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2023-01-31
國產(chǎn)存儲芯片逆襲世界巨頭，這家公司是啥來頭？
更新時間：2022-12-05 16:06:58作者：智慧百科
今天托尼在網(wǎng)上沖浪的時候，發(fā)現(xiàn)了這樣一則新聞：
咱們的國產(chǎn)廠商長江存儲完成了232 層 3D NAND 閃存生產(chǎn)。是目前全球第一個實現(xiàn)量產(chǎn) 200 層以上 3D NAND 的廠商。
按照 TechInsights 的說法，它們拆解了?？低暤?CC700 2TB 的固態(tài)硬盤，對里面的閃存顆粒進行分析，發(fā)現(xiàn)它們用上了 232 層的 3D NAND 結(jié)構(gòu)。
有意思啊，如果我沒記錯的話，最早要喊著生產(chǎn) 232 層閃存的半導(dǎo)體巨頭應(yīng)該是美光科技，三星和東芝這些存儲半導(dǎo)體領(lǐng)域的巨頭也都在往這方面努力。
但沒想到真正量產(chǎn)出來的不是這些我們耳熟能詳?shù)暮Ｍ獍雽?dǎo)體巨頭，而是一家我們國內(nèi)的后起之秀？
長江存儲，這家誕生才 7 年的國產(chǎn)廠商，是怎么截胡業(yè)內(nèi)老大哥的？
我知道部分差友看到這兒可能會有點一頭霧水，這長江存儲是個啥，閃存又是個啥， 232 層的 3D NAND 又是個啥東西。。。咋就突然 “ 沸騰 ” 了？
別慌，今年托尼準(zhǔn)備借著這次 “ 遙遙領(lǐng)先 ” 的好消息，給大家介紹一下我非常喜歡的這家公司——長江存儲，還有它們這次率先突破 232 層 3D NAND 技術(shù)會給我們，給行業(yè)帶來哪些影響。
>/ 閃存有多厚？
長江存儲是一家將設(shè)計，生產(chǎn)一手包辦的，制作 3D NAND FlASH 的國產(chǎn)芯片廠商。
簡單來說，就是生產(chǎn)我們常見的固態(tài)硬盤上的閃存顆粒，給咱們硬盤里的小姐姐造房子的一家廠商。
致態(tài)的 TiPlus 7100 系列固態(tài)硬盤用的就是它們家的閃存顆粒， 1T 容量只需要 600 多。
而 232 層 NAND 閃存這個名詞看上去有點不說人話，但其實就是指疊了 232 層的 NAND 閃存結(jié)構(gòu)。
密密麻麻到數(shù)不清的 232 層堆疊結(jié)構(gòu) ▼
閃存之所以要疊這么多層，和它的特性有關(guān)。
畢竟閃存芯片可和我們常說的 CPU ， GPU 不太一樣，比起更大的容量，更快的傳輸速度，最重要的是保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
數(shù)據(jù)無價，對吧。
所以不能一味地通過先進制程，靠縮小晶體管體積、提高密度的方式來提升的性能。
根據(jù)廠家測試，在做到 15 、 16nm 工藝之后， NAND 閃存的可靠性就會斷崖性下跌，所以和 CPU 一樣通過卷制程的方式提高性能這條路是走不通了。
想提高固態(tài)硬盤的性能，廠家得換個方法——
欸，平面不能做小，那就做高好了，像疊疊樂一樣，把這些閃存給壘起來，這就是上面講的 3D NAND 堆疊技術(shù)。
這個技術(shù)，讓閃存從過去平面的壘面積，變成了如今的蓋大廈。。。
這方面各家都有自己的獨家技術(shù)，三星叫做V-NAND ，東芝和閃迪則是用 BiCS 。。。長江存儲自然也有在鉆研自己的獨家 3D 堆疊技術(shù)，叫做Xtacking 。
這些技術(shù)都各有各的特點，但是長江存儲的技術(shù)更特殊，更有趣一些。
2022 年閃存市場網(wǎng)站統(tǒng)計各家的堆疊層數(shù) ▼
和其它廠商喜歡把讀寫單元和存儲單元設(shè)計在一顆晶圓上，然后再投入生產(chǎn)的方式不同，長江存儲的 Xtacking 走的是另一條路：——
是在兩顆晶圓上獨立制造兩種不同的電路，然后再把它們兩個部分給拼起來，順便把其中數(shù)十億個金屬通道給連好。
順便連好。。。數(shù)十億。。。
積木還能這么拼？屬實是超出我的預(yù)料了。
但當(dāng)長江存儲真的拼好了這樣的積木之后，帶來的優(yōu)點是顯而易見的。
咱們剛才聊到，為了保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，閃存的存儲單元不能用太新的制程對吧。
可一個閃存上除了保存數(shù)據(jù)的存儲單元以外，還有保證數(shù)據(jù)讀寫速度的讀寫單元，如果讀寫單元用的制程太老舊，那它的性能就上不去，這樣一來，固態(tài)的讀寫速度，功耗都不會太理想。。。
欸，長江存儲的做法就無視了這個問題。
在 Xtacking 的幫助下，讀寫單元和存儲單元可以分開來生產(chǎn)，這意味著他倆能采用不同的制程。
咱們可以用較老的制程（ 14/16/20nm ）來生產(chǎn)存儲單元，來保證咱們數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，同時可以用較新的制程來生產(chǎn)讀寫控制單元，換來更低的功耗和更強的讀寫性能。
