中国华为芯片事件风雨三年,还没有落下帷幕,美国又开启一轮新的指控。美国近日公开正在调查中国闪存技术制造商长江存储向华为提供芯片事件,称这项行为可能违反了美国的出口管制。据相关报道描述,华为畅享20e使用了长江存储的芯片,而这批芯片被美国质疑涉及美国技术。
长江存储第一次被推向了风口浪尖,之前长江存储并没有被美国列为其“实体名单”中,是因为和长江存储与美国公司有着深入合作,为其带来了可观收入。然而好景不长,芯片卡脖子的事件可能再次上演。长江存储究竟有着怎么样的实力让美国再次提起调查指控“大刀”呢?
一、 年轻却不简单的长江存储
美国有消息传出,近期苹果正在考虑从长江存储购买芯片。美国政府相关人士甚至给苹果首席执行官库克写了一封“严厉”邮件,希望苹果否决这样的考虑。
长江存储去年的全球市场份额其实不到4%,预计今年份额将增至7%。面对庞大且技术封锁多年的芯片市场,份额还很小的长江存储为什么让美国这么忌惮呢?
2016年成立的长江存储,是一家专门开发3D NAND闪存技术的IDM 集成电路企业,集研发制造一体,并能提供完整的存储器解决方案。成立刚满6年,公司看似很年轻,但长江存储一年一个技术突破。
2017年宣布32层MLC研发成功,2018年发布Xtacking架构技术,2019年宣布64层TLC研发成功,随后一年不到时间,2020年上半年宣布128层TLC和QLC技术研发成功,2020年下半年宣布64层TLC工艺良品实现量产,2021年发布两款闪存产品意味着128层TLC工艺良品正式量产。
这些数据意味着仅仅用了5年时间长江存储在技术层面已经追平了三星、海力士、镁光等存储大佬。特别是128层TLC工艺已经实现了行业领先的新标准。2018年宣布研发成功的Xtacking 技术是在两片独立的晶圆上,分别加工周边电路和储存单元,这项技术与其他国际存储大厂的技术和架构都不同,拥有独家专利。
从市场份额上来说,长江存储的表现也是惊人的。Xtacking 技术之下良品率接近100%,实现量产后,长江存储的全球市场份额从2020年的0%,迅速突破至2021年的3.4%,今年预计到7%。
二、保真的独家专利
上文提到长江存储的“威胁”,首先要了解Xtacking架构技术及其3D堆叠工艺平台。闪存产品的堆叠层数是最直观的性能指标,TLC是指三层单元。率先达到200层及以上的三层3D闪存产品将率先成为闪存市场寡头。
拥有自主Xtacking架构技术的长江存储为量产200层的可能加了非常有利的砝码。Xtacking架构技术已经大大缩短了产品开发周期,相比传统技术,能实现更高的存储密度,最新技术已经达到192层,而从64层到128层,长江存储更是直接冒险跳过了96层完美突破。除此,这一技术保证良品率接近100%。
最重要的是,这是我们的自主技术。长江存储前身武汉新芯,成立于2006年,初期是一家晶圆代工厂,曾经给Spansion代工闪存芯片,成立两年后经历金融危机,芯片市场一片萧条,在万难之下并没有被卖出。
直至2013年9月,武汉新芯与中科院微电子研究所以及国内知名大学签署了联合授权协议,得到了国内顶尖集成电路创新技术联合专利池的整体使用权。而这其中就有中科院微电子研究所自2010年研发并申请专利的“三维存储器制造”以及2012年发表的嵌入式闪存技术等。与此同时,2014年,铠侠推出了逼近制程极限的15纳米2D闪存芯片后,3D闪存技术突破并随之成为市场主流。
堆叠层数不断在增加,理论上可以达到600层,但是与之伴随的也是越来越困难和越来越难实现稳定的技术。长江存储的架构技术在已经垄断该项技术多年的日韩大厂面前自然是一个致命威胁。
不仅如此,长江存储自主研发的3D堆叠工艺平台还可以导入到DRAM、CMOS、逻辑等很多领域。这实际上宣布我们将在集成电路工艺整个产业大放异彩。
三、闪存市场现状
自2020年全球疫情开始,闪存市场的产值愈发扩大,2020年其产值突破560亿美元。到了2021年闪存市场供需失衡加速,尽管闪存供应商们纷纷涨价,但是市场需求仍然热情不减。在这样的趋势下,2026年预计闪存市场产值将超过860亿美元。移动终端、SSD则是主要需求来源。
中国拥有全球最大的闪存芯片消费市场,占全球比重的37%,排名第一,美国紧随其后。光2020年,我国进口芯片超过2.4万亿元,其中7000亿用于进口存储芯片,这里面的1300亿是闪存芯片。预计到2026年我国闪存市场的需求将超过至少3000亿。
在长江存储出现之前,全球闪存市场的供货商长期被韩国大厂寡头垄断。三星以超35%的份额多年占据闪存市场第一位置。出身东芝和闪迪20年合作历史的铠侠以17%左右的市场份额排名第二,海力士、镁光、英特尔等大厂处于第二梯队,时有交替。
2020年底海力士斥资90亿美元收购了英特尔旗下闪存业务,成立新公司Solidigm,其在2021年Q4的市场份额已经达到5.4%,从而帮助海力士超过铠侠跃居全球闪存市场第二。
中国作为全球最大的电子产品需求商,如此渴求芯片,却总是在芯片上被卡脖子,无论是从国策还是经济角度,拥有自主的芯片及开发技术是我们唯一的出路。事实上,一旦实现技术突破,不愁卖,市场占有率的突破甚至到打破日韩长期垄断只是时间问题。
长江存储现在月产能约为10万片,二期目标20万片,随着市场占有率进一步提升,相信总产能在2024年达到30万片,甚至可能提前完成这一预计。到了2026年,长江存储的全球市场占有率甚至可能突破30%。在闪存市场被韩国大厂长年占据半壁江山的态势下,两年市场占有率节节上升,其“威胁”对大厂来说不言而喻。
总结
日韩部分电子技术之所以能够垄断全球,除了举全国之力,更多的是有背后美国技术财力的支撑。在此类技术及市场份额上“威胁”到日韩就等于“威胁”到美国。这也是长江存储一旦崭露头角之后迅速被美国盯上的原因。
我们虽然在闪存芯片实现了所谓五年与国际先进技术并驾齐驱的可能,但是我们的芯片之路还有很长的路要走。想要在这个领域争取到绝对的话语权,必须要更多的企业投入到这个产业中,多多研发,在技术垄断中实现突围,才能够实现“有限”的弯道超车。相信总有一天我们不再被美国卡脖子。大家对长江存储有什么想说的么?欢迎在评论区留言讨论。
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