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从一无所有到世界第四!长鑫存储是如何披荆斩棘开启“芯”征程的?

发表时间:2021.10.26 21:46

来源:贤集网

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随着5G、物联网(IoT)、边缘计算、人工智能等技术的发展,推动了数据的爆发式的增长。根据IDC预测,到2025年,全球物联网设备数将达到416亿台,而整个智能联网设备的数量将会达到1500亿台,而数量如此庞大的设备接入网络,无疑将产生海量的数据。IDC预测,2025年时全球数据量总和将高达175ZB。


而如此巨量的数据的产生,也直接推动了以DRAM和NAND Flash为代表的存储芯片产业快速的发展。


作为全球最大的电子产品制造国和重要的全球最大的存储芯片消耗国,中国对存储芯片有着巨大的需求。如果无法实现存储芯片的自主的话,那么则意味着关键命脉被掌握在国外厂商手中。而且,存储芯片是数据的最重要的载体,关乎到各行各业的信息数据的安全。


手机,电脑等设备都会用上非常多的芯片。除了核心的CPU,GPU之外,存储芯片也是不可或缺的。顶级的存储芯片有更好的性能表现,但一直以来存储芯片市场都被国外垄断。


然而国产巨头长鑫存储撕开了美韩技术壁垒,实现重大突破。在全球存储芯片发展历程中,长鑫存储为何能撕开国外技术壁垒?国产存储芯片该如何发展呢?



长鑫存储打破技术垄断


存储芯片有庞大的市场,是手机、电脑、平板等电子产品背后重要的产业链。以韩国和美国为首,其中韩国的三星,SK海力士分别占据40%和30%的市场份额,再加上美国美光也持有22.5%的市场份额比例。这三大美韩巨头牢牢占据市场优势,长期垄断存储芯片。


DRAM存储芯片产值不断上涨,截至2021年第二季度,全球DRAM总产值已经达到了241亿美元,季增26%。全球缺芯的背景下,也让三星、SK海力士、美光大赚特赚,营收分别处在世界前三。


韩国的存储芯片市场一直是世界领先的,美国在存储芯片产业也有很高的技术优势。而且三星,SK海力士正在摆脱对国外的材料,设备依赖。以光刻胶为例,三星正准备使用韩国光刻胶厂商的产品,后续可用于14nm制程的DRAM存储芯片制造。SK海力士还会采用EUV技术生产10nm的DRAM存储芯片产品。


国外的巨头都在加大布局,但其实我国存储芯片巨头长鑫存储也一直在努力,而且成功打破垄断,撕开了美韩三巨头的技术壁垒。作为国产存储芯片的代表,长鑫存储也在积极参与DRAM产业的布局。去年12英寸晶圆制造厂将月产能提升至每月4万片,并且再次启动每月6万片产能的建设目标。


不仅如此,长鑫存储还在加大建设力度,按照发展规划,今年底预计会建成第三期的DRAM生产项目,产能最高可提升至每月36万片。


产能方面有很大的提升,但同时在技术方面长鑫存储也没有落下脚步。在2019年时,长鑫存储成功实现国产19nm的DDR4、LPDDR4存储芯片量产,成为全球第四家掌握20nm以下的DRAM生产制造商。另外在市场份额方面,DRAM也实现了国产从0到3的突破,年出货量占全球份额的2.9%。相比美韩三巨头,这是非常小的份额。


但是根据市场预计,我国到2022年,国产存储芯片在全球市场份额中不超过5%。而长鑫存储一家公司就占比全球的2.9%。这不仅体现出美韩三巨头的垄断地位有多么强大,也能看出长鑫存储打破垄断有多么不容易。



长鑫存储为何能撕开国外技术壁垒?


从0到3的突破意味着长鑫存储有了进一步扩展国际市场的机会,有了这样的进步以后,相信在未来还能取得更大的突破,逐步从美韩三巨头手中抢夺更多的市场份额。


需要注意的是,长鑫存储成立于2017年,不到5年的时间就打破了美韩技术垄断。国外巨头都有几十年的发展历史,垄断行业不足为奇,但长鑫存储为何能在短短数年内,撕开国外的技术壁垒呢?


2017年9月,国家大基金宣布入股国产存储芯片厂商兆易创新,取得约11%股权,成为了其第二大股东。随后,兆易创新宣布与合肥市产业投资控股集团签署合作协议,研发19纳米制程的12吋晶圆DRAM,预算为人民币180亿元,兆易创新出资20%。目标是研发19nm工艺的DRAM内存,预计在2018年12月31日前研发成功,即实现产品良率(测试电性良好的芯片占整个晶圆的比例)不低于10%。而该项目依托的就是长鑫存储。


经过数年的研发2019年9月19日合肥长鑫存储正式宣布自主研发的基于19nm工艺制造的8Gb DDR4 芯片正式量产。“长鑫的8Gb DDR4在芯片在市场上具有不错的竞争力,已经进入国际主流产品行列,目前公司已经具备下一代17nm产品的生产能力。


此外,在专利布局上,长鑫存储拥有奇梦达留下的1000多万份关于DRAM技术文件及2.8TB数据,这也是长鑫存储最初的技术来源之一。


2019年,长鑫存储与加拿大公司Quarterhill Inc.旗下的Wi-LAN Inc.联合宣布,就原内存制造商奇梦达开发的DRAM内存专利,长鑫存储与WiLAN全资子公司Polaris Innovations Limited达成专利许可协议和专利采购协议。依据专利许可协议,长鑫存储从Polaris获得了大量DRAM技术专利的实施许可。


2020年4月,长鑫存储又与美国半导体公司Rambus Inc.(“蓝铂世”)签署了专利许可协议,获得了大量的DRAM技术专利,为长鑫存储走入国际市场提供知识产权保障。


长鑫存储在继承了奇梦达的DRAM技术的同时,也进行了新的技术创新和改进,并且使该DRAM具高度产业利用价值。


DRAM存储芯片全球市场规模近4000亿元人民币,市场空间极其巨大,作为一个国内唯一全面掌握DRAM存储芯片的全套技术工艺并且实现了DRAM储存芯片进口替代的公司,长鑫存储将跻身世界一流。



国产存储芯片如何发展?


长鑫存储还在持续发展,由于成立时间有限,难免需要通过与国际公司的合作,扩宽国际市场的道路。但在之后长鑫存储已经可以自建生产线了,为国产DRAM芯片的进步打下更深厚的基础。


但国产存储芯片不能只靠长鑫存储,放眼全球市场环境,国产存储芯片该如何发展呢?


其实不只是长鑫存储,长江存储,紫光展锐等巨头也在部署DRAM市场。中国IT产能也在迎来进步,面对国产的市场规则,国家不会坐视不管,正投入大量资源到国产芯片产业中。存储芯片作为重要组成部分,也将迎来产业的崛起。有众多存储巨头的参与和国家的政策扶持,一定能持续发展下去,彻底撕开国外技术壁垒。

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