今天，長江存儲(chǔ)正式對(duì)外界宣布：公司已開始量產(chǎn)基于Xtacking架構(gòu)的64層256 Gb TLC 3D NAND閃存，以滿足固態(tài)硬盤、嵌入式存儲(chǔ)等主流市場應(yīng)用需求。
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作為中國首款64層3D NAND閃存，該產(chǎn)品將亮相IC China 2019紫光集團(tuán)展臺(tái)。未來將推出集成64層3D NAND閃存的固態(tài)硬盤、UFS等產(chǎn)品，以滿足數(shù)據(jù)中心，以及企業(yè)級(jí)服務(wù)器、個(gè)人電腦和移動(dòng)設(shè)備制造商的需求。
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長江存儲(chǔ)64層3D NAND閃存晶圓?
這意味著中國打破了多年由美企（英特爾等）、韓企（三星、SK海力士、美光等）主導(dǎo)的存儲(chǔ)芯片市場。?
長江存儲(chǔ)的Xtacking架構(gòu)還在2018年的世界閃存峰會(huì)上獲得“Most Innovative Flash Memory Starup”獎(jiǎng)，翻譯成中文的意思就是：最具創(chuàng)新閃存創(chuàng)始公司。?
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創(chuàng)新在于Xtacking架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)3D NADA更高的存儲(chǔ)密度。傳統(tǒng)的3D NADA架構(gòu)中，外圍電路約占芯片面積的20-30%，隨著3D NADA技術(shù)堆疊的越高，外圍電路占芯片整體面積的比例就越大，而Xtacking能夠?qū)⑼鈬娐分糜诖鎯?chǔ)單元之上，大幅提升產(chǎn)品的存儲(chǔ)密度。?
當(dāng)兩片晶圓各自完工后，創(chuàng)新的Xtacking?技術(shù)只需一個(gè)處理步驟就可通過數(shù)十億根垂直互聯(lián)通道(VIA)將兩片晶圓鍵合。帶來了更快的I/O傳輸速度、更高的存儲(chǔ)密度和更短的產(chǎn)品上市周期。其核心容量已經(jīng)提升到256Gb，達(dá)到世界主流水平，可輕松制造512GB到1TB容量的固態(tài)硬盤。_24.jpg)
Xtacking?技術(shù)的研發(fā)成功和64層3D NAND閃存的批量生產(chǎn)也標(biāo)志長江存儲(chǔ)成功走出了一條高端芯片設(shè)計(jì)制造的創(chuàng)新之路。??13年砸下780億美元，長江存儲(chǔ)為破局而生?
根據(jù)集邦咨詢半導(dǎo)體研究中心(DRAMeXchange)調(diào)查，2019年第二季NAND Flash（閃存）市場，三星電子繼續(xù)保持龍頭地位，其第二季營收達(dá)37.66億美元，市場占比34.9%；東芝存儲(chǔ)、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士、英特爾分別以18.1%、14%、13.5%、10.3%、8.7%的市場占比位列二至六位。以上六家巨頭壟斷了全球的NAND FLASH市場供應(yīng)，其他所有公司的市場份額僅占0.5%。_22.jpg)
圖源：集邦咨詢?
觀察六大供應(yīng)商發(fā)展?fàn)顩r，目前主流出貨多在64/72層產(chǎn)品，并已量產(chǎn)92/96層的產(chǎn)品。今年8月6日，三星電子宣布，已開始生產(chǎn)業(yè)內(nèi)首批 100 層 V-NAND 閃存。?
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圖源：中國內(nèi)存市場?
根據(jù)長江存儲(chǔ)發(fā)展規(guī)劃，在推出64層產(chǎn)品后，相較于其他供應(yīng)商先發(fā)展9x層的步調(diào)，但長江存儲(chǔ)的目標(biāo)是直攻128層以縮減與其他供應(yīng)商的差距。?
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從圖中可看出長江存儲(chǔ)就像一只剛猛的黑馬，勢如破竹。與其他供應(yīng)商的技術(shù)差距直接縮短2年左右。長江存儲(chǔ)64層 3D NAND閃存量產(chǎn)，標(biāo)志著中國制造的閃存芯片打破壟斷，與六大供應(yīng)商展開面對(duì)面的正面競爭。?
2014年11月，中國成立國家集成電路大基金，這個(gè)基金推動(dòng)中國先進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。?
