长江存储128层3D NAND闪存研发成功 "中国芯"实现跨越式发展

长江存储128层3D NAND闪存研发成功 "中国芯"实现跨越式发展
  4月13日，紫光集团旗下长江存储宣布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。这是全球首款128层QLC规格的3D NAND闪存芯片，也是我国首款128层3D NAND闪存芯片。长江存储预计，128层产品今年底到明年上半年量产，维持明年单月10万片产能目标不变。
  "存储芯片是整个ICT行业的底盘之一，手机、电脑、服务器等设备都要用它，云计算、5G等技术也是基于存储芯片技术的发展。目前中国在这方面与海外差距较大。"一位电子行业卖方首席研究员表示，"长江存储的128层产品市场销路会不错。"
  长江存储填补了我国在3D NAND闪存芯片领域的空白，它是目前中国唯一能够在该领域实现量产的厂商。尽管起步晚于国际大厂，但长江存储发展迅速，技术水平已跻身全球第一梯队。
  存储器是半导体产业的重要分支。中信证券电子组表示，存储芯片产业2019年全球销售额约1200亿美元，约占全球4000亿美元半导体市场的30%。其中，DRAM约620亿美元，NAND Flash约570亿美元。韩美3家DRAM厂商占全球95%的份额，其中韩国厂商三星、SK海力士占75%。韩美日6家NAND Flash厂商占全球99%的份额，其中韩国三星、SK海力士以及日本铠侠（原东芝）3家的份额超过60%。
  多个指标业界第一
  长江存储有关人士介绍，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。
  QLC是继TLC后3D NAND新的技术形态，具有大容量、高密度等特点，适合于读取密集型应用。每颗X2-6070 QLC闪存芯片拥有128层三维堆栈，共有超过3665亿个有效的电荷俘获型存储单元，每个存储单元可存储4字位数据，共提供1.33Tb的存储容量。如果将记录数据的0或1比喻成数字世界的小"人"，一颗长江存储128层QLC芯片相当于提供3665亿个房间，每个房间住4"人"，共可容纳约14660亿"人"居住，是64层单颗芯片容量的5.33倍。
  闪存和SSD领域知名市场研究公司Forward Insights创始人兼首席分析师Gregory Wong认为，QLC降低了NAND闪存单位字节的成本，更适合作为大容量存储介质。在企业级领域，QLC SSD更适用于AI计算、机器学习、实时分析和大数据中的读取密集型应用。在消费类领域，QLC将率先在大容量U盘、闪存卡和SSD中普及。
  与国际大厂同台竞技
  2017年7月，长江存储研制成功中国第一颗3D NAND闪存芯片。2018年三季度，32层实现量产。2019年三季度，64层实现量产。为缩小与第一梯队厂商的差距，长江存储跳过96层，攻坚128层。
  SK海力士、三星、美光等国际大厂去年陆续发布128层3D NAND产品，计划今年实现规模量产。如今，长江存储成功自研128层闪存芯片。在不久的将来，国产128层系列闪存产品将走向市场，与国际大厂同台竞技。
  "3D NAND的难点在于一层层叠上去的时候需要打洞把每一层连接起来，层数越多需要打的洞就越多，每一个单位都要打洞，数量可达几百万个。必须保证做到垂直地打洞，不能歪、不能斜，保持均匀。同时，一层一层叠上去的时候会产生压力，芯片的旁边会翘起来。所以，把洞打好和把翘起来的地方压下去、变平，这是最困难的地方。"长江存储执行董事长高启全此前接受中国证券报记者专访时介绍了3D NAND制造工艺的难点。
  国内市场需求旺
  长期以来，我国使用的存储芯片严重依赖进口。以2018年为例，根据智研咨询统计，我国集成电路进口额达3120亿美元。其中，存储芯片为1230亿美元，占集成电路进口总额的39%。
  目前，长江存储、长鑫存储、福建晋华等3家国内厂商正奋力追赶。随着量产的推进，我国依赖进口的局面有望得到缓解。长鑫存储和福建晋华主攻DRAM，前者去年9月宣布内存芯片自主制造项目投产。
  当下，长江存储产能为2万片/月，公司表示将尽早达成64层三维闪存产品月产能10万片，并按期（二期）建成30万片/月产能，提升国家存储器基地的规模效应。长江存储当前产能利用率达100%，已全员复工。
  "长江存储128层系列产品具有广阔的市场应用前景。其中，128层QLC版本将率先应用于消费级SSD，并逐步进入企业级服务器、数据中心等领域，以满足未来5G、AI时代多元化数据存储需求。"长江存储市场与销售高级副总裁龚翊说。