NOR Flash市场回暖，本土厂商迎来新突破

半导体存储芯片主要分为非易失性存储IC和易失性存储IC，其最主流的非易失性存储IC为闪存IC，又可以分为NOR Flash和NAND Flash。与NAND Flash相比，NOR Flash容量密度小、写入速度慢、擦除速度慢、价格高，但是NOR Flash由于其地址线和数据线分开的特性，不必再把代码读到系统RAM中，应用程序可以直接在NOR上运行，且NOR Flash还具备更快的读取速度、更强的可靠性和更长的使用寿命，这些特性的存在也注定了NOR Flash难以被市场淘汰。NAND Flash、NOR Flash性能对比（图源：驭势资本）NOR Flash是除DRAM和NAND Flash之外最大规模的利基型存储，根据CINNO Research，2020年的NOR Flash的总销售额为25亿美元，而这一规模在2006年已超过70亿美元。该市场曾随着功能手机的消亡而逐步萎缩，目前凭借着其“芯片内执行”的特点在物联网、AI、TWS耳机、5G、AMOLED、智能汽车等领域广泛应用，市场规模逐步恢复，再次受到厂商的重视。

国内存储领域新突破

在上述背景下，2021年8月22日，中天弘宇在上海召开“自主原创先进存储技术”暨90nm BCD工艺平台上的MTP IP产品的发布会。中天弘宇专注于集成电路存储芯片领域，以自有知识产权专利发明为契机，实现国内存储领域零的突破。据介绍，中天弘宇运用国际首创、国内自主原创的“二次电子倍增注入浮栅”的物理原理，在不改变原材料构成、工艺实现的条件下，对标传统的闪存系列产品，用自主原创的发明成果构造了全新的存储器底层技术体系，形成新型高性能存储器系列产品，属于颠覆性的先进存储技术。中天弘宇董事长张佳中天弘宇董事长张佳表示，“二次电子倍增注入浮栅”技术。这是继“隧穿技术”、“热电子注入技术”后，世界范围内第三个0和1的形成方式。中天弘宇副总裁、CTO聂虹“中天弘宇创造性地对闪存存储进行了重构，突破了20多年来阻碍闪存存储技术缩微扩容发展的瓶颈，使得其在同样的工艺条件下，可以做到大容量、小面积、低功耗，且有效的解决大规模数据存储、运行一体化的世界性难题，为人工智能、新型FPGA等发展，提供可靠、高效的存储技术解决方案。” 中天弘宇副总裁、CTO聂虹介绍道。闪存存储的存储单元和器件结构创新（图源：中天弘宇PPT）中天弘宇“二次电子倍增注入浮栅”技术是一项前所未有的创新实践，中天弘宇充分运用“二次电子倍增注入浮栅” 的物理现象，并利用其进行了创新结构设计，用全新的PGM机理和折叠栅的器件结构设计，研发了全新的NVM（Non-Volatile Memory，非易失性存储器）器件。同时，以该NVM器件为基础，根据客户需求推出了首款90nm BCD工艺平台上的MTP IP，先进存储技术在90nm技术节点流片成功是一个重要的里程碑，这次产品成功的同时也表明“二次电子倍增注入浮栅”原理可以实现存储器产品化。中天弘宇本次推出的 90nm BCD 工艺平台上的MTP具有以下突出的优势：面积小：比对市场同类MTP，面积缩减三分之一左右；功耗低：比对市场同类MTP，功耗减少50%左右；速度快：在读取速度、写入速度和擦除速度上，有显著的速度优势；工作电压低；编程电流小；兼容传统的CMOS工艺平台。

