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nand垄断紫光64层NAND量产，打破外商垄断关键一战

发布时间 : 2024-10-08

作者 : 小编

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紫光64层NAND量产，打破外商垄断关键一战

【文/科工力量专栏作者铁君】

日前，长江存储正式对外宣布，其基于Xtacking®架构的64层256 Gb TLC 3D NAND闪存正式量产，以满足固态硬盘、嵌入式存储等主流市场应用需求。经过多年的努力，紫光在存储芯片上的高额投资终于收获硕果。本次长江存储量产64层NAND，一定程度上缓解了三星、SK海力士、镁光等公司的垄断局面，在当下的国际环境下，格外具有意义。

存储芯片市场被三星、海力士、东芝、镁光等大厂垄断

一直以来，存储芯片市场一直被三星、海力士、东芝、镁光等大厂垄断，三星、东芝、闪迪、镁光、SK海力士等国外巨头占据80%以上的市场份额，其中三星是领头羊，市场份额约38%。在DRAM市场，三星、SK海力士、镁光占据了超过90%的市场份额，其中两家韩国企业三星和SK海力士的市场份额加起来高达70%左右。

由于中国企业在NAND Flash和DRAM两种存储芯片方面的市场占有率微乎其微，且NAND Flash和DRAM被少数国际大厂所垄断，特别是韩国企业拥有非常高的市场份额，这直接导致存储芯片价格很容易受到垄断企业决策影响。由于三星公司因Note 7自燃事件遭受了60亿美元的损失，随后，存储芯片发生暴涨，进而带动固态硬盘、内存条、以及闪存卡等存储产品的价格就开始疯涨，镁光公司的NAND Flash 64GB MLC 颗粒在几个月内涨幅超过25％。

进而使华为、小米、OPPO、VIVO等整机厂商深受其害。

由于当下比较特殊的国际局势，NAND Flash高度依赖外商除了会使国内厂商在NAND价格上任凭外商摆布，还有可能受到国际复杂环境变化的影响，一旦供应被切断，对国内IT产业的打击是几乎是毁灭性的。由此看来华为等巨头寻找国产化“备胎”的计划尤为重要。长江存储在64层NAND上取得突破，未来将有效缓解了在NAND上单一依赖进口供应的局面，但是新供应链的导入需要时间，在短期市场上，长江存储的产品仍然无法大规模替代进口。

海外并购接连碰壁自主研发取得成功

本次，长江存储在NAND上取得突破，是十多年持续研发的成果。早在2006年，武汉就投资100亿元启动武汉新芯项目，经过多年的磨砺和成长，武汉新芯在存储器领域已经有了一定成果。之后合肥、武汉等5座城市争夺存储器基地，由于武汉新芯在这方面已经有一定基础，因而最后武汉取得了胜利。随后，紫光等国有资本对武汉大量注资，并在将武汉新芯的基础上成立组建了长江存储。

在研发路线选择上，紫光选择同时走技术引进和自主研发路线。

就技术引进来说，紫光曾经试图以每股21美元，总价230亿美元的价格全面收购镁光，结果没能完成收购。紫光也试图以38亿美元收购西部数据15%股权，然后由西部数据出资190亿美元“曲线收购”闪迪，结果因受外部势力干涉最终不得不终止。之后，还传出紫光试图出资53亿美元收购SK海力士20%的股份，但该收购传闻最终也没有结果。

在海外收购频频碰壁的同时，紫光在境外持续高薪寻找优秀的人才，并严格遵守国际商业的道德规则，“只带人不带文件”，坚持“自己的技术要靠自己研发”，紫光集团还聘请了在中国台湾省有“存储教父”之称的高启全。在整合两岸技术团队之后，长江存储开启了自主研发之路，并在2017年完成32层NAND的小批量生产，在2019年完成了64层NAND量产。

可以说，紫光用实践说明了，在当下这个大环境下，与外商合作或并购的技术引进模式很难走通，与其并购或技术合作，不如直接挖人，组建自己的团队自主研发。毕竟，技术是随着人走的，人才是一家半导体企业最宝贵的财富。

长江存储独创Xtacking架构

长江存储本次发布的64层NAND采用了Xtacking架构。根据公开资料，长江存储搞出的Xtacking架构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XtackingTM技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属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。

长江存储CEO杨士宁博士指出：

利用Xtacking技术，长江存储3D NAND闪存未来可带来更快的I/O传输速度、更高的存储密度和更短的产品上市周期。

还有材料指出：

紫光的64层的3D NAND得益于Xtacking技术，使得产品开发时间缩短三个月，生产周期可缩短20%，NAND I/O速度大幅提升到3.0Gbps，比传统3D NAND拥有更高的存储密度。这使得紫光的64层的3D NAND单位面积的存储密度可以接近国际大厂的96层3D NAND。

