縱觀電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中,關(guān)于存儲器間的商業(yè)競爭尤為激烈,最開始是美國一家獨大,80年代后“日本五巨頭”將全球市場徹底洗牌,隨后韓國,臺灣等地的公司迅速興起,將原先日本的市場奪走大半;緊接著韓國又憑借著美國和政府的扶持,將一眾同行盡數(shù)打敗。時至今日,在DRAM方面,僅剩下三星,海力士,鎂光三家;NAND也差不多,除了上述三家,也只有inter,西部數(shù)據(jù),鎧俠等寥寥數(shù)家。2017年,存儲器價格上漲,國內(nèi)企業(yè)叫苦連天。
就在此時,一家中國企業(yè),立志要改變這種屈辱的局面。
這家企業(yè),就是長江存儲。
十年飲冰,難涼熱血:長江存儲的艱辛歷程
在見識到上游產(chǎn)業(yè)被壟斷的嚴峻后果,國內(nèi)先后出現(xiàn)三家主營存儲器業(yè)務(wù)的公司——長江存儲,合肥長鑫,福建晉華。而福建晉華由于剛起步就被美國打壓,所以進展滯后了許多,目前就只剩下長江存儲和合肥長鑫兩家。其中實力最為強勁的,便是長江存儲。
說起長江存儲,就不得不提起他的前身——武漢新芯,這家成立于2006年的企業(yè)曾是湖北省重點扶持的對象。由于此前缺乏經(jīng)驗,武漢新芯由中芯國際負責(zé)運營。武漢新芯一開始本來是打算做DRAM的,但當(dāng)時的中芯國際十分困難,被臺積電的官司搞得焦頭爛額,無暇顧及武漢新芯的發(fā)展。又恰逢DRAM行業(yè)正處于低谷周期,無奈之下,武漢新芯只好先替美國企業(yè)Spansion代工NADA閃存。
然而武漢新芯著實倒霉,在2008年的全球經(jīng)濟危機中,Spansion斷掉了給武漢新芯的訂單,武漢新芯一度徘徊在破產(chǎn)邊緣,還被臺積電,鎂光等企業(yè)盯上。在隨后相當(dāng)長的一段時間里,武漢新芯只能在夾縫中求生存。盡管局勢艱難,但武漢新芯一直沒有放棄對自主創(chuàng)新的追求,堅決不同意合資。2011年,從官司中緩過勁的中芯國際終于想起了武漢新芯,投資十億美元將武漢新芯全資控股,但可惜的是,因為各種原因,這筆注資計劃實際上并沒有完成。2013年,中芯國際選擇退出,武漢新芯又一次陷入危機,但這一次,武漢新芯沒有等待太久。
2014年9月,工信部辦公廳宣布成立國家集成電路投資基金,專門用于推進先進集成電路事業(yè)的發(fā)展。在此后的兩年里,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有限公司共同出資240億美元,解決了武漢新芯的資金問題。在存儲行業(yè)拼搏多年的武漢新芯終于迎來了勝利的曙光,2016年3月,武漢新芯高調(diào)宣布:將用240億美元,在武漢打造一個世界級的半導(dǎo)體企業(yè)!
2016年,武漢新芯再迎喜訊:中國最大的綜合性集成電路企業(yè)——紫光集團正式參與。多方討論研究后,決定在武漢新芯的基礎(chǔ)上成立了一家全新的企業(yè)——長江存儲。在紫光集團董事長趙偉國的安排下,長江存儲整合了武漢新芯,其中紫光占股51.04%。
“自主創(chuàng)芯,產(chǎn)業(yè)報國!”
