啃下“几乎无人敢碰的硬骨头”
“你们要做dram”最初接到长鑫存储董事长兼首席执行官朱一明的加入邀请时,总经理赵纶内心久难平复。在项目组建之初,面对dram这样一个“几十年来几乎无人敢碰”的产业,即使是从业近40年的他,心里也没底。
让赵纶没想到的是,决心“打造ic之都”的合肥市以发展民族产业的开创眼光,主动谋划推动芯片产业发展。2016年5月,打造设计和制造一体化的内存芯片国产化制造基地。同时,也都做好了耐住寂寞以实现中国芯突破的准备。
2017年3月,项目开工,短短10个月后,厂房建设和设备安装完工,创下同期芯片先进制造厂最快速度。
在几乎没有技术和人才基础的情况下从零起步,其中艰辛可想而知。
dram有成百上千道工序,必须一次打通,一道不通就是“零”;要快!先发者的技术仍在前进,不能等差距拉开;项目总投资超千亿元,仅一期先行投资就高达180亿元,短期没有回报,还需要持续投入研发……
长鑫存储:“亮剑”芯片之巅 冲击芯片行业垄断格局
集成电路是战略性、基础性、先导性产业。去年,全球半导体市场销售额超过4000亿美元。从2008年开始,我国集成电路进口额超过原油,现已连续11年成为我国第一大宗的进口商品。其中,存储器芯片是中国芯片市场中的最大品类,也是最能体现集成电路规模经济效应和先进制造工艺的产品,市场需求达到全球的30%,进口额接近300亿美元,但我国的自主生产能力为零。 dram作为存储器的一种重要分类,96%市场被三星、海力士、美光3家寡头垄断。
“长鑫存储填补了国内dram的空白,有望突破韩国、美国企业在国际市场的垄断地位。 ”合肥市半导体行业协会常务副理事长陶鸿说,长鑫存储会在中国半导体历史上留下浓墨重彩的一笔。
突破源于创新,关键核心技术是国之重器。 dram产品广泛应用于移动终端、电脑、服务器、人工智能、虚拟现实和物联网等领域,市场潜力巨大。长鑫12英寸存储器晶圆制造基地项目是国内首家以19nm工艺为切入点的项目,也是我省单体投资最大的工业项目。世界制造业大会上,长鑫存储引人注目。 9月21日,总投资超过2200亿元的合肥长鑫集成电路制造基地项目在合肥签约,其中长鑫12英寸存储器晶圆制造基地项目总投资约1500亿元。此外伴随着时间的推移,dram已经开始步入了10nm阶段。
三星:未来10年内3d nand堆叠层数可达1000层
随着5g及物联网技术的发展,数据正呈现出爆炸式的增长,由此对于存储的需求也是越来越大。各大存储厂商也是在不断的研发更大容量的3d nand。
目前全球主要的3d nand flash 大厂,包括三星、sk 海力士、东芝、美光等,都已经量产了64层堆叠的3d nand flash,不少已经开始更高的72层、96层甚至128层堆叠的3d nand flash上取得了进展。
自去年以来,三星除了扩大64层3d nand生产比重,还在2018年抢先量产了着采用96层堆叠的三星第五代v-nand闪存芯片,并于三星韩国华城、平泽厂大规模量产。大幅领先竞争对手。与此同时,三星128层3d nand研发也在加速。
而为了进一步巩固其领先的优势,三星正在加速提高3d nand的产能,并加码更高容量的3d nand的研发。据悉,三星去年投资在nand flash闪存上的资本支出预计是64亿美元,2019年更是会提高到90亿美元。而这些投入首先是用于提高3d闪存的产能,包括位于平泽市和中国西安市的工厂,其次便是更先进的3d nand技术的研发。
在目前摩尔定律即将发展到极限的情况下,3d堆叠技术成为了nand flash在保持成本有限增长的情况下大幅提升存储容量的关键。那么随着3d堆叠的层数越高,技术难度也将会越高,未来是否会遇到大的瓶颈
对此,三星表示乐观。三星透露将有望在今年量产128层3d nand,并且预测在未来5年内,3d nand堆叠层数将达到500层,10年内将可达到1000层。
1000层堆叠的3d nand是什么概念目前东芝、西数及三星的64层堆叠的3d nand最高已经可以做到512gbit核心容量(64gb)。另据相关专业人士表示,128层堆叠的3d nand,最高可以做到2tbits的核心容量,也就是256gb容量。如果堆叠层数突破1000层,则意味着单die的核心容量甚至有可能达到2tb。
要知道目前ssd硬盘上通常是由4颗nand芯片组成的,而一旦500层甚至1000层堆叠的3d nand的推出,则意味着ssd将会被彻底革命。