7月26日，美光宣布量產(chǎn)232層閃存，成為全球首個(gè)突破200層閃存的廠家。

　　8月3日，長(zhǎng)江存儲(chǔ)正式發(fā)布其新一代3D閃存，堆疊層數(shù)同樣達(dá)到232層，或于2022年底量產(chǎn)。

　　圖、主要廠商的線路圖

　　來(lái)源：閃存市場(chǎng)

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，除美光和長(zhǎng)江存儲(chǔ)外，其它多家國(guó)際大廠200層以上的產(chǎn)品，或已于近期發(fā)布，或就差臨門(mén)一腳。包括此前SK海力士已向客戶發(fā)送238層TLC 4D NAND閃存樣品，并計(jì)劃于2023上半年量產(chǎn)；西部數(shù)據(jù)之前也預(yù)告過(guò)，其下一代BiCS 7的堆疊層數(shù)將達(dá)212層；三星的相關(guān)消息顯示，其或?qū)⒃?022年底或2023年上半年開(kāi)始量產(chǎn)224層3D NAND。

　　堆疊層數(shù)意味著什么？在2D NAND閃存時(shí)代，隨著制程的不斷縮小以及工藝的不斷改進(jìn)，晶體管尺寸也不斷向下微縮，NAND閃存的存儲(chǔ)密度持續(xù)提高。但當(dāng)密度提高到一定程度，閃存電荷數(shù)量受限，讀寫(xiě)容量也難以提升，再加上耦合效應(yīng)和干擾等問(wèn)題，NAND閃存逐漸從二維平面展開(kāi)至三維堆疊結(jié)構(gòu)，同時(shí)堆疊層數(shù)的多少也與性能呈正相關(guān)，因此堆疊層數(shù)成為了閃存先進(jìn)程度的新標(biāo)準(zhǔn)。

　　因此，從時(shí)間節(jié)點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的技術(shù)來(lái)看，長(zhǎng)江存儲(chǔ)已然趕上了一眾頭部的國(guó)際大廠。

　　此前，市場(chǎng)雖已有些許聲音，但沒(méi)想到“實(shí)錘”來(lái)得如此之快。要知道，7月份的時(shí)候還有媒體報(bào)道，192層才是長(zhǎng)江存儲(chǔ)2022全年的主旋律，232層可能到2023、2024年才會(huì)面世。即使如此，也意味著與國(guó)際先進(jìn)廠商的差距縮短到1年左右。那這次躍過(guò)192層的長(zhǎng)江存儲(chǔ)，在堆疊層數(shù)上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，用6年時(shí)間完成了曾經(jīng)近十年的技術(shù)差距，難能可貴。

　　主力選手——Xtacking

　　長(zhǎng)江存儲(chǔ)的迅速崛起，憑借的是怎樣的技術(shù)？眾所周知，長(zhǎng)江存儲(chǔ)在2018年首次公布Xtacking架構(gòu)。在本次發(fā)布新產(chǎn)品的同時(shí)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)的Xtacking技術(shù)也已經(jīng)更新到3.0版本。這使得基于Xtacking架構(gòu)的新產(chǎn)品擁有更高的存儲(chǔ)密度，同時(shí)以更快的I/O速度，實(shí)現(xiàn)高達(dá)2400MT/s的I/O傳輸速率。

　　在晶棧Xtacking 架構(gòu)推出前，市場(chǎng)上的3D NAND主要分為傳統(tǒng)并列式架構(gòu)和CuA（CMOS under Array）架構(gòu)。長(zhǎng)江存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)9年在3D IC領(lǐng)域的技術(shù)積累和4年的研發(fā)驗(yàn)證后，終于將晶圓鍵合這一關(guān)鍵技術(shù)在3D NAND閃存上得以實(shí)現(xiàn)。

