打破美日韩定价权！中企攻克128层闪存，直接跳过96层越级研制

从2016年到2018年细数我国集成电路的进口份额，其从2270亿美元到首次突破3000亿美元的大关，虽然在2019年我国集成电路进口份额降低了2.1%，但仍然保持在3000亿美元以上的规模。所谓集成电路在半导体元件产品中普遍是指芯片，而芯片主要分为能够进行快速运算的非存储芯片，如计算机的CPU或者功能芯片，以及技术难度相对较低的存储芯片。这两类芯片的功能好比大脑的两种功能，一种是芯片的思考、运算和执行指令的功能，另一种是能够存储记忆的功能。

出品｜国器

在2018年全年3120亿美元的芯片进口份额中存储芯片比例达到了40%

存储芯片总体来说兼具与中央处理器交换数据和保存少量数据的功能，简单以断电后能否保存数据的情况上看，可以分为断电后仍能保存数据的NAND flash闪存芯片和断电后就会丢失数据的DRAM内存芯片。在2018年近3120亿美元的芯片进口份额中，1230亿美元的存储芯片进口份额占到了近40%，而在存储芯片的进口种类中，基本上是内存和闪存芯片两大类。与运算处理芯片设计和加工两部分分开不同，存储芯片的设计和加工生产大都由一家企业便可以完成，其研制过程相对简单。

DRAM内存芯片和NAND flash闪存芯片基本形成了美日韩三国垄断局面

反观全球存储芯片的市场分布，基本上形成了以美日韩三国企业长期垄断的局面，在DRAM内存芯片行业中，韩国三星集团、韩国芯片生产商海力士和美国芯片巨头美光基本包揽了全球DRAM的市场份额。而在NAND flash闪存芯片行业，依旧是三星、海力士以及日本东芝、美国英特尔等掌握了核心技术和市场。同运算功能芯片相似，存储芯片市场同样被形成技术优势的巨头占据，其主要研发和推广的难点在于低成本的尖端技术、传统用户的粘性和存储芯片的品牌IP等，这也是国产芯片公司面临的障碍。

长江存储投资70亿集结上千人研发团队仅两年就攻克了32层堆栈闪存芯片

国产存储芯片的突破和崛起始于2016年夏季成立的长江存储，这个规划总投资1600亿的国家存储器基地由集成电路企业紫光集团成立，其关键目标就是闪存芯片的研制，填补国内存储芯片的空白。在长江存储成立仅仅两年后，长江存储就已经成功研制出中国首颗32层3D 闪存芯片，其集结了上千人的研发团队总投资近70亿。这颗32层堆栈的闪存技术虽然在当年不及韩国，但相较于2016年国产存储芯片市场为零的窘境，对于中国半导体行业其意义颇为重大。

去年五月长江存储攻克64层堆栈闪存芯片直接与三星96层堆栈相差一代

从2018年年底32层堆栈的闪存芯片开始实现量产后，时隔近5个月后，去年5月长江存储再次攻克了64层堆栈的闪存芯片，其技术攻坚之快让人赞叹不已。而在2019年8月份召开的国际智能产业博览会上，这颗64层堆栈Xstacking结构设计的闪存芯片第一次公开亮相，其核心容量相当于32层堆栈的4倍，提高到了256Gb，并且将于年底实现批量生产。此时长江存储研制的64层堆栈闪存与此时三星96层堆栈的闪存相差仅一代的差距，但是长江存储并不打算投入人力物力研发96堆栈的闪存。

长江存储发布全球首款128层堆栈的QLC闪存其性能和容量世界领先

虽然长江存储的成立才短短数年，但依靠紫光集团的技术和资金扶持，长江存储在闪存技术上也做到了从无到有、再到超越。2020年4月份，长江存储在新一代闪存容量和性能上越过闪存巨头三星，其最新攻克的128层堆栈闪存芯片全球首发，直接越过了96层堆栈闪存的研发，并且有望于今年实现量产。长江存储这款128层闪存芯片的磁盘读写速度为每秒1600兆比特，高于韩国三星和日本东芝生产1200兆比特每秒的闪存，并且在行业内已知的同规格闪存芯片中，其单颗闪存芯片存储容量位列首位。

长江存储研制的闪存芯片和合肥长鑫研制的内存芯片可谓双拳齐出

长江存储的突破得益于其研发的基于Xtacking结构设计的闪存技术，通过单独加工位于晶圆上的存储单元和记忆单元等，将上百万根金属垂直互联通道进行一步接通，用最低的成本达到了存储的高密度和读写速度，也带来了更短的研发周期，这也是长江存储能够迅速崛起的关键所在。在国产闪存芯片的研发上不仅仅是长江存储，专注于研制另一类存储芯片DRAM的存储企业合肥长鑫，关于内存芯片的研制也在稳步推进中，其于去年已经将10纳米的存储芯片量产。国产存储企业长江存储和合肥长鑫双拳齐出，必将在国际存储芯片行业占据一席之地。