2016年3月，在集成電路產(chǎn)業(yè)基金的支持下，武漢新芯宣布投資240億美元在武漢打造一個(gè)世界級(jí)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)企業(yè)，集中精力研究生產(chǎn)NANDFLASH和DRAM。?
項(xiàng)目分三個(gè)階段部署，第一家工廠專注NAND閃存生產(chǎn)，第二家工廠專注DRAM芯片生產(chǎn)，第三個(gè)階段的設(shè)施將專為供應(yīng)商服務(wù)。請(qǐng)注意，第一家工廠是做NAND FLASH的，長江存儲(chǔ)優(yōu)先量產(chǎn)的是NAND FLASH產(chǎn)品。_15.jpg)
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2016年7月，紫光集團(tuán)參與進(jìn)來，各方在武漢新芯公司的基礎(chǔ)上成立了長江存儲(chǔ)公司并控股武漢新芯。長江存儲(chǔ)由紫光集團(tuán)子公司紫光國芯，集成電路基金、湖北國芯產(chǎn)業(yè)投資基金合伙企業(yè)和省科投共同出資。其中，紫光國芯出資197億元人民幣，占51.04%。?
2017年1月，紫光集團(tuán)進(jìn)一步宣布投資300億美元，在江蘇南京投資建設(shè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)基地，一期投資100億美元，建成月產(chǎn)能10萬片，主要是生產(chǎn)3D NAND FLASH(閃存)、DRAM存儲(chǔ)芯片。?
2018年6月，紫光集團(tuán)宣布投資240億美元，在西川成都建3D閃存工廠，2018年10月中旬動(dòng)工，預(yù)計(jì)2020年12月主體完工，第一期建成之后，將月產(chǎn)10萬片，三期都完成后將擁有月產(chǎn)30萬片的一個(gè)生產(chǎn)能力。?
2019年9月，長江存儲(chǔ)宣布量產(chǎn)的64層256 Gb TLC 3D NAND閃存。?
武漢工廠240億美元+南京工廠300億美元+成都工廠240億美元，長江存儲(chǔ)項(xiàng)目中國砸了780億美元，NAND Flash便是長江存儲(chǔ)最先發(fā)力的方向。?
長江存儲(chǔ)越階挑戰(zhàn)，未來將直面各大老牌供應(yīng)商。但筆者認(rèn)為，凡事應(yīng)該求精，國產(chǎn)技術(shù)趕超是好事，如果在保障質(zhì)量的前提下價(jià)格貴點(diǎn)相信很多廠商都會(huì)接納。但如果只是技術(shù)進(jìn)步，扔到市場上不被消費(fèi)者接納，將是一個(gè)大問題。?2?
閃存技術(shù)52年發(fā)展史起源于60年代末，80年代初提出的概念。?1967年。貝爾實(shí)驗(yàn)室江大原（Dawon Kahng，韓裔）和施敏博士（Simon Sze）共同發(fā)明了浮柵MOSFET，即所有閃存，EEPROM和EPROM的基礎(chǔ)。?
1970年。Dove Frohman發(fā)明了第一款成功的浮柵型器件——EPROM，通過照射紫外線光擦除，在存儲(chǔ)軟件中廣受歡迎，對(duì)英特爾成功推出微處理器非常重要。?1979-81年。Eli Harari，美國閃存存儲(chǔ)開發(fā)商SanDisk(閃迪)創(chuàng)始人，當(dāng)時(shí)受聘于英特爾，發(fā)明了世界上首個(gè)電可編程和可擦除存儲(chǔ)器——EEPROM，并展望了浮柵的未來愿景——取代磁盤，但提案被當(dāng)時(shí)的英特爾CEO Andy grove否決。?1984年。閃存之父Fujio Masuoka博士在東芝時(shí)，提交了一份關(guān)于浮柵新用途的行業(yè)白皮書，整個(gè)芯片的內(nèi)容都可以在相機(jī)的閃光（flash）的瞬間被擦除。