中天弘宇的布局与展望

当前，中天弘宇初步构建了拥有国内、国际完整自主知识产权专利的系列新型高性能快闪存储器产品，“在非易失存储领域属国际首创技术”。该项发明成果已在中、日、美、韩和中国台湾地区申请了成体系的原创性发明专利，其中多项核心专利已获批，专利体系化建设在不断完善之中。下游市场对NOR Flash需求持续提升，NOR Flash迎来新春。对此，聂虹在发布会上特意提到，中天弘宇将以电源管理芯片（PMIC）作为新技术的市场切入点，相关产品已经在某头部代工厂90nmBCD工艺平台上的流片验证成功。电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。根据前瞻产业研究院的统计和预测，全球电源管理芯片市场规模2018年为250亿美元，预计到2026年全球市场规模将达到565亿美元，2018-2026期间年复合增长率(CAGR)为10.69%，其中以中国大陆为主的亚太地区是未来最大增长区域市场。应用市场的旺盛需求充分说明中天弘宇的先进存储技术的推广运用有广阔的市场前景。张佳表示，中天弘宇的第一代55nm独立式闪存即将下线投入量产，意味着中天弘宇踏入一个40亿美元的产品市场。同时，重大创新的第二代产品研发已经开始，将会带来一款更高性能、更低功耗、更大容量的存储器产品，面对的市场将超过100亿美元。对于公司商业模式和下一步发展路径，聂虹介绍，未来，中天弘宇的商业模式包括但不限于嵌入式IP授权、独立闪存销售、方案商合作、产学研合作及与行业应用成立合资公司等。产品布局方面，中天弘宇完整地规划了嵌入式、独立式到完整应用领域的系列产品，将按规划、分步骤地进行产业化应用。例如：嵌入式闪存（eFlash）是充分运用“二次电子倍增注入浮栅“的原理，加上独特的折叠栅结构，在完全具备现有eFlash的特性的同时，具有更小的面积、更低的功耗等突出优势。嵌入式闪存进展（图源：中天弘宇PPT）独立式闪存产品是基于中天弘宇的独创原理设计的，完全具有现有NOR Flash功能的存储器，且具有低功耗和大容量优势。在现有工艺技术条件下量产，产品具有功耗低、面积小的优势。独立式闪存进展（图源：中天弘宇PPT）可以看到，自主原创、性能优异的体系化存储器产品会不断呈现出来，中天弘宇将进一步积聚集成电路全行业工程技术专家的智慧，争取应用和市场持续不断的支持，开拓存储技术的运用范围，扩大存储器系列，为国家创造更多自主原创技术和产品。现场圆桌会议在发布会最后，现场还邀请到了新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群、国际半导体产业协会中国区总裁居龙、南芯半导体市场总监刘崇和资深工艺专家官浩等行业专家，共同研讨了国内先进存储技术和产业化进展状况，围绕产业链融合、工艺实现、市场推广、融资策略等话题进行了讨论分享，共探中国半导体产业发展新出路。

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资本和媒体过分炒作人工智能 中美芯片差距将越拉越大

虽然很多厂商的人工智能芯片还处于PPT状态，或者只是堆在仓库里积灰尘，根本就用不起来，但这并不妨碍资本对于这些企业的青睐，在资本的一轮又一轮助推下，一些噱头很大，但规模化应用范例寥寥无几的厂商估值不断推高，个别还计划上市，这种现象是不太合理的。

人工智能芯片如今的火热，只不过是把当年共享单车的烧钱历程重新复制了一遍。正如共享单车的热潮带来了巨大的资源浪费和社会管理成本。如今火热的人工智能芯片恐怕也会死掉一批。

另外，如今人工智能过热还有两个比较大的隐患。

一是会把高校教育的大方向带偏。

随着人工智能火了，现在每个大学都在成立人工智能学院，但做体系结构研究的人却越来越少。诚然，核高基对芯片体系结构领域有一定支持，但支持力度还是有限的，而且主要面向产业，而不是基础研究。现在国内大学都去做人工智能了，还保留体系结构研究的大学已经不到10所了，我们每年能培养的人才越来越少，这对于中国在芯片领域追赶美国非常不利。

前段时间，一位中国学者去普林斯顿大学访问访问后，他在朋友圈里写到："参观了David Wentzlaff教授的实验，他获得了DARPA 460万美元的资助，研制OpenPiton和OpenFPGA；也和Margaret Martonosi教授的博士后与学生交流了他们参加的Software Defined Hardware(SDH)项目，他们获得了580万美元的资助。不得不说，美国在半导体、芯片设计、体系结构上的投入力度真是前所未有"。

二是不利于中国弥补芯片方面真正的短板。

在人工智能概念火了以后，一些媒体预测：人工智能芯片将对半导体产业造成颠覆性变革，使中国芯片弯道超车打败美国芯片。

换言之，就是没必要再去开发CPU、GPU、DSP、FPGA、NAND Flash、DRAM了，只要把人工智能芯片做起来，就可以弯道超车，破除英特尔、ARM、AMD、三星、德州仪器等国外大厂垄断。

然而，这种说辞完全是白日做梦。

铁流在之前文章《中国芯片发展需要"万众用芯" 而非"万众创芯"》中写到，由于AI芯片更加受资本追捧，这会使大量民间资金涌入AI芯片行业，而CPU、GPU、FPGA等短板除国家队之外，在资本市场几乎无人问津。虽然一些媒体大肆鼓吹中国依靠人工智能弯道超车。但实际上，人工智能芯片只是加速器，用于解决特定的问题，并不能取代CPU、GPU、FPGA、DSP、NAND Flash、DRAM等类型的芯片。一些媒体宣称中国应该大力发展AI芯片，依靠人工智能打破英特尔、ARM、AMD、三星、德州仪器等巨头垄断，这种论调显然缺乏基本的行业常识。简而言之，AI芯片只是饭后的甜点，而不是信息产业的粮食。

人工智能被过分炒作，会使中国芯片方面真正的短板得不到资金投入，不利于解决缺芯困局。

对于人工智能芯片，铁流认为，在看到其进步意义的同时，不能过分拔高，过分炒作。应该脚踏实地追赶西方，而不是投机取巧做白日梦整天想着弯道超车。小心弯道超车不成，来个弯道翻车。

铁流预测，人工智能芯片未来会集成到CPU/SOC里，就像GPU集成进CPU类似。少数对性能要求比较高的场合，会插一张人工智能加速卡，类似于游戏电脑插一张独立显卡。

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