因此采用了長江存儲顆粒的固態(tài)在傳輸速度，讀寫延遲上都有不錯的表現(xiàn)。
數(shù)據(jù)來源：超能網(wǎng) ▼
好東西，我全都要！
不僅如此，長江存儲的這套研發(fā)方式不但是縮小了單個芯片的面積，讓生產(chǎn)的成本降低。
同時還改變了整個閃存的生產(chǎn)流程，讓研發(fā)成本和研發(fā)周期都大幅度降低。
我的產(chǎn)品不但性能比你強，而且生產(chǎn)更新迭代的也比你快。
畢竟過去這兩部分電路是連在一起的，咱們要設(shè)計一款新的存儲芯片，就得同時考慮到這兩款芯片的研發(fā)，測試。。。其中要是任何一個部分壞了都得重新流片，推倒重來。
但是對長江存儲來說，這是兩件獨立的事情。存儲單元和讀寫單元可以分開設(shè)計，反正我能連起來，這樣整體研發(fā)周期就有了巨大的優(yōu)勢。
按照長江存儲自己的說法， Xtacking 可將產(chǎn)品開發(fā)時間縮短至少 3 個月，并將生產(chǎn)周期縮短 20% 。
或許，這也是這家年輕的公司，能在短短幾年內(nèi)快速迭代，在產(chǎn)品性能上讓大家滿意的原因。
>/ 長江存儲，路有多長？
那么，這樣一家在閃存領(lǐng)域讓大家滿口稱贊的公司，去年占據(jù)了多少市場份額呢？4.8%
看著確實不算高，但是轉(zhuǎn)念想想，這家公司 2016 年才正式成立， 2019 年的時候占據(jù)的市場份額更是低到只有 1.3% ，屬于是在 others 里面都算 other 了。
最上面那條綠色的 YMTC 就是長江存儲 ▼
顯然，長江存儲不愿意當(dāng)一輩子的 other ’ s other ，但是閃存是個很殘酷的市場，你的產(chǎn)品堆疊層數(shù)比別人少，那就是性能差，沒人買的代名詞。
而且早在前幾年，他們的研發(fā)之路也不是一帆風(fēng)順，甚至可以用一路吃癟來形容。
2017 年好不容易弄出了 32 層 NAND 堆疊，但是三星在同年已經(jīng)推進到了 64 層 NAND ，長存的產(chǎn)品根本賣不出去，只好爛在手里。
好不容易又憋了幾年，長江存儲也攻破了 64 層 3D NAND ，但同年三星又宣布 128 層的 NAND 的堆疊結(jié)構(gòu)已經(jīng)準(zhǔn)備量產(chǎn)。
在這些技術(shù)的關(guān)鍵路徑上，長江存儲雖然奮起直追，但每次都是后人一步。
好在它們沒有氣餒，看著自己不到 2% 的市場份額也沒說啥，咬咬牙繼續(xù)干。
憑借自家的 Xtacking 技術(shù)，直接跳過了常規(guī)的 96 層堆疊結(jié)構(gòu)，在 128 層堆疊時實現(xiàn)了對世界主流技術(shù)的追趕。
而且就連蘋果這樣 “ 苛刻 ” 的甲方也多看了幾眼長江存儲，若不是美國商務(wù)部從中作梗，展開了一系列操作，咱們現(xiàn)在手頭的 iPhone 14 里面，可能用的就是長江存儲的產(chǎn)品。
能逼得美國商務(wù)部親下場 “ 認證 ” ，這長江存儲的產(chǎn)品是個啥水平，大家懂了吧。
>/ 路漫漫其修遠兮
托尼和大家分享一個玩笑話：
不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)，這兩年，三星、美光、海力士的內(nèi)存，或者海力士、鎧俠它們的閃存工廠。
已經(jīng)很久很久沒有失火了。
欸，這么好的漲價 “ 借口 ” 為啥不接著用呢？
過去一根 8G 內(nèi)存條賣 800 ，一條 128G 的固態(tài) 500 都買不到的日子我還記得呢。
這些海外廠商自然不是因為良心發(fā)現(xiàn)，不想賺這筆錢了，而是面對海外的漲價公式，我們消費者有了更多的國產(chǎn)替代，有了更多的選擇。
看看這兩年，長江存儲的顆粒發(fā)布后， 1T 的固態(tài)硬盤甚至只需要 600 多塊錢就能買到。
為什么我們要去做國產(chǎn)，這就是國產(chǎn)的意義。
前兩個月，長江存儲的日子不算好過，打入蘋果供應(yīng)鏈?zhǔn)谴蠹覍λ鼈冞@幾年努力的肯定，同時也是一場來自美國商務(wù)部的考驗，當(dāng)猥瑣發(fā)育被人擺到明面上來之后，面臨的制裁也是接連不斷：
逼迫蘋果放棄使用長江存儲的產(chǎn)品，禁止出口部分閃存生產(chǎn)設(shè)備，要求美籍人士必須離開這家公司，還預(yù)備將長江存儲列入實體名單實施更前一步的制裁。
還是熟悉的操作，還是一樣的味道，萬幸的是，長江存儲面臨的困境可能比幾年前的華為好一些。
畢竟存儲芯片不需要 5nm ， 6nm 這些先進制程，那些東西咱們確實目前還有一定的距離，但是當(dāng)工藝被拉到 20nm 這個尺度上，咱們的選擇就多了不少，美國也沒這么好制裁。
而且長江存儲還有著自己的法寶 Xtacking ，在設(shè)計，生產(chǎn)和成本控制上都有自己的獨特優(yōu)勢。
前些天，還在重壓之下，用自己的產(chǎn)品交出了答卷—— 232 層的 3D NAND 閃存。
在芯片行業(yè)，被卡脖子的故事我們這幾年看的多了，總歸是希望能聽到一些不一樣的。
在文章的最后，托尼分享一段最近經(jīng)?？吹降奈淖职?，送給每一個腳踏實地的國產(chǎn)廠商。