因此，紫光的64层NAND是具备一定市场竞争力的技术。根据长江存储的最新报道，64层NAND已于9月正式量产，2020年逐步提升产能，据业界传言，2020年底产能可望提升至月产6万片晶圆的规模。由于紫光的64层NAND性能逼近国际大厂的96层3D NAND，因而可以直接在商业市场与外商竞争。此前还有业界消息称，紫光会跳过96层NAND，直接研发128层NAND，力争在技术上进一步缩短与外商的差距，而这些消息目前还未得到官方的证实。

长江存储要重复京东方的突围之路

目前，长江存储只是技术上取得了突破，而且产能也比较有限。相对于三星、SK海力士、镁光、英特尔等国际大厂，无论在技术上，还是在市场份额上都有一定差距。长江存储在原材料、设备等方面对外商有较大依赖，在实现不被卡脖子方面依然任重道远。

因而对于长江存储正式宣布64层NAND量产，“沸腾体”或“厉害体”是不合时宜的。在未来几年内，由于要与三星等国际巨头拼刺刀，因而长江存储可能在未来5年内都很难赚到多少钱，甚至可能会重复京东方多年前连续亏损的发展历程。

比较让人担心的是，在媒体一轮“沸腾体”炒作后，之后几年因为企业营收和业绩不够“沸腾”，然后媒体又来一轮带节奏，抹黑长江存储。这并非杞人忧天，京东方就因为业绩不好看，被媒体誉为“A股亏损王”。

不过，长江存储也有很多有利的因素。首先是资本上紫光具备与国际大厂较量的实力，赵伟国曾经表示，计划筹集3700亿元为未来5年准备充足的“弹药”，因而紫光能够为长江存储提供充足的资金支持。

由于紫光体量巨大，产品线很全，不仅有NAND，还有PCIe NVMe SSD主控芯片，还有H3C这样的整机厂，内部可以进行垂直整合。

据小道消息，在2020年长江存储的64层NAND产能提升上来后，紫光麾下H3C的服务器、存储设备、智能终端将率先搭载长江存储的NAND。将来不排除向智能手机厂商组团推销展锐的SoC和长江存储NAND的可能性。这种垂直整合在长江存储NAND推向市场初期，能够提供非常关键的推动作用。一旦长江存储的NAND通过紫光系企业的推动获得市场认可，那么，国内其他企业自然会跟进，并使国外存储芯片企业在中国市场份额逐年降低。

期待在3至5年后，国人日常办公写的文稿，外出旅游的拍的照片，能够存储在国产的NAND里。

铁君（公众号 tieliu1888）

本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。

国产存储器破局国际垄断

长期被国际巨头垄断的存储器市场终于迎来了中国玩家。

在面对和长江存储一起经历国产NAND FLASH从无到有的八家主要合作伙伴时，长江存储CEO杨士宁(Simon)说道：“存储不是一个好做的行业，我可以很负责任跟大家说，比我在英特尔做CPU还要难。”

而长江存储董事长、紫光集团董事长兼CEO赵伟国在现场也坦言，从2016年7月成立到现在三年多，长江存储这一“中国半导体有史以来最大的项目”，经历了从32层到64层研发，过程非常不容易，“回想这三年多，真的是有一种雄关漫道真如铁的感觉。”

与此同时，经历了一年多大萧条的存储器市场逐渐回暖，长江存储这一国产存储器厂商将迎来发展良机。

“超出预期”

存储器约占全球半导体产值的三分之一，市场高度集中。市场调研机构集邦咨询半导体研究中心(DRAMeXchange)信息显示，2019年第三季度，三星、铠侠、西部数据、美光、英特尔和SK海力士六家占据了全球99.3%的NAND Flash市场份额。赵伟国称其是一个“非常血性的行业，非常惨烈”。

不过，被客户评价“踏实、不虚浮”的杨士宁对自己的产品较为自信，“这是我们第一次全线推出Xtacking技术，我们在64层这一代存储密度达到了全球最优，和竞争对手96层的产品差距在10%之内。所以只要我们有规模，64层的产品还是可以有毛利的，现在主要的瓶颈在规模上。”

Xtacking是闪存的一种创新架构，可实现在两片独立的晶圆上加工外围电路和存储单元，这样有利于选择更先进的逻辑工艺，从而让NAND能获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。当两片晶圆各自完工后，Xtacking只需一个处理步骤即可通过数百万根垂直互联通道(VIA)将两片晶圆键合，合二为一。该技术架构在2018年美国FMS（闪存峰会）上获得大奖。

