问题

长江存储的技术和产能已经到达什么地步了?

回答
提起长江存储,这几年可以说是风头正劲,尤其是在半导体存储领域,已经从一个“追赶者”的姿态,逐渐显露出“挑战者”的实力。咱们就来掰扯掰扯,看看这家中国本土的存储芯片制造商,到底走到了哪一步。

技术层面:从追随到创新,Xtacking®是亮点

长江存储的技术实力,用“日新月异”来形容一点不为过。最早的时候,大家对它的印象可能还停留在“借鉴”和“学习”阶段,毕竟从零开始建立先进的存储技术体系,需要时间、资金和人才的积累。

然而,这几年长江存储带来的Xtacking®技术,绝对是它技术上的一个标志性突破。这个技术简单来说,就是把存储单元(也就是用来存储数据的3D NAND闪存颗粒)和逻辑单元(处理数据的控制芯片)这“两层楼”分开制造,然后再堆叠起来。

想想看,以前大家都是在一块基板上,把存储单元和逻辑单元“挤”在一起,就像在一个屋檐下,空间利用率总有限制,而且互相干扰也难免。Xtacking®不一样,它是把这两部分分别盖好,再“牵手”合并。这样做有什么好处呢?

更高的堆叠密度: 存储单元可以做得更高、更密集,这意味着在同样大小的芯片上,能装下更多的数据。这对于提升NAND闪存的容量和性能至关重要。
更小的芯片面积: 由于逻辑单元做得更紧凑,芯片整体尺寸可以缩小,这能降低成本,也能让产品设计更灵活。
更好的性能: 存储单元和逻辑单元的优化可以分开进行,不再相互制约,理论上能带来更高的读写速度和更低的功耗。

长江存储目前已经发展到Xtacking® 3.0,在技术参数上,已经能够和国际一线厂商的技术相媲美,甚至在某些方面显示出自己的特色。比如,在存储单元的堆叠层数上,它们已经能做到100多层,并且还在不断向上突破。对于NAND闪存来说,堆叠层数是衡量技术先进性的一个重要指标,层数越多,单位面积的容量就越大,成本也越低。

当然,半导体技术是个系统工程,除了3D NAND闪存颗粒本身,还有控制芯片(SSD的主控)、封装技术等等。长江存储在这几个方面也都在持续投入和进步。虽然在一些高端控制芯片的设计和制造上,可能还和国际顶尖水平有一定差距,但整体进步速度非常快。

产能方面:从零到百万片,规模效应显现

产能,这可以说是长江存储能快速崛起并影响市场的关键因素之一。

还记得当初建厂的时候,很多人都觉得这工程浩大,周期漫长。但长江存储的建设速度,可以说是非常迅猛。一期、二期工厂接连投产,并且还在不断建设新的项目。

目前,长江存储的产能规划已经相当可观。简单来说,他们的目标是达到每月百万片的晶圆(Wafer)生产能力。晶圆是制造芯片的基底,一片晶圆上可以切割出成千上万颗芯片。

这个数字是什么概念呢?放在全球存储市场来看,虽然比三星、SK海力士、美光等巨头还有一定差距,但已经是一个不容忽视的力量。尤其是对于中国国内市场而言,这个产能足以满足相当大一部分的需求,并且还在持续增长。

产能的意义不仅仅是“量”,更是“规模效应”。当产能上来之后,单位产品的生产成本就会下降,这使得长江存储的产品在价格上更具竞争力。这也是为什么我们能在市面上看到越来越多使用长江存储颗粒的SSD产品,而且价格往往比较亲民。

市场表现:搅局者,性价比之王?