從這天起,中國正式開啟了存儲自主化的進程。
逆流而上,專為打破壟斷而生
根據(jù)《二十國集團國家創(chuàng)新競爭力黃皮書》報告:中國已經(jīng)成為集成電路最大的進口國,80%的高端芯片都靠進口。以2019年為例,中國在芯片方面的進口金額超過了3000億美元,遠超石油進口的開銷。而存儲器作為集成電路里至關(guān)重要的一環(huán),實現(xiàn)自主化更是當(dāng)務(wù)之急,長江存儲擔(dān)起了這項重任。
成立伊始,長江存儲的技術(shù)實力比較薄弱,工藝水平還停留在先前為Spansion代工的層面。和三星,海力士等企業(yè)是不能相提并論的。為了解決這項難題,長江存儲找到了“國家隊”——中科院微電子研究所進行深度合作,一起研發(fā)新工藝。
2017年2月,長江存儲傳來捷報:國產(chǎn)32層3D NAND FLASH芯片在電學(xué)特性等各項測試中指標合格,迎來突破性進展。緊接著,長江存儲挖來了楊偉毅擔(dān)任CEO。楊偉毅在半導(dǎo)體行業(yè)可謂是鼎鼎大名,他所創(chuàng)辦的晨星集團在全球范圍內(nèi)也是響當(dāng)當(dāng)?shù)拇嬖?,尤其在智能電視芯片的研發(fā)商,一度超越了聯(lián)發(fā)科。但由于楊的祖籍是福建,自大陸背景讓晨星在臺灣的運營屢被刁難。所以當(dāng)長江存儲發(fā)出邀請時,楊毅偉很快便同意了。
長江存儲深知人才的重要性,除了楊毅偉,還不惜花重金聘請了NorFlash創(chuàng)始人高啟全,聯(lián)電集團集團CEO孫世偉等,與之而來的還有一大批技術(shù)功底扎實,經(jīng)驗豐富的前沿工程師,他們都是長江存儲最堅實的技術(shù)后盾。
道阻且長,志在必行的長江存儲
2018年,長江存儲發(fā)布了號稱能夠顛覆行業(yè)的Xtacking 3D NAND技術(shù)。
簡單來講,傳統(tǒng)的NAND閃存的制造商通常都是使用單一工藝技術(shù)在一個晶片上產(chǎn)生存儲器陣列以及NAND邏輯(地址解碼,頁面緩沖器等)。而長江存儲則是將兩種不同的工藝技術(shù)在兩個不同的晶圓上制作NAND陣列和NAND邏輯,然后再將兩個晶圓粘合在一起,使用一個額外的工藝步驟通過金屬通孔將存儲器陣列相連接,實現(xiàn)邏輯上的互聯(lián)。
這種全新的架構(gòu)模式能最大化其內(nèi)存陣列的密度,使NAND獲得超快的I/O速度,具長江長江存儲表示,其64層3D NAND芯片的I/O接口速度為3 Gbps,比三星最新的V-NAND快兩倍,比主流3D NAND快三倍,速度和穩(wěn)定性都遠超其他同期產(chǎn)品。
憑借著Xtaking這項顛覆性的技術(shù),在2018年的閃存技術(shù)峰會上,長江存儲成為了最后出場的壓軸公司,并獲得“最具創(chuàng)新能力的閃存創(chuàng)始公司”的獎項。這標志著我國在閃存方面,已經(jīng)和鎂光,海力士等企業(yè)在同一水平線上!
但這并不夠,因為長江存儲的最終目標,是存儲界的泰斗——三星。
長江存儲——致鈦SC001 1TB SSD
韓國三星早在2017年就實現(xiàn)了64層NAND的量產(chǎn)工作,而我們直到2019年9月是,才宣布投產(chǎn)64層,256Gb TLC 3D NAND Flash,并且良品率也不高。所以保守估計,長江存儲和三星的技術(shù)差距在三年之間,我們在進步,對方也沒閑著,這看似短短的三年,將是一場極為困難的攻堅戰(zhàn)。如今紫光集團已經(jīng)在著手準備,將投入1100億美元來投資國內(nèi)自己的內(nèi)存場,和長江存儲共同努力,計劃在2022 年大規(guī)模量產(chǎn)用于智能手機和其他設(shè)備的內(nèi)存芯片。
雖然目前,長江存儲和世界一線大廠仍然存在一定的差距,比如良品率和兼容性等,但長江存儲用了僅僅四年時間,就追趕到這種地步,并彎道超車推出了自己的Xtaking架構(gòu),已經(jīng)是行業(yè)奇跡!