【芯里程】千亿级美元存储芯片战争的背后:长江存储如何打出“致钛”这张牌

《【芯里程】千亿级美元存储芯片战争的背后:长江存储如何打出“致钛”这张牌》

老伙计网(文/小如),2020年,成立4年的长江存储,迎来了首个自主品牌。

8月28日,长江存储正式发布SSD品牌 “致钛”。

9月10日,长江存储旗下“致钛”推出两款基于 Xtacking 架构的SSD产品——PCIe接口PC005 Active和SATA接口SC001 Active。

绕开海外技术壁垒,自研Xtacking 架构

根据官方发布的消息,我们可以得知,致钛品牌固态硬盘是基于Xtacking架构的3D NAND技术的首款消费级固态硬盘产品。

全球存储器市场是一个千亿美元量级的市场,NAND Flash是市场规模仅次于DRAM的存储芯片,2019年市场规模为460亿美元。

然而在NAND Flash市场中,三星、东芝、镁光、SK海力士、西部数据、Intel这六家原厂长期垄断着全球99%以上的份额。

此外,国际大厂持续引领着3D NAND技术研发,形成了较为厚实的技术壁垒。

在此背景下,跟上国际步伐,加快技术演进节奏就显得尤为重要。

而通过自主研发的Xtacking 架构,长江存储得以绕开海外龙头专利壁垒

Xtacking技术是长江存储在3D NAND闪存架构上的一次重大创新。2018年,长江存储成功推出具有自主知识产权的3D NAND堆叠技术——基于Xtacking架构的3D NAND技术。

此项技术将NAND传输速率提升至DRAM DDR4相当的水准,同时使存储密度达到行业领先水平,这对NAND行业来讲将是颠覆性的。

仅仅过了一年多时间,在2019年9月,长江存储宣布已开始量产基于Xtacking架构的64层256 Gb TLC 3D NAND闪存。

长江存储 64层3D NAND闪存作为全球首款基于Xtacking架构设计并实现量产的闪存产品,拥有同代产品中最高的存储密度。

当月,长江存储宣布将在其第三代3D NAND闪存中应用Xtacking 2.0。

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今年4月13日,长江存储宣布其128层QLC 3D NAND 闪存(型号:X2-6070)研发成功,并已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证。作为业内首款128层QLC规格的3D NAND闪存,长江存储X2-6070拥有业内已知型号产品中最高单位面积存储密度、最高I/O传输速度和最高单颗NAND闪存芯片容量。

十年饮冰,长江存储的前世今生

尽管三星、镁光和 SK 海力士和东芝等几家厂商基本垄断了全球的NAND Flash市场供应,但中国闪存芯片制造业也正在崛起,且市场需求与日俱增。

2016年,长江存储应运而生。

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2016年7月26日,武汉新芯与紫光集团联手,长江存储正式成立。

公司注册资本分两期出资,一期由国家集成电路产业投资基金股份有限公司、湖北国芯产业投资基金合伙企业(有限合伙)和湖北省科技投资集团有限公司共同出资,并在武汉新芯集成电路制造有限公司(以下简称武汉新芯)的基础上建立长江存储,赵伟国任长江存储董事长,武汉新芯将是长江存储的全资子公司。二期将由紫光集团和国家集成电路产业投资基金股份有限公司共同出资。

长江存储将以武汉新芯现有的12英寸先进集成电路技术研发与生产制造能力为基础,继续拓展武汉新芯目前的物联网业务布局,并着力发展大规模存储器。

武汉新芯是于2006年由武汉政府出资100亿元新建的半导体代工厂,2008年开始量产。

2014年10月,武汉新芯3D NAND闪存项目正式启动。

2015年6月,武汉新芯9层3D NAND闪存测试芯片通过电气性能验证。

2016年7月,长江存储有限责任公司成立,当月32层3D NAND 闪存测试芯片设计完成。

自此之后,长江存储的发展拉开了新序章。

2016年12月,长江存储一期工厂破土动工。该项目总投资240亿美元,主要生产存储器芯片,总占地面积1968亩。

当时赵伟国强调,国家存储器基地正式动工建设不仅仅是一个项目的开工,更具有特别的意义,存储器基地项目意味着中国集成电路存储芯片产业规模化发展“零”的突破相当于中国科技领域的辽宁号航空母舰出海试航