　　從長(zhǎng)江存儲(chǔ)的介紹來(lái)看，這意味著在指甲蓋大小的面積上實(shí)現(xiàn)數(shù)十億根金屬通道的連接，合二為一成為一個(gè)整體，擁有與同一片晶圓上加工無(wú)異的優(yōu)質(zhì)可靠性表現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)為未來(lái)3D NAND帶來(lái)更多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和無(wú)限的發(fā)展可能。隨著層數(shù)的不斷增高，基于晶棧Xtacking研發(fā)制造的3D NAND閃存將更具成本和創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。”

　　8月份232層NAND堆棧的發(fā)布，引來(lái)無(wú)數(shù)喝彩的同時(shí)，或許還有磨刀霍霍的制裁。

　　源于CIS新架構(gòu)的披荊斬棘

　　圖源 | 0-tech.com

　　我們看到的是結(jié)果，是一群工程師在專(zhuān)利墻縫隙上撕開(kāi)了口子，找到發(fā)力點(diǎn)，帶著成果從荊棘中走了出來(lái)。那這樣一條技術(shù)路徑究竟是怎樣走出來(lái)的？這還得從長(zhǎng)江存儲(chǔ)的前身，武漢新芯談起。

　　武漢新芯成立于2006年，作為國(guó)家認(rèn)定的首批集成電路企業(yè)，一直都在湖北省和武漢市重點(diǎn)扶持的列表上。

　　據(jù)悉，最初NAND的研發(fā)由武漢新芯、中科院和賽普拉斯三家一起合作進(jìn)行。Xtacking技術(shù)本身，其實(shí)是把以前CMOS圖像傳感器（CIS）代工的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到3D NAND上。武漢新芯在中芯國(guó)際撤出以后，到紫光集團(tuán)接手之前，靠的就是代工Flash和CIS產(chǎn)品度日。

　　雖說(shuō)3D IC技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)熱度不減，但在CIS領(lǐng)域，3D IC技術(shù)其實(shí)早已十分普及。對(duì)于CIS來(lái)說(shuō)，把邏輯和像素分開(kāi)是件很平常的事，而3D NAND正是把存儲(chǔ)和邏輯分開(kāi)在兩片晶圓上完成的，最后再鍵合到一起。

　　2012年，武漢新芯開(kāi)始與CIS頭部企業(yè)豪威（后被韋爾股份收購(gòu)）合作，切入CIS領(lǐng)域，至今累積了超過(guò) 84 萬(wàn)片晶圓出貨量。經(jīng)過(guò)多年積累以后，一定程度上熟練掌握了3D IC的相關(guān)技術(shù)。這便是后續(xù)Xtacking能夠走出來(lái)的早期技術(shù)基礎(chǔ)。

　　在Xtacking技術(shù)落地之后，我們看到了這項(xiàng)技術(shù)的很多優(yōu)點(diǎn)，看到了長(zhǎng)江存儲(chǔ)憑借這項(xiàng)技術(shù)加速趕上國(guó)際巨頭，降低成本。但在項(xiàng)目伊始，誰(shuí)也看不到這場(chǎng)賽跑結(jié)果的時(shí)候，沒(méi)有人能斷定這條路一定走得通。

　　晶圓鍵合技術(shù)是指通過(guò)化學(xué)和物理作用將兩塊已鏡面拋光的同質(zhì)或異質(zhì)的晶片緊密地結(jié)合起來(lái)，最早在上世紀(jì)80年代由東芝和IBM提出。

　　之所以晶圓鍵合會(huì)率先在CIS領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)楸痴帐教厥獾慕Y(jié)構(gòu)、更佳的光學(xué)效果和良率。從早期兩片晶圓粘合而不連通，到后來(lái)兩片晶圓既可以粘合，其中的電路也完成互連。

　　對(duì)于Xtacking技術(shù)來(lái)說(shuō)，就是將帶有CMOS外圍電路的晶圓，與帶有NAND存儲(chǔ)陣列的晶圓通過(guò)金屬互聯(lián)通道VIAs進(jìn)行兩片晶圓的鍵合，合并為完整的整體。

