國產SSD和內存條奪得熱銷榜第一!背后這些企業(yè)付出哪些努力
618大促已經(jīng)結束,讓業(yè)界高興的是國產芯片獲得了國內消費者的認可,而且這是消費者用真金白銀表達了對國產芯片的喜愛,國產SSD固態(tài)硬盤和內存條都取得了熱銷榜第一名。
國產存儲芯片紛紛以國產芯片的理念向消費者證明了國產芯片的巨大突破,NAND flash存儲芯片率先量產全球最先進的232層技術產品,DRAM實現(xiàn)了接近10納米工藝的技術水平,達到了全球領先水平。
在技術上的巨大突破之外,則是國產芯片以實惠的價格爭取消費者的支持,國產SSD固態(tài)硬盤價格大舉下跌,4TB已跌穿1000元,對比起數(shù)年前256GB就超過千元,可謂白菜價,讓國內消費者享受到了技術突破帶來的實惠。
DRAM內存的價格也在猛烈下跌,光威32GB內存條價格只要349元,對比起數(shù)年前這樣的內存條價格可是高達2000多元。在光威的猛烈攻勢下,曾經(jīng)的內存條王者金士頓跌下了神壇,昂貴的價格讓這些外資品牌內存條被消費者拋棄。
消費市場是一個最為公開的市場,消費者選擇哪種產品,往往會從技術、價格等多方面因素考慮之后選擇產品,而國產存儲芯片贏得了消費者的熱愛,就證明國產存儲芯片在技術上確實達到了世界主流乃至先進水平,而在價格方面也非常討喜。
打破三星制霸權,國產技術彎道超車
三星制霸全球有一個知名“殺手锏”——“逆周期調節(jié)大法”:即價格下跌增產,市場萎縮降價,加劇行業(yè)虧損,迫使競爭對手破產。
擊倒日本最后一家存儲芯片大廠爾必達后,如今三星、海力士、美國美光三家企業(yè)壟斷全球85%以上市場份額。市占率高的廠商掌握著定價權,他們能通過增產、減產左右存儲芯片的價格,每次三星放出工廠著火影響產量的消息,國內存儲產品價格就會大幅飆升。
中國廠商努力6年,終于在2022年把存儲芯片產能提了上來,三大廠商的定價權被打破。中國制造將芯片迅速打至白菜價,三星承受不住業(yè)績虧損,逆周期擴張策略就此暫停。
中國廠商之所以能擁有和巨頭叫板的底氣,得益于技術的突破。
在芯片領域,國外巨頭依靠先進的制程工藝每隔1-2年便會更新一代產品,產品性能隨之提升。2020年美國迫使荷蘭政府禁止向我國出口最先進的光刻機后,國內短期無法復制該路徑。
但存儲芯片的技術迭代特點,給了中國彎道超車的機會。存儲芯片在突破20nm制程工藝后,可靠性會斷崖式下跌,所以通過先進制程工藝來提升性能這條路是走不通了。
不能靠制程工藝從平面上縮小晶體管擴容,廠家便換了個方法:在垂直方向上疊加,像搭積木一樣堆疊起來,這種方法也被稱為3D堆疊技術,堆疊層數(shù)越高,存儲密度越高,性能越強。
所以即使買不到最先進的光刻機,也能通過3D堆疊技術實現(xiàn)性能的追趕。
存儲芯片中,這套技術應用最廣泛的是閃存,2022年長江存儲已經(jīng)用獨家的3D堆疊技術Xtacking,先于三星、美光量產了最先進的232層閃存。與行業(yè)普遍將讀寫單元和存儲單元設計在一顆晶圓上不同,Xtacking技術將兩者分別設計在兩顆獨立晶圓上再拼起來,這樣做可以讓兩者同時設計流片,大大縮短研發(fā)生產周期,這才實現(xiàn)了技術反超。
國產存儲芯片企業(yè)嶄露頭角
雖然國際存儲芯片巨頭具有先發(fā)優(yōu)勢,但近年來,國內存儲芯片制造商也取得了不斷的突破,并逐步縮小與國外大廠的差距。一些龍頭企業(yè)如長鑫存儲、北京君正、兆易創(chuàng)新、長江存儲等嶄露頭角。
1、長鑫存儲:國內DRAM頭部企業(yè)
長鑫存儲成立于2016年,是國DRAM領域頭部企業(yè),同時也是中國大陸首家DRAM IDM廠商,集設計、研發(fā)、生產和銷售于一體。據(jù)悉,今年以來長鑫存儲計劃在科創(chuàng)板IPO,估值不低于1000億元人民幣。目前公司還在正在挑選承銷商,IPO融資規(guī)模尚未最終確定。
2018年,長鑫成功研發(fā)出中國首個國產8Gb DDR4內存。2019年長鑫存儲成功實現(xiàn)國產19nm的DDR4、LPDDR4存儲芯片量產,成為全球第四家掌握20nm以下的DRAM生產制造商。2020年長鑫存儲同美國一家半導體企業(yè)簽訂了協(xié)議,拿下了海量專利授權。2021年,長鑫存儲采用主流內存芯片工藝為19nm,并于2022年完成了17nm DDR5內存的試產。如今,長鑫存儲已成為中國大陸規(guī)模最大且唯一能夠制造DDR4/LPDDR4存儲芯片的廠商。
2、北京君正:全球車用 DRAM 龍頭
北京君正成立于2005年,2011年在深圳創(chuàng)業(yè)板上市。專注于集成電路設計、開發(fā)和產業(yè)化,其主要領域包括處理器芯片和平臺式解決方案的研發(fā)。作為少數(shù)幾家成功市場化嵌入式CPU核心技術的本土企業(yè)之一,君正在集成電路領域掌握著重要的地位。
尤其是車用DRAM芯片領域。2020年,君正完成了對美國ISSI及其下屬子品牌Lumissil的收購。ISSI致力于為汽車、工業(yè)和醫(yī)療等領域提供高品質、高可靠性的存儲器產品,包括SRAM、DRAM、Nor Flash、2D NAND Flash和eMMC等。ISSI的客戶遍布全球。
