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长江存储首次量产64层3D NAND 技术追赶重于市场价值

 

 9月初,在上海中国国际半导体博览会举行前夕,紫光集团旗下的长江存储宣布开始量产基于Xtacking架构的64层256GB TLC 3D NAND闪存 ,而这也是中国首次实现64层3D NADA闪存芯片的量产。产品将应用于固态硬盘、嵌入式存储等主流市场应用。

  在NAND Flash市场中,三星、东芝、镁光、SK海力士、西部数据、英特尔这六家企业长期垄断着全球99%以上的份额。据编者了解,在今年的第一季度,全球市场占有率前二的三星和东芝甚至合计占领超过50%的NAND Flash市场份额。而纵观整个NAND Flash市场,已经有很长一段时间没有出现过新的玩家,特别是进入3D NAND时代后,技术门槛的提高让许多NAND Flash芯片的后来者望而却步。

  作为后来者的长江存储,其实早在2018年,就已经量产了32层3D NAND闪存芯片。然而在2018年,各家的64层、72层3D NAND闪存已经是主打产品,早已全面铺货,落后一代的差距使得当时长江存储并没有引起业界关注。

  而去年的闪存暴跌,各大厂商延缓了96层3D NAND的扩产计划,从而导致了3D NAND的技术升级进展放缓。尽管目前,96层3D NAND已经有部分厂商开始批量出货,但市场上产品并不多,暂时还是由64层3D NAND芯片占据主流市场。因此,这就给长江存储带来了一次绝佳的赶超机会。

  在NAND闪存市场,技术创新才是第一生产力,各家闪存生产商都在比拼着存储颗粒的单位容量密度和I/O读写速度。据编者了解,长江存储本次量产的64层3D NAND采用了自主研发的Xtacking的堆栈架构,不同于其他市面上的NAND闪存产品,它可实现在两片独立的晶圆上分别加工外围电路和存储单元,从而大幅提高储存密度。而在I/O速度方面,官方宣称Xtacking技术能够大幅提升NAND I/O速度到3Gbps,而三星在去年7月宣布量产的第五代64层V-NAND 3D堆叠闪存I/O速度仅为1.4Gbps。

  但截至目前为止,长江存储并没有公开具体产品的I/O速度,也没有实际产品在市面上发布,所以,这个数据还有待商榷。参考当年轰动一时的英特尔3D XPoint技术,官方说法为"性能和可靠性是普通闪存的1000倍,容量密度是内存的10倍"。然而,在后来的实测中,证实理论值与实际值相差甚远。

  值得一提的是,今年7月,三星已经量产第六代136层V-NAND 3D堆叠闪存,对比之下,三星领先的幅度可想而知。

  况且,与DRAM市场不同,尽管六大厂商占据99%以上的份额,但存储芯片市场的竞争一向十分激烈。即使近年闪存价格暴跌,市场遇冷,头部厂商们仍然不遗余力地致力于新技术的推进。三星为了进一步巩固其领先的优势,在今年已经宣布投资70亿美元在西安设厂,并在研发方面还将加大投入;SK海力士也宣布投资约1.22万亿韩元用于加强合作伙伴公司和半导体生态系统的关系。

  因此,长江存储目前面临的处境依然很严峻,毕竟相比其他厂商,长江存储目前还是处于"只出不入"的阶段。再加上目前闪存市场还处于低迷的状态,在64层3D NAND闪存芯片量产后,长江存储当务之急便是如何尽快取得市场份额。

  虽然业界人士都普遍看好明年的NAND闪存市场,但从三星等巨头扩张产线的动作来看,显然他们都已经准备好即将到来的新一轮需求,将进一步释放产能,供过于求的状况可能还会持续很长一段时间。这样一来,对于长江储存而言可能并不是好事,市场价格低迷使得价格优势不再适用。

  不过,据业内人士透露,长江存储最快明年将跳过96层直接进入128层3D NAND闪存的生产,这将有望接近甚至追赶上国际先进水平。届时,也许才是国产储存芯片能够真正跟国际大厂一决高下的时刻。

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