　　知易行難，在實(shí)操過(guò)程中，必須得跨過(guò)幾座繞不開(kāi)的大山，尤其是對(duì)于鍵合的芯片制造而言。有專(zhuān)業(yè)人士表示，如果技術(shù)掌握不好的話，會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，如bubble，shift，mis-align等等，導(dǎo)致報(bào)廢率高，最終良率就比較低。

　　更何況，正常來(lái)說(shuō)，鍵合的成本并不低，對(duì)于CIS晶圓廠來(lái)說(shuō)，其出廠價(jià)格是一般工藝晶圓的兩倍，價(jià)格也是根據(jù)mask的層數(shù)來(lái)計(jì)算的，還得加上白板晶圓的成本。

　　為什么長(zhǎng)江存儲(chǔ)還是選擇了這條路徑？

　　一方面是國(guó)際大廠形成的專(zhuān)利壁壘，占據(jù)了多條關(guān)鍵技術(shù)路徑，如果還要從一片晶圓上突破，著實(shí)難上加難。另一方面，則是因?yàn)橹拔錆h新芯積累了多年的Flash 及 CIS 產(chǎn)品的代工經(jīng)驗(yàn)，使得公司有能力將這兩方面的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，最終在晶圓鍵合方向上找到突破口。

　　所以說(shuō)，任何一家企業(yè)的問(wèn)題還是要在發(fā)展過(guò)程中得到解決。項(xiàng)目最初制定的方向和預(yù)期的結(jié)果在執(zhí)行過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生偏差，考驗(yàn)的除了團(tuán)隊(duì)的技術(shù)功底、執(zhí)行能力以外，還有遇到問(wèn)題時(shí)的靈活性和隨機(jī)應(yīng)變的能力，需要用更大的智慧去做戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)的調(diào)整。

　　目前除了NAND外，長(zhǎng)江存儲(chǔ)還將Xtacking的技術(shù)在DRAM方向上進(jìn)行測(cè)試和應(yīng)用，并形成了相應(yīng)的專(zhuān)利。或許在不久的將來(lái)，我們可以看到長(zhǎng)江存儲(chǔ)在DRAM方向上的新品。

　　產(chǎn)品：

　　來(lái)自正規(guī)軍與“烏合之眾”的認(rèn)證

　　前面我們談了很多長(zhǎng)江存儲(chǔ)的技術(shù)以及來(lái)源，那產(chǎn)品的性能和應(yīng)用到底如何？還要市場(chǎng)來(lái)說(shuō)話。

　　果鏈入場(chǎng)券

　　9月6日，有外媒報(bào)道，蘋(píng)果公司已將中國(guó)閃存芯片廠商長(zhǎng)江存儲(chǔ)加入即將發(fā)布的iPhone14系列的供應(yīng)商名單中。

　　隨著蘋(píng)果發(fā)布會(huì)的舉行，以及iPhone 14系列的發(fā)布，已有多位拆機(jī)博主，證實(shí)蘋(píng)果iPhone 14的存儲(chǔ)顆粒來(lái)自長(zhǎng)江存儲(chǔ)和鎧俠兩家廠商的產(chǎn)品混用。

　　先不論長(zhǎng)江存儲(chǔ)在iPhone14系列手機(jī)上出貨多少，達(dá)成了多少銷(xiāo)售額，果鏈的準(zhǔn)入門(mén)檻之高屬業(yè)內(nèi)共識(shí)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)的產(chǎn)品能夠通過(guò)蘋(píng)果公司一系列嚴(yán)苛的認(rèn)證，說(shuō)明在產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定性、價(jià)格上已經(jīng)進(jìn)入行業(yè)頭部陣營(yíng)。

　　因此，至少在消費(fèi)電子領(lǐng)域，已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品及客戶的要求。

　　礦商的檢驗(yàn)