2017年7月,长江存储32层3D NAND 闪存设计完成。

2017年9月,长江存储一期工厂实现提前封顶。

2017年11月,长江存储32层3D NAND闪存实现首次流片。

2018年8月,长江存储64层3D NAND闪存实现首次流片。

2018年第三季度,长江存储32层3D NAND闪存实现量产。

2019年第三季度,长江存储64层3D NAND闪存实现量产。

目前,市场上的主流3D NAND产品为64层,但国际领先的厂商目前都已拥有100层以上的技术。2019年8月三星电子宣布实现第六代超过100层的3D NAND闪存量产;随后不久,美光也宣布流片128层的3D NAND;SK海力士也于当年6月宣布已量产128层NAND。

长江存储于2019年9月量产64层NAND Flash,并计划直接跳过96层研发128层技术。

今年4月,长江存储推出128层QLC闪存,单颗容量达1.33Tb。当时长江存储市场与销售高级副总裁龚翊表示,作为闪存行业的新人,长江存储用短短3年时间实现了从32层到64层再到128层的跨越

致钛——不仅是国产SSD品牌

作为长江存储首次推出消费系列的SSD,致钛系列的意义,或许远非国产固态硬盘几个字能概括。

用几个字来形容国际存储市场,可以归结为垄断与暴利。

一直到现在,很多人对2016年的内存条、固态硬盘大涨价仍有印象。

2016年第三季度,存储芯片因市场供不应求开始进入涨价通道,并引起手机、固态硬盘、内存条等产品陆续涨价。当时,疯狂的内存条一年内涨幅达300%。

巨额涨幅给这些芯片巨头带来丰厚利润。三星当时的财报显示,2017年第三季度,三星收入545亿美元,同比增长29.7%,净利润127.6亿美元,同比增长179.47%。

由于怀疑三星操纵产能和价格,国家发改委多次与其进行了约谈。

由于存储器行业寡头竞争明显,历史上早有行业巨头们利用市场地位操纵价格、谋取巨额利润的现象。

在NAND领域,2007年9月,日本东芝公司证实,由于涉嫌垄断NAND闪存价格,公司已收到美国司法部传票,同样受到传唤的还有美国SanDisk公司等闪存制造商。

而各大厂停电、起火,也已成涨价“老套路”。

2019年12月31日,韩国三星电子于华城厂区所发生跳电事件,整体影响到DRAM、NAND Flash及LSI方面采用EUV技术来生产系统半导体的部分,并引发内存是否会涨价的猜测。

而刚进入2020年,1月7日又传出了原名为东芝记忆体的铠侠(Kioxia)在日本三重县四日市的生产线发生火灾的消息。

3月8日晚间,三星电子位于京畿道华城市半月洞的半导体工厂废水处理厂发生火灾,该厂主要用于生产DRAM颗粒和NAND存储芯片。

但在国家政策和资金扶持下的中国存储产业快速崛起,显然会令三星、美光等巨头忌惮。

目前,长江存储“致钛”512GB SSD PC005 Active系列在京东售价为529元。

而三星500GB SSD固态硬盘970 EVO,价格已降至549元。

《【芯里程】千亿级美元存储芯片战争的背后:长江存储如何打出“致钛”这张牌》

目前,国产存储厂商已经走至关键节点。

韩国媒体《朝鲜日报》9月8日晚间报道,三星电子和SK海力士将在15日起停止向华为供应芯片,“断供”内容还包括存储器和移动AP。

在华为被三星、SK海力士断供的当口,长江存储推出原厂颗粒SSD的意义,或许远不止“自主品牌”四个字。

从2016年建立到2020年推出采用Xtacking自研架构长江存储原厂颗粒的消费级固态硬盘,长江存储仅仅用了四年时间。

而在国产化的道路上,未来的长江存储也值得我们期待。(校对/若冰)

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