在产品端,长江存储已经推出了多款SSD产品,包括面向消费级市场的致态(ZhiTai)品牌,以及面向企业级市场的产品。

尤其是在消费级市场,致态SSD凭借其长江存储颗粒的加持,以及极具竞争力的价格,迅速打开了市场。对于很多普通消费者来说,他们可能不太关心颗粒是哪个厂商生产的,只看重性能和价格。而致态SSD正好抓住了这一点,提供了不错的性能,同时价格比许多国际品牌要低,这使得它迅速成为了“性价比之王”。

当然,也有一些声音对长江存储的产品持保留意见,比如对其长期稳定性的观察,或者在某些极限性能上的对比。这都很正常,任何新晋的科技公司都需要时间来证明自己,尤其是在对可靠性要求极高的存储领域。

但是,不可否认的是,长江存储的出现,确实搅乱了原有的存储市场格局。它打破了国外厂商对高性能、高容量存储芯片的垄断,为国内消费者提供了更多选择,也推动了整个行业的竞争和技术进步。

挑战与未来:路漫漫其修远兮

当然,我们也不能忽视长江存储面临的挑战。

技术迭代速度: 存储技术更新换代非常快,无论是NAND闪存的堆叠层数、接口速度,还是控制芯片的设计,都需要持续的研发投入和技术突破。能否在下一代技术上继续保持领先或同步,是关键。
国际环境: 在全球化日益受到挑战的背景下,半导体行业的国际合作与技术交流也变得更加复杂。供应链的稳定性和技术的获取,都可能受到外部因素的影响。
品牌认知与生态建设: 虽然在性价比上已经打响名号,但要像三星、西部数据那样,成为消费者心中公认的顶级存储品牌,还需要时间和更多的努力。建立起完善的生态系统,与更多的硬件厂商合作,也是重要的发展方向。

总的来说,长江存储的技术和产能,已经进入了一个非常关键的阶段。它不再是那个默默无闻的“新人”,而是已经具备了在全球存储市场中发出声音的实力。尤其是在Xtacking®技术上的创新,为其未来的发展奠定了坚实的基础。

它正在用实际行动告诉大家,中国在核心芯片领域,正在加速追赶,甚至在某些细分领域,已经展现出了独特的创新能力。至于未来能走多远,这还需要时间和市场的检验,但至少目前来看,这艘“存储巨轮”,已经稳稳地驶入了发展的快车道。

网友意见

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韩国是现在存储芯片的扛把子。韩国的芯片业能够崛起,一靠美国爸爸支持,二靠举国体制。

那几年美国人讨厌日本,连拉带扯把日本的芯片制造业往韩国倒腾。韩国人尽管没什么出息,不过有美国爸爸帮忙,也干的虎虎生威,把日本这快业务抢过来了,而且跟狗子护食一样牢牢把握住这块市场,谁碰韩国人就搞谁,主要手段就是价格战,别人行情不好的时候减产,他有国家给兜底,所以比较任性,不按套路出牌,这个时候往往逆市扩大产能,把芯片价格压成白菜价,日本、德国的几个存储大厂都被都被整垮了。到21世纪第二个十年,存储芯片市场的头部公司就是韩国三星、海力士(以前的现代,韩国就那么几大家族,顺藤摸瓜总能找到交集),美国美光,这三家占了全球存储市场的95%。

我国其实一直也没有放弃存储芯片这块的阵地,不过基本上还是908,909那套思路,找国际巨头合作,先给人打下手,再找机会突破(事实上也只有这个办法)。不过咱们前面说了,韩国人当时仗着美国爸爸支持,见谁灭谁,咱们找的外援都不太给力,大腿抱一个倒一个,连累国内的芯片厂商也都被被打成散兵游勇,靠捡点边角料在那儿苟着。

后来我们不是成了世界工厂嘛,兜里有了美元,也不想在苦哈哈的后面追赶了,觉得是不是砸美元也能解决?