　　2020年8月，長(zhǎng)江存儲(chǔ)推出自有存儲(chǔ)品牌“致鈦”，隨后推出了一系列自有品牌SSD產(chǎn)品。并在市場(chǎng)上獲得了不錯(cuò)的表現(xiàn)。

　　此前，互聯(lián)網(wǎng)上一眾對(duì)所謂虛擬貨幣、“挖礦”等趨之若鶩之時(shí)，其中有一種“虛擬貨幣”需要采用硬盤(pán)“挖礦”。礦商們?cè)诏偪癫少?gòu)硬盤(pán)之前，對(duì)各個(gè)品牌的產(chǎn)品性能做過(guò)比較，最后給出的評(píng)價(jià)是，長(zhǎng)江存儲(chǔ)旗下的致鈦與三星處于同一級(jí)別，略強(qiáng)于其他一線品牌。

　　網(wǎng)友們紛紛表示，礦主已經(jīng)給出了權(quán)威、公平的測(cè)試結(jié)果，用腳投了票。雖然談不上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男阅軠y(cè)試，但至少在消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)列表中，意向采為長(zhǎng)江存儲(chǔ)致鈦品牌買(mǎi)單的已經(jīng)躍躍欲試，口碑良好的買(mǎi)家秀能夠促使其逐漸被更多的消費(fèi)者接受和認(rèn)可。

　　寫(xiě)在最后

　　對(duì)于本次長(zhǎng)江存儲(chǔ)技術(shù)趕超的風(fēng)波，有人歡呼叫好，也有人表示無(wú)需如此高調(diào)。

　　有網(wǎng)友表示，由于長(zhǎng)江存儲(chǔ)的生產(chǎn)線采用部分美國(guó)設(shè)備和材料，短期內(nèi)無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，因此盲目擴(kuò)產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)比較大，很容易被關(guān)鍵環(huán)節(jié)卡脖子。更重要的是要低調(diào)，即使在有技術(shù)的情況下，也應(yīng)該相對(duì)巨頭晚一步量產(chǎn)，主動(dòng)慢半拍節(jié)奏，以此換得一時(shí)安寧。

　　這當(dāng)然只是緩兵之計(jì)，筆者認(rèn)為并不足取。關(guān)鍵還是要在各重要環(huán)節(jié)上做好準(zhǔn)備與預(yù)案。當(dāng)然，在專(zhuān)利上提前布局，在供應(yīng)鏈上抱持開(kāi)放性的同時(shí)部署國(guó)產(chǎn)化，是始終不變的話題。

　　同時(shí)，筆者從知情人士處了解到。長(zhǎng)江存儲(chǔ)此前對(duì)于斷供、制裁等擔(dān)憂還只是停留在計(jì)劃層面，因?yàn)槲词艿綄?shí)質(zhì)性影響。但隨著近一年來(lái)自大洋彼岸一記又一記制裁的重拳，長(zhǎng)江存儲(chǔ)不得不面對(duì)由此引發(fā)的一連串問(wèn)題，包括對(duì)其設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過(guò)程產(chǎn)生的切實(shí)影響。

　　無(wú)論如何，廠商第一時(shí)間發(fā)布新品，對(duì)于自家最新技術(shù)廣而告之，彰顯過(guò)硬的實(shí)力，本身無(wú)可厚非。說(shuō)小了可以吸引客戶、潛在客戶的關(guān)注，往大了講還能推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展，加深行業(yè)“內(nèi)卷”，對(duì)于下游應(yīng)用是有利的。

　　曾幾何時(shí)，時(shí)而能聽(tīng)聞媒體報(bào)道，某日韓存儲(chǔ)芯片廠商某地廠房著火，短時(shí)間內(nèi)停產(chǎn)，連鎖反應(yīng)是相應(yīng)產(chǎn)品一輪又一輪漲價(jià)。隨著國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片顆粒的逐步量產(chǎn)，市場(chǎng)口碑的不斷提升，大廠們的火災(zāi)似乎也少了。

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