之后Masuoka博士在圣何塞舉行的IEEE 1984綜合電子設(shè)備大會(huì)上正式介紹了閃存（Flash Memory）。?1986年，英特爾推出了閃存卡概念，并且成立了專注于SSD的部門。?1987年，Masuoka博士又再接再厲發(fā)明了NAND閃存即2D NAND。?1988年。英特爾看到了閃存的巨大潛力，推出了首款商用閃存芯片，成功取代了EPROM產(chǎn)品，主要用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)軟件。同年3月1日，Eli創(chuàng)立Sundisk(后更名為SanDisk閃迪)，致力于讓閃存更像一塊磁盤用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。?1989年。SunDisk提交了系統(tǒng)閃存專利。M-Systems成立，不久推出閃存磁盤概念，這是閃存SSD的先驅(qū)。同年，英特爾發(fā)售了512K和1MB NOR Flash。Psion推出了基于閃存的PC。微軟與英特爾合作推出了閃存文件系統(tǒng)。西部數(shù)據(jù)則與SunDisk完全模擬傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)ATA硬盤，推出了基于NOR Flash的SSD。隨后三星和東芝各自推出NAND閃存，擦寫時(shí)間更快，密度更高，比NOR Flash成本更低，并且擁有高于十倍的耐用性。但其的I/O接口只允許順序訪問數(shù)據(jù)，適用于諸如PC卡和各種存儲(chǔ)卡類的大容量存儲(chǔ)設(shè)備。?90年代初，閃存行業(yè)以前所未有的速度迅速擴(kuò)張，1991年?duì)I收達(dá)到1.7億美元，1992年達(dá)到2.95億美元，1993年升至5.05億美元，1994年達(dá)到8.64億美元，1995年直接達(dá)到了18億美元。?1991年。SunDisk推出首款基于閃存的ATA SSD，容量為20MB。當(dāng)時(shí)10000臺(tái)IBM ThinkPad掌上筆記本電腦提供SSD取代磁盤的服務(wù)支持。東芝發(fā)布全球首個(gè)4 MB NAND閃存。柯達(dá)以13000美元的價(jià)格發(fā)售了第一臺(tái)專業(yè)數(shù)碼相機(jī)DSC100。Zenith Poqet和惠普在計(jì)算機(jī)展銷會(huì)上展示了使用閃存卡的掌上筆記本電腦。1992年。AMD和富士通推出了首款NOR產(chǎn)品。英特爾推出包括第二代FFS 2，8MB閃存芯片，4MB-20MB線性閃存卡和用于BIOS應(yīng)用的1MB Boot Block NOR Flash，首次采用內(nèi)部寫狀態(tài)機(jī)管理閃存寫算法。SunDisk則推出了PCMCIA閃存卡。自1992年開始，PC開始采用閃存進(jìn)行BIOS存儲(chǔ)。?1993年。英特爾推出了16MB和32MB NOR Flash。英特爾和康納聯(lián)合開發(fā)了5MB/10MB ATA閃存盤。蘋果在他們的Newton PDA中開始使用NOR Flash。?1994年。SunDisk針對(duì)SSD應(yīng)用推出Compact Flash卡和18MB串行NOR Flash芯片。?1995年。SunDisk更名為SanDisk（閃迪）推出了34MB 串行NOR Flash，這是首款面向SSD應(yīng)用的MLC閃存芯片。1996年。東芝推出了SmartMedia存儲(chǔ)卡，也稱為固態(tài)軟盤卡。三星開始發(fā)售NAND閃存。SanDisk推出了采用MLC串行NOR技術(shù)的第一張閃存卡。1997年。第一部手機(jī)開始配置閃存，消費(fèi)級(jí)閃存市場就此打開。?1999年。NOR Flash營收超過40億美元。東芝和SanDisk合作創(chuàng)建了閃存制造合資企業(yè)。美光宣布超過10億個(gè)閃存芯片已發(fā)售。?2001年。東芝與SanDisk宣布推出1GB MLC NAND。SanDisk自己推出了首款NAND系統(tǒng)閃存產(chǎn)品。日立推出了AG-AND。三星開始批量生產(chǎn)512MB閃存設(shè)備。?
