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长江存储能否顺利跻身全球NAND Flash的「第一梯队」
NAND Flash全名为Flash Memory,属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device),数据存储在这类设备中,即使断电也不会丢失。广泛用于 eMMC/eMCP(手机,平板电脑),U盘,SSD等市场。
长江存储科技有限责任公司于2016年7月26日在武汉东湖新技术开发区成立,是一家专注于3D NAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业,同时也提供完整的存储器解决方案。
2017年10月,长江存储通过自主研发和国际合作相结合的方式,成功设计制造了中国首款3D NAND闪存。(32层MLC产品)
2019年9月,搭载长江存储自主创新Xtacking架构的第二代TLC 3D NAND闪存正式量产。(64层TLC产品)
2020年4月,长江存储宣布第三代TLC/QLC两款产品研发成功。(128层TLC和QLC产品)
NAND闪存颗粒根据存储原理分为SLC、MLC、TLC和QLC,从结构上又可分为2D、3D两大类。
四种类型的NAND闪存颗粒性能各有不同。SLC单位容量的成本相对于其他类型NAND 闪存颗粒成本更高,但其数据保留时间更长、读取速度更快;QLC拥有更大的容量和更低的成本,但由于其可靠性低、寿命短等缺点,仍有待后续发展。
目前世界主流的解决方案为MLC与TLC。
当前全球具备NAND Flash晶圆生产能力的主要有三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等企业。
下图示长江存储和几家国际大厂技术水平
目前已知的就是2021年长江存储的128层TLC产品全面量产,并获得了相当的SSD产品商的支持。
阿斯加特AN4 1TB SSD使用长江存储128层TLC 3D NAND
长江存储128层TLC大致相当于国际主流大厂三星,海力士的2019-2020年的水平(差距2年),和英特尔,美光,西部数据基本已经在一个水平线上。
而目前长江存储正在研发192层的3D NAND闪存芯片,传言2021年长江存储已经实现192层3D NAND的技术突破,即将试产,但目前还没有官方确认的消息。一旦192层量产成功,长江存储将在技术方面追上世界头部厂商。
2019年,长江存储的累计出货量已经超过3亿颗,据知名半导体分析机构Trendforce数据,2021年,长江存储的闪存产品在全球的份额大约为4%左右,预计2022年能够达到7%左右。
最后看一下2021年Q4的各厂销售数据:
· 三星在四季度的NAND Flash销售收入达61.27亿美元,环比减少3.2%,市场份额达到33.5%;
· 铠侠在四季度NAND Flash销售收入达到35.35亿美元,环比减少2.9%,市场份额达到19.8%;
· SK海力士的四季度NAND Flash销售收入达到26.20亿美元,环比增长1.2%,排名第三;
· 西部数据的四季度NAND Flash销售收入为26.20亿美元,环比增长5.2%,市场份额为12.4%;
· 美光的四季度NAND Flash销售收入为18.70亿美元,环比减少4.1%,市场份额为10.5%,排名第五;
· 英特尔的四季度NAND Flash销售收入为9.96亿美元,市场份额为5.6%,排名第六。
统计数据中没有单列长江存储,给出的数据是长江存储市场份额已经超过2%,也就是2.9%中的2。
2021年1月12日,据《日经亚洲评论》援引知情人士消息称,长江存储科技有限责任公司(以下简称“长江存储”)计划在2021年下半年将存储芯片的月产量提高一倍,达到每月10万片晶圆的产能,约占全球总产量的7%。
如果2022年长江存储可以按预期出货量从4%提高到7%的话,考虑此消彼长,长江存储很有可能追上并赶超第六位的英特尔。
而长江存储目前正在建设国家存储器基地二期工程,建成后,产能将从一期的月10万片提高到30万片晶圆。
30万的产能和榜首的三星还有差距,但世界前五毫无问题。
如何看待长江存储宣布128层闪存芯片研发成功,每颗1.33Tb
2020年4月13日,长江存储科技宣布其128层QLC 3D NAND闪存研已经发成功,并已通过多家控制器厂商SSD等终端存储产品使用验证(型号: X2-6070),并且同时发布了128层512G TLC规格闪存芯片“X2-9060”。
国内芯片企业的崛起
作为业内首款128层QLC规格的3D NAND闪存,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。X2-6070和X2-9060在1.2V Vccq电压下均可实现1.6Gbps(Gigabits/s 千兆位/秒)的数据传输速率,为当前行业内最高。也就是说目前我们的芯片技术已经达到全行业的领先水平。
硬盘等存储设备价格的下降
科技改变生活,在拥有新的工艺技术,我们的闪存芯片不在受制于人,在相同的存储面积下,128层的3D NAND闪存存储容量就越大,大家可以看到的是目前1TB手机存储设备很少见到,但是长江存储的这款工艺上市后,1TB的手机容量也不是问题。
芯片制造厂家的匹配
目前最快闪存颗粒是东芝的BiCS5(这也是现在市面上几款PCIe 4.0 SSD使用的闪存颗粒),最高传输速度为1.2GT/s。据说下一代的BiCS6可以达到1.6GT/s,和长江存储这次发布闪存持平。8颗组成的1.33TB型号读取速度大概是6.4GB/s,这个速度的话目前还有哪款主控能达到这个性能,但是不管怎么说,在容量方面算是已经达到了行业领先水准了,并期待更多的厂商参与进来,建设国内自己的各大硬盘品牌。
总结
国内各科技行业迎来重大突破,也是展现了我国的综合实力和地位,拥有自己的核心技术,从此我们也不在受它人限制,厉害了,我的国!