界领先,坐拥存储器相关的数万项专利。

  但就在他们突破工艺制程的前夜,遭遇了08年危机,再加上三星的不要命操作,资金链被拖到断裂也未能等来德国的注资,只得含恨离场。

  也因此,其专利技术被打包转售给了合肥长鑫,而它全球第二大研发中心、西安研发中心则被紫光集团收购,并与长江存储长江存储的子公司武汉新芯组成了紫光存储器战舰。

  奇梦达流星般的命运既是幸运、又是不幸,它转让的技术成为我们自主存储器起飞的助推器,但其殒身的教训也是何等唏嘘:存储器行业注定是个“烧钱”的产业,需要巨量资金来支撑研发与投产,才能维护领先地位,还需面对龙头企业利用优势地位进行堵截,这绝不是单纯靠一个企业自己可以轻易做成的。

  只不过长鑫与长江的发展路径有了分化,长鑫依靠继承来的奇梦达技术为基础、加上自己投入的25亿美元研发成本,以极快的速度从46nm突破到10nm。而长江存储主要还是依靠自主研发。

  前几天,一则“芯片自给率要在2025年达到70%”的新闻刷爆互联网,但实际上这件事情早在2014年就已提出,并直接成就了长江存储的建立。

  YMTC能破土动工也是一大奇迹。其前身武汉新芯也在08年的冲击中风雨飘摇,险些被台积电等巨头兼并。万幸绝境中先是拿到保命订单、又拼死突破了工艺制程,从而赢得了大基金的信任,获得注资,这才与紫光一道,共同创办起了长江存储。

  今日思来,竟不知是怎样的定力,让当时的人们面对一边是巨额亏损、一边是外资收购时,愣是咬牙选择了不卖,并苦苦支撑到国家的援救。

  在建立之初,长江存储没有3D NAND方面的任何优势,其研发之路上唯一的助力,是同样濒临倒闭的飞索半导体,投产时甚至拿不到先进工艺的晶圆片。

  今人回首往日,不过寥寥数语,但真正经历过那段风云变色之际的人们,被原料商卡脖子的扼喉之苦,更向谁说。

  彼时外界也非常不看好YMTC“在2018年实现量产”的目标,更遑论“2030年之前占领全球30%市场”的宏图。外媒甚至不相信巨额投资的真实性,也预判长江存储将无法克服学习曲线层势垒的间距障碍。

  但幸好中科院微电子研究所伸出援助之手,双方开始了先进制程的研发,仅在隔年(2017),3D NAND技术就获得了突破。而长江存储自己也积极组建人才队伍,从晨星、联电和中芯等“强队”挖来大批顶尖技术人员,目前研发工程师已达到2000人的规模。

  技术的突破还需要商业化的成功来证明价值,这又绝非易事。以华为为例,华为旗舰手机的内存供应商在P30系列之前都以三星为主,2019年受到制裁,一度转为美光,到了今年9月15日以后,连美光也无法再为华为供货。难到如斯境地,但自始至终,你都很难看到国产元件的身影——因为技术有了,客户认证过程又是段漫长的时期,至少在6个月左右。

  但幸运的是,长江存储已通过了下游厂商的验证,小米和华为都开始对其下单。现在,长江存储64层3D NAND良率已达到90%,128层技术正在全力以赴。

  现在,5G时代和远程任务的巨大需求,对存储器都是重大利好。今年二季度,全球NAND flash整体营收达到145亿美元,环比增长6.5%。尽管YMTC仍位列“others”,但巨大的机遇就在眼下,它要做的,只是坚持初心、不断为客户创造价值来赢下2030年的星辰大海。