2004年。NAND的價(jià)格首次基于同等密度降至DRAM之下,成本效應(yīng)將閃存代入計(jì)算領(lǐng)域。?2005年。蘋果公司推出兩款基于閃存的iPod——iPod shuffle和iPod nano。微軟發(fā)布混合硬盤概念。MMCA（多媒體卡協(xié)會(huì)）推出MMCmicro卡。三星率先采用70nm制程量產(chǎn)NAND閃存。美光也推出了NAND產(chǎn)品。同年超過30億閃存芯片發(fā)售被發(fā)貨。NAND總發(fā)售容量超過DRAM。?2006年。閃存營收超過200億美元。英特爾推出Robson Cache Memory，現(xiàn)在稱為Turbo Memory（迅盤）。微軟推出ReadyBoost。今年對(duì)SanDisk而言是重要的一年。公司宣布推出單元存儲(chǔ)4比特的NAND技術(shù)和microSDHC卡。與此同時(shí)，SanDisk還收購了Martix Semiconductor和M-Systems兩家公司。三星和希捷展示了首款混合硬盤。美光和英特爾正式合作組建IMFT，用于制造NAND閃存。Spansion推出ORNAND閃存，并宣布開始采用65nm制程工藝生產(chǎn)300mm晶圓。?2007年。閃存營收突破220億美元（NAND 營收145億美元）。東芝推出eMMC NAND以及首款基于MLC SATA的固態(tài)硬盤。IMFT開始發(fā)售50nm NAND閃存。Apple正式推出了初代配置4GB或8GB閃存的iPhone。Fusion-io宣布推出基于 MLC NAND的640 GB ioDrive。BitMicro面向軍事應(yīng)用推出3.5英寸SSD，容量為1.6TB。Spansion收購了Saifun。戴爾對(duì)自身筆記本電腦配置加入了SSD選項(xiàng)，售價(jià)低于200美元的上網(wǎng)本加入了閃存存儲(chǔ)。希捷推出了第一款混合硬盤——Momentus PSD。?2008年。SanDisk推出ABL以實(shí)現(xiàn)加速M(fèi)LC，TLC和X4 NAND。英特爾和美光宣布推出34nm MLC NAND。東芝首次推出了512GB的MLC SATA SSD。IBM首次展示了“百萬IOPS”的閃存陣列。EMC宣布將基于閃存的SSD用于企業(yè)SAN應(yīng)用。蘋果推出了兩代MacBook Air，分別配備64GB和128GB SSD，沒有硬盤選項(xiàng)。美光，三星和Sun Microsystems宣布推出高耐用性閃存。Violin首次推出基于全閃存的存儲(chǔ)設(shè)備。三星宣布推出150GB 2.5英寸MLC SSD。美光推出首款串行NAND閃存。東芝開發(fā)了3D NAND結(jié)構(gòu)BICS。?2009年。英特爾和美光推出34nm TLC NAND。三星推出首款配置64GB SSD的全高清攝錄一體機(jī)。希捷進(jìn)入SSD市場。SandForce推出了第一款基于數(shù)據(jù)壓縮的SSD控制器。Virident和Schooner針對(duì)數(shù)據(jù)中心推出了第一款基于閃存的應(yīng)用設(shè)備。Plaint推出了首款SAS SSD。SanDisk發(fā)售每單元存儲(chǔ)4比特的SDHC和Memory Stick Pro卡。西部數(shù)據(jù)收購了SiliconSystems進(jìn)入SSD市場。SanDisk推出了號(hào)稱數(shù)據(jù)可保存100年的閃存存儲(chǔ)庫。?2010年。東芝推出基于16核堆棧的128GB SD卡。英特爾和美光公司推出25nm TLC和MLC NAND。同年，Numonyx被美光收購、SST被Microchip收購。三星開始生產(chǎn)64 GB MLC NAND。希捷宣布推出首款自管理混合硬盤——Momentus XT。?2011年。是一個(gè)收購年。LSI收購SandForce；SanDisk收購IMFT，蘋果收購Anobit，F(xiàn)usion-io收購IO Turbine。希捷推出了第二代Momentus XT混合硬盤，擁有8GB NAND閃存和750GB HDD存儲(chǔ)容量。2012年。三星創(chuàng)造了3D NAND，推出第一代3D NAND閃存芯片，也是第一款32層 SLC V-NAND SSD——850 PRO。SanDisk和東芝宣布推出支持128GB芯片的19nm閃存。希捷推出了結(jié)合閃存和HDD的SSHD。Elpida推出ReRAM。美光和英特爾推出20nm的128Gb NAND芯片。SK電信收購海力士半導(dǎo)體的控股權(quán)，SK海力士成立。Spansion推出了8Gb NOR芯片。SanDisk收購了FlashSoft。OCZ收購了Sanrad。三星收購了NVELO。英特爾收購了Nevex并推出CacheWorks。LSI推出了配置MegaRAID CacheCade緩存軟件的Nytro閃存。美光推出了2.5英寸企業(yè)級(jí)PCIe SSD。?