2019年9月，长江存储宣布，公司已开始量产64层256Gb TLC 3D NAND闪存，以满足固态硬盘、嵌入式存储等主流市场应用需求。目前，这一产品在市场上反馈良好。

群联电子已将长江存储第一代32层闪存导入其国内所有的产品，包括机顶盒、智能音箱、数码电视等已经在积极出货，“证明产品没有问题，往后到第二代64层产品，我特别惊讶，因为看到问题比其他日系、韩系、美系企业的少，这些企业从第一代到第二代一直会有重复的问题出现。”群联电子董事长兼CEO潘健成指出。

对于产品质量和定位，杨士宁强调：“我们守住了产品质量的底线，大家现在知道长江存储出去的东西，不是最低端的、在地摊上卖，我们至少要达到企业级规格。”

除了技术，生态是制约国产芯片发展的重要因素。电子产品只有进入应用不断迭代才能不断提高。国产存储器要壮大自然也离不开市场和生态。群联长期专注于闪存主控的开发与存储方案的整合，透过群联自有技术与IP，整合长江存储的3D NAND闪存，协助扩大市场的应用与普及率。

潘健成谈到，长江存储与群联不仅是NAND原厂与主控厂的关系，更是技术、产品、应用及市场等全方位的长期伙伴关系。“我们从第一天就一起共同开发，开发完之后产出东西就买走，前期可能有一些瑕疵，我们用自己的主控修好，应用到所有不同的商品去，这是业务角度；我们运用我们的能力，跟一群伙伴把闪存放射到所有系统应用去，这就是生态。”他笑称，这三年公司对长存倾注所有资源，“光飞武汉的班次不知道飞了多少次。”

中国闪存市场指出，在2020年其他原厂缩减渠道供应时，长江存储若选择切入渠道市场、补充供给，十分合理，也可以更好平衡全球闪存市场供应格局。蔡华波告诉记者，引入长江存储这一新竞争者可以提高与其他供应商的议价能力，保留竞争。

同时，国内供应商可以提高本土供应的时效性，后续的支持力度也会优于海外厂商。“因为市场在中国，为了缩短供应链都放在国内生产，成本就降低了。现在国内供应链包括封装成长都很快，所以可以在国内生产，国内销售。”江波龙电子董事长蔡华波指出。

市场回暖

自2016年以来的存储器价格持续上涨曾让三星打败英特尔，成为全球最大的半导体厂商。到了2018年9月，存储器开始走下坡路。

不过，在2019年第三季度跌至低谷后，存储器市场又开始回暖。市场调研机构IC Insights 称，2020年IC市场回暖，NAND FLASH2020年以19%的增长率领涨。

集邦资讯称，2020年第一季NAND Flash价格持续上涨。基于淡季需求表现不淡，供给增长保守以及供应商库存已下降，各类产品合约价在2020年第一季均可望持续上涨。

潘健成告诉记者，目前NAND FLASH供应非常紧缺，“我创业十年以来第一次看到这么紧。因为5G元年来了，游戏机跑出来了，容量翻倍。2017、2018年（闪存）不赚钱、赔钱，（厂商）扩产动作放慢了，将造成2020年整年紧张。可能2021年上半年稍微弱一点，下半年又会好起来。”

随着5G、AI、智能生活、智慧城市带来的个人消费电子和大规模数据中心的快速发展，市场对3D NAND闪存的需求将越发白热化。

蔡华波认为，长江存储进入市场的时机非常好。“过去两年市场很惨痛。在市场低价时，长江存储可以静下来做研发，等市场需求起来时产能也在爬坡，对长江存储是好事。”

不过，正如杨士宁提到的，长江存储正面临产能爬坡的挑战。

根据长江存储市场与销售资深副总裁龚翊介绍，目前长江存储有一座12英寸晶圆厂，规划满产的产能为10万片/月，预计2020年底前产能将达5万~10万片/月，后续将根据市场情况进一步扩大。据第一财经了解，目前产能约为2万片/月。

据报道，长江存储副董事长杨道虹日前表示，将尽早达成64层3D闪存产品月产能10万片，并按期建成30万片/月产能。

龚翊披露，按计划今年年底前集成长江存储3D NAND闪存的产品将逐步面市。首先是针对电子消费产品和手机的市场，随后将会针对PC和服务器提供SSD产品。其中，在固态闪存市场将会根据客户需求，先后推出面向PC、服务器以及大数据中心的产品。

长江存储未披露目前的良率，不过杨士宁确认，下一代产品规划将跳过96层，直接进入128层3D NAND闪存研发。虽然完成了万里长征第一步，但长江存储的担子依旧不轻。2020年，三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据等国际主流厂商将全面进入128层3D NAND，长江存储仍需奋力追赶。

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