君正整合了自身積累了十幾年的技術,以及ISSI三十余年的存儲、模擬和互聯(lián)技術,形成了三大品牌:Ingenic(微處理器和智能視頻芯片)、ISSI(存儲芯片)和Lumissil(模擬與互聯(lián)芯片)。使君正一躍成為車載存儲領域的領軍廠商,其車用存儲份額達到15%,僅次于美光,在全球市場上具備了強大的競爭力。
3、兆易創(chuàng)新:全球第一Fabless Flash供應商
兆易創(chuàng)新成立于2005年4月,2016年在上海交易所成功上市。其核心產品線包括存儲器(Flash和利基型DRAM)、32位通用型MCU、智能人機交互傳感器、模擬產品及整體解決方案。發(fā)展至今,兆易創(chuàng)新已成為全球排名第一的Fabless無晶圓廠Flash供應商。在NOR Flash領域,兆易創(chuàng)新市場占有率全球排名第三,中國市場位居第一,累計出貨量近212億顆。
2013年,兆易創(chuàng)新推出了業(yè)界第一顆SPI NAND Flash,并在多年的發(fā)展中實現(xiàn)了對消費電子、工業(yè)、汽車電子等領域的全品類產品覆蓋。此外,兆易創(chuàng)新也是率先研發(fā)并成功推出SPI NOR Flash的公司之一。作為全球頂尖的NOR Flash供應商,兆易創(chuàng)新始終保持著技術和市場的領先地位。有著豐富的產品線,涵蓋了7款溫度規(guī)格、16種產品容量、27大產品系列以及29種封裝方式,能夠滿足不同市場應用對高性能、低功耗、高可靠性、小封裝等需求。
4、長江存儲:全球首個量產超200層3D NAND廠商
長江存儲成立于2016年,是一家專注于3D NAND閃存設計制造一體化的IDM集成電路企業(yè),同時也提供完整的存儲器解決方案。3D NAND是一種創(chuàng)新的閃存技術,通過將存儲單元垂直堆疊起來,解決了傳統(tǒng)2D NAND閃存的限制。相比于平面結構的2D NAND,3D NAND具有更高的存儲密度和容量,同時還改善了性能和耐用性。這使得它成為現(xiàn)代電子設備中廣泛應用的存儲解決方案。
長江存儲在NAND技術發(fā)展路線上,僅用了短短3年時間就實現(xiàn)了從32層到64層再到128層的突破,直接跳過了96層堆棧閃存的研發(fā)。其自主創(chuàng)新的晶棧Xtacking架構技術為3D NAND帶來了更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更高的存儲密度,提高了研發(fā)效率并縮短了生產周期。2022年,長江存儲發(fā)布了基于晶棧3.0架構的第四代3D TLC NAND閃存芯片,命名為X3-9070,層數(shù)高達232層。這使得長江存儲成為全球首個量產超過200層的3D NAND芯片制造商。盡管最初計劃生產232層閃存的是美光科技、三星和東芝等國際巨頭,但長江存儲仍成功反壓。
今年4月,長江存儲獲得了大基金二期的增資,其注冊資本從562.7億元人民幣增加至約1052.7億元,新增了近500億元的資金。長江存儲二期項目也已啟動,規(guī)劃的產能將達到每月30萬片,進一步縮小了與國際存儲巨頭之間的差距。市場調研機構Counterpoint預測,到2023年,長江存儲有望在全球存儲市場占據(jù)約6%的份額。
全球存儲芯片競爭態(tài)勢
自2021年以來,受消費電子市場需求疲軟等因素的影響,存儲芯片需求增長有所放緩。據(jù)中商產業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,2022年全球存儲芯片市場規(guī)模超過1500億美元,較2021年略有增長。隨著海外大廠相繼減產以及市場需求逐步恢復,行業(yè)預計將迎來回暖。據(jù)預測,到2023年,全球存儲芯片市場規(guī)模將達到1658億美元。
2022年DRAM市場規(guī)模達到790.61億美元,占據(jù)56.8%的市場份額。NAND Flash市場規(guī)模為601.26億美元,占據(jù)43.2%的市場份額。在存儲器產品中,DRAM是最大的產品類別。三星、SK海力士和美光是主要的DRAM供應商。根據(jù)2021年的數(shù)據(jù),三星占據(jù)了市場份額的43%,SK海力士占據(jù)了28%,美光占據(jù)了23%。在NAND Flash領域,市場集中度較高。2021年,前六大NAND Flash供應商合計占據(jù)了超過95%的市場份額。三星、鎧俠和西部數(shù)據(jù)是其中最主要的供應商,分別占據(jù)了市場份額的34%、19%和14%。
國內市場,隨著我國在電子制造領域水平的提升,國內對存儲芯片產品的需求不斷增長。根據(jù)世界半導體貿易統(tǒng)計協(xié)會的數(shù)據(jù)預測,預計到2023年,國內存儲芯片市場規(guī)模將達到6492億元。然而,目前國內的存儲芯片自給率僅為15.70%,存在較大的提升空間。從2016年到2021年,我國存儲芯片市場規(guī)模從1514億元增長至3383億元,平均年復合增長率約為20.57%。