2013年。三星宣布推出24層3D V-NAND，并在2013年美國閃存峰會(huì)（FMS）上展示了1TB SSD。Diablo Technologies宣布推出內(nèi)存通道存儲(chǔ)技術(shù)。SMART Storage Systems將Diablo的設(shè)計(jì)納入U(xiǎn)LtraDIMM。西部數(shù)據(jù)和SanDisk采用iSSSD+HDD推出了SSHD。東芝推出了一系列SSHD。Everspin宣布發(fā)售STT MRAM。M.2 PCIe接口正式發(fā)布NVMe標(biāo)準(zhǔn)，以加速與閃存存儲(chǔ)的通信。西部數(shù)據(jù)先后收購了sTec，Virident和Velobit。SanDisk收購SMART Storage Systems。美光收購了破產(chǎn)的日本芯片制造商爾必達(dá)。英特爾推出了英特爾緩存加速軟件。?2014年。三星，SanDisk和東芝宣布推出3D NAND生產(chǎn)設(shè)備。SanDisk推出了4TB企業(yè)級(jí)SSD，還發(fā)布了128GB microSD卡。IBM宣布其eXFlash DIMM采用了SanDisk ULLtraDIMM以及Diablo的內(nèi)存通道存儲(chǔ)技術(shù)。三星還開始發(fā)售32層 MLC 3D V-NAND——850 EVO。?2015年。SanDisk推出InfinitiFlash存儲(chǔ)系統(tǒng)。賽普拉斯半導(dǎo)體收購Spansion。東芝和SanDisk宣布推出48層3D NAND。英特爾和美光宣布推出384GB 3D NAND。三星推出首款NVMe m.2固態(tài)硬盤和48層 V-NAND。SanDisk推出 200GB microSDXC UHS-I卡。賽普拉斯推出4MB串行FRAM。英特爾和美光宣布推出3D XPoint Memory。英特爾還基于XPoint技術(shù)推出了Optane DIMM和SSD。?2016年。東芝發(fā)售了用于iPhone 7的48層TLC NAND。同年，SK海力士基于36層堆疊技術(shù)發(fā)售了用于LG V20的UFS系列產(chǎn)品。武漢新芯集成電路制造有限公司（XMC）在中國開設(shè)第一家NAND閃存工廠。美光展示了768GB 3D NAND。西部數(shù)據(jù)以190億美元的價(jià)格收購SanDisk。Everspin在年底前宣布推出256MB MRAM芯片和1 GB芯片。IBM發(fā)布TLC PCM存儲(chǔ)芯片。英特爾著手向企業(yè)級(jí)市場發(fā)售3D NAND產(chǎn)品，而美光則改道消費(fèi)級(jí)市場發(fā)售SSD。?2017年，SK海力士發(fā)售72層3D NAND。東芝。英特爾發(fā)售Optane SSD。HPE（新華三）收購Nimble和Simplivity。三星與東芝/西部數(shù)據(jù)發(fā)售96層3D NAND。美光發(fā)售字符串堆棧3D NAND。Everspin發(fā)布1GB STT-MRAM芯片樣品。同年，2005年成立的閃存陣列老牌廠商Violin Memory破產(chǎn)后被私有化，目前已重回存儲(chǔ)舞臺(tái)。?2018年，貝恩資本財(cái)團(tuán)完成對(duì)東芝閃存業(yè)務(wù)的180億美元收購案。英特爾發(fā)布Optane DC（數(shù)據(jù)中心）持久性內(nèi)存。三星發(fā)布告訴Z-SSD。國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金一期針對(duì)國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)投資1387億元，共公開投資了23家國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)。紫光集團(tuán)旗下長江存儲(chǔ)研發(fā)32層3D NAND芯片并在年底量產(chǎn)，更計(jì)劃在2020年跳過96層3D NAND，直接進(jìn)入128層堆疊。同年，混合閃存初創(chuàng)公司Tintri申請(qǐng)破產(chǎn)，其資產(chǎn)被HPC存儲(chǔ)供應(yīng)商DDN以6000萬美元購得。?2019年。英特爾與美光正式結(jié)束在NAND Flash技術(shù)方面長達(dá)14年的合作關(guān)系，有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為英特爾可能會(huì)考慮與NAND供應(yīng)商合作開發(fā)芯片與/或SSD，SK海力士赫然在列。同年，全球公有云巨頭AWS宣布收購基于NVMe over fabric（NVMe-oF）技術(shù)做全閃存陣列的存儲(chǔ)公司E8，不斷變化與發(fā)展的閃存市場還在前行中，無論如何，對(duì)閃存未來，我們無比期待。
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長江存儲(chǔ)