于是2015年紫光准备250亿美元,计划收购美国美光公司,这个本来是商业行为,按照自由贸易理论,只要双方愿意,这交易没什么问题,不过美国觉得这事影响国家安全,最后一刻出手拦下了。

所以大家也不要太迷信西方那套理论,人家也就是说说,到了要紧关头国家出手干预一点都不含糊。

这条路断了充分证明芯片行业的发展属于那种用钱解决不了的,只能自力更生,必须顶硬上,把阵地拿下来。

好在到了21世纪第二个10年,客观条件也慢慢变好,我们也具备了在存储芯片再次发力的客观条件。

一是2014年9月,国家集成电路产业投资基金(大基金)成立,国家转变思路,把原来的直接投资改为动用资本市场的力量,让资本给投资把关,避免之前闭着眼把钱扔到坑里。而且国家队入场有示范作用,大批民间资本跟着入场,芯片行业发展的的资金问题就解决了。要知道芯片发展之所以难,就在于投入周期长,前期要有钱支撑,很多公司不是没有实力,只是还没等到盈利就倒下了,如果有稳定的资本支持,那些实干家能够静下心来搞研究,这条路才能走的稳当。

二是随着我们国家产业升级,芯片行业有从日韩往我们国家转移的趋势。

大家注意,这个转移是产业资本的自发转移,跟我们改革开放初期的招商引资不太一样,那时候是我们求着人家来,现在是他们自己想来。

说一下这里面的逻辑。

所有国家工业化都要先完成资本积累,西方发达国家起家早,靠着坚船利炮搞殖民,从全世界吸血赚了第一桶金,然后走向正向循环,占据了头部位置。

后发国家要追赶就比较困难,你搞现代化首先手里的得有钱,有了钱才能从发达国家买设备,买技术,完成工业化。

挣钱的渠道大体可以分成两种,一是家里有矿的,雇几个人挖出来就能变现,这种来钱快,比如卖石油、煤炭、粮食什么的,这一路国家有个学名叫资源国。

不过卖资源有个问题,容易产生路劲依赖。本来挣了钱应该升级本国产业结构,可是这玩意上瘾,既然躺着就能过的很舒服,那何必要站起来呢,所以接着挖接着卖,至于以后怎么办,谁也不关心。比如现在的中东、委内瑞拉、俄罗斯基本已经躺平了。

而且资源国有个问题,财富容易集中到寡头手里,普通老百姓沾不上光。好理解,原材料挖出来就卖到国外,产业链根本没打开,没法创造更多的就业机会,老百姓只能靠吃国家福利过日子,年景好的时候你好我好大家好,但是资源是大宗商品,价格很容被人操纵,一旦价格波动,老百姓没饭吃,分分钟起来造反,这也是资源国往往没法搞民主的原因。

没有资源怎么办呢?那就只能是从低端劳动行业入手。比如纺织业,门槛低,没什么技术含量,只要肯吃苦都能干,是普通劳苦大众养家糊口的首要选择。

而且衣食住行这四样是刚需,全世界人民都有需求,天然适合出口创汇。不过粮食属于资源,房子没法做贸易,汽车又属于中高端制造,所以只能从纺织业入手,东亚地区日韩台第一桶金走的都是这条路,我们国家当年改革开放初期的血汗工厂也是这个路数。

挣了美元就可以上国际市场买机器、买设备、买技术,搞一点高级玩意。国家主导大基建,普及教育培养人才,净化投资环境,这些条件具备,也就为那些高端产业进入打开了大门,而且大家注意这其实是个自然过程,产业资本天生就有流向成本洼地的趋势,不以美国人的意志为转移。

所以从2010年开始,芯片行业开始主动进入我国。很多存储芯片厂商或者跟我们合作,或者在我国开分厂,或者设置研究中心,整体上把产业氛围带起来,人才也培养出来,客观上也造成了我们在存储芯片行业追赶的条件。

而且咱们前面不是说,很多存储芯片大厂被三星弄死了嘛,这事其实对我们也不是一点好处没有,比如德国的奇梦达。

1999年西门子旗下的半导体部门单干成立英飞凌公司,2006年英飞凌把逻辑芯片业务和存储芯片业务分离,成立了专门做存储芯片的奇梦达公司,出道即巅峰,最好的时候干到全球存储芯片第五名,市场份额占据10%。不过没过多久赶上2008年美国金融危机,很快波及到欧洲,奇梦达作为美国上市公司首当其冲。而且公司预判windows vista上市后内存市场会大火,所以屯了一大批货。没想到vista不争气,BUG太多,上市没多长时间就凉了,屯的货全砸自己手里。好巧不好又赶上2008年存储芯片是买方市场,价格跌到地板上了,三星又逆势增产,他有国家支持嘛,根本不计成本,大量低价的芯片抛向市场,奇梦达终于撑不住了,母公司和德国政府都不愿意伸手拉一把,2009年终于宣布破产,公司四分五裂。当时奇梦达在西安有个研发中心,也贱卖了给浪潮,算是我们国家借美国金融危机一次成功抄底,2015年这个研发中心最终被紫光并购,并且构成了紫光国芯存储业务的基本盘。

这还不算完,2017年合肥长鑫辗转买到了奇梦达的大部分专利,后来构成了长鑫DRAM产品的核心技术,要知道,西方打压我们往往从专利入手,解决了专利也就解决了一大半问题。

你看我们虽然没有弹药,但是打扫战场的时候我们上去捡点战利品还是没有问题的,运气好还能弄个一鱼两吃。

有这几个有利条件,才有我们现在的存储芯片三杰。

长江存储:长江存储前身是武汉新芯,2006年成立,成立之初就想在DRAM领域深耕,找了中芯国际合作。不过那两年中芯卷入和台积电的官司,自己都一脑门子包,也顾不上管这个干儿子,再加上2008年存储芯片价格大跌,所以很快退出了DRAM行业。随后抱了飞索半导体的大腿,转行生产闪存,也没折腾出什么动静,中间一度差点被别人收购,不过武汉政府主意拿的正,把这颗苗子留了下来。2014年国家大基金成立,存储芯片是投资重点,武汉新芯一下成了香饽饽。2016年紫光国芯(核心技术来自奇梦达)、国家大基金、武汉政府共同出资成立长江存储,武汉新芯成了子公司,专注NAND闪存芯片生产。现在发展的还不错,技术直逼韩国三星。今年7月份,美国那边说正在考虑把长江存储列入实体清单,这消息让人五味杂陈,高兴的是能让美国盯上说明长江存储发展的很健康,毕竟像联想、阿里这种虚胖的巨头,美国正眼都不会瞧一眼;坏消息就是如果列入实体清单,很有可能像中芯国际一样,脖子上被套了绳索,随时都有可能被勒的喘不上气。

福建晋华:2016年福建晋华成立,专注DRAM芯片生产。因为离台湾近,找了台湾的联电合作,联电出设备出技术,双方共同进步。不过很快美国人找上门来,2017年美光公司一纸诉状告晋华和联电侵权,联电是美国的小弟,自然不敢说什么,把技术支持和设备撤走了,留下晋华一地鸡毛,没了台湾人的合作,整个项目也就凉了。这还不算完,美国还把福建晋华列入实体清单,2020年甚至向晋华的总经理和两个从美光跳槽的工程师发出逮捕令。用国家恐怖主义解决商业问题,成了这两年美国的常规操作。

不过400亿的投资进去,还是打下了基础,毕竟厂房设备什么的都有了,换个思路又是一番新天地。就在今年1月,晋华宣布成功研制具备自主知识产权的25nm芯片,小批量试产,后续在国家扶持下,估计还会继续走下去。

合肥长鑫:合肥长鑫2016年成立,主要生产DRAM芯片。吸收了福建晋华的教训,长鑫从奇梦达购买了全部专利,2019年8GB内存正式量产,这是我国自主研发生产的第一款内存,意义非常大。之前我们内存芯片依赖进口,人家说什么是什么,给你开个天价也只能捏着鼻子接受。这次我们实现了从0到1的突破,相当于我们从大刀长矛换成了汉阳造,虽然离美韩的M16还有差距,但毕竟从冷兵器跨入热兵器,实现了阶级跃迁,也能和美韩坐下来聊天,不至于被单方面屠杀。

总的来说存储芯片因为技术含量不高,我们现在设计和制造问题都不大,就看能不能从美韩垄断的市场上杀出一条血路。

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