存儲芯片是什麼?怎麼沒有聽說存儲芯片被卡脖子?

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您好,很高興為您回答問題。

存儲芯片,是嵌入式系統芯片的概念在存儲行業的具體應用。因此,無論是系統芯片還是存儲芯片,都是通過在單一芯片中嵌入軟件,實現多功能和高性能,以及對多種協議、多種硬件和不同應用的支持。以後存儲芯片越好,性能自然就會更好,而更好的同時,以後我們會看見現在我們看不到的科技產品,可能會在大街上看到行走的機器人,和取代人工的只能設備,這裡面功勞是有存儲芯片的功

對存儲芯片行業而言,存儲芯片有兩種操作方式來實現產業化。

ASIC技術實現存儲芯片

ASIC(專用集成電路)在存儲和網絡行業已經得到了廣泛應用。除了可以大幅度地提高系統處理能力,加快產品研發速度以外,ASIC更適於大批量生產的產品,根椐固定需求完成標準化設計。在存儲行業,ASIC通常用來實現存儲產品技術的某些功能,被用做加速器,或緩解各種優化技術的大量運算對CPU造成的過量負載所導致的系統整體性能的下降。

FPGA 技術實現存儲芯片

FPGA(現場可編程門陣列)是專用集成電路(ASIC)中級別最高的一種。與ASIC相比,FPGA能進一步縮短設計週期,降低設計成本,具有更高的設計靈活性。當需要改變已完成的設計時,ASIC的再設計時間通常以月計算,而FPGA的再設計則以小時計算。這使FPGA具有其他技術平臺無可比擬的市場響應速度。

新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷(多數工具以微微秒-百億分之一秒計算)的特性。同時,廠商可對FPGA功能模塊和I/O模塊進行重新配置,也可以在線對其編程實現系統在線重構。這使FPGA可以構建一個根據計算任務而實時定製軟核處理器。並且,FPGA功能沒有限定,可以是存儲控制器,也可以是處理器。新一代FPGA支持多種硬件,具有可編程I/O,IP(知識產權)和多處理器芯核兼備。這些綜合優點,使得FPGA被一些存儲廠商應用在開發存儲芯片架構的全功能產品。

存儲芯片被卡脖子的事情,要自強不息啊

這個事情先要從國內幾家存儲芯片公司說起,國內有長江存儲,中興,華為幾家公司說起。

長江存儲卡脖子17年

至於題主說的存儲芯片被卡脖子事件,應該是發生在17年,日本晶圓大廠sumco決定砍掉中國大陸存儲芯片廠商長江存儲(原武漢新芯)的晶圓訂單,優先供給臺積電,英特爾,鎂光等大廠,在日本sumco優先供貨美國,日本,中國臺灣廠商臺積電的情況下,長江存儲芯片可能會面臨晶圓供不應足的局面,這個消息在當時對於在力圖在存儲芯片上實現國產化替代的紫光集團來說,肯定不是個好消息。這件事情的原因是商業上的原因,也源自於當時的長江存儲不強大,加油吧。

中興被卡脖子18年

還有就是我們熟知18年美國製裁的中興公司事件,這件事情原因是中興違反了簽署合同的相關協議,所以才被制裁的。因為這件事情,也讓大家知道了,自己造芯片的重要性。

華為被卡脖子19年

還有19年華為被美國商務部列入“實體名單”,也就是說華為被美國“封殺了”,還有谷歌停止對華為新制成的的終端設備支持,這毫無疑問對華為智能設備產生了巨大的影響。辛虧華為有B計劃,才沒有被欺負,併成功耍了一個回馬槍。

以上事件說明了有先進的技術的重要性,不然落後就要捱打,卡脖子的事情不止發生存儲芯片行業,還有其他行業也是有的。唯有我們自強不息才是正確和快速崛起的方式。加油。


孤單中的寂


存儲芯片主要包括DRAM芯片和NAND芯片,這個行業確實是拼製造,但並不意味著我們不會被卡脖子。我國投資370億元之巨的福建晉華,主要製造DRAM芯片,在2018年10月30日被美國商務部列入“實體清單”,至今前途未卜。

今天我到晉華的官網去逛了逛,發現“大事記”的時間線停在了2018年10月20日,也就是試產運行之日,至今1年半過去,就沒有量產的消息傳出。

公司產品頁一片空白,“網頁建設中”五個字信息量太大了。

在外界的印象中,CPU、GPU、基帶等芯片既有專利壘起的高門檻,又有市場生態築就的強大護城河,而存儲芯片是一種標準產品,結構就是存儲單元整列,拼的是製造,根本不用考慮市場生態,似乎只要敢燒錢、肯燒錢,沒有做不成的,日本和韓國就是這麼發家的。

這麼想還真是大錯特錯。

日本在存儲芯片產業上能吊打美國,除了肯燒錢,還因為遇上了好時候,DRAM芯片產業剛剛起步,美日企業站在一條起跑線上;韓國能在存儲芯片產業上後來居上,除了肯燒錢,也是遇上了好時候,一方面美日正發生貿易摩擦,韓國的存儲產業得到美國扶持,同時日本資產泡沫破滅,削弱了日企的競爭力,恰到好處地承接了存儲芯片產業的轉移。

我國起步時,上述這些優勢都不具備,劣勢倒不少。

2018年10月26日,中國存儲器產業聯盟成立大會暨第一次會員大會在武漢召開,存儲器聯盟理事單位包括長江存儲、合肥長鑫和福建晉華三家公司。

6天前福建晉華剛開始試產投片,存儲器產業聯盟成立大會有點慶賀的意思,但出人意料的是,4天后,福建晉華被美商務部列入“實體清單”,相當於襁褓中的嬰兒被卡住了脖子。

國產存儲芯片廠商在專利佈局上處於弱勢地位

在2010年前,全球存儲芯片行業洗牌完畢,歐洲、日本企業基本出局,美國、韓國確立了強勢地位,數十家存儲芯片企業要麼倒閉、要麼被收購,使得存儲芯片的專利基本集中到美光、三星和SK海力士三巨頭手中。

從下圖三巨頭的專利申請量走勢圖可以看出,1997年到2010年間,存儲芯片專利出現一個爆發期,2010年之後,三巨頭專利申請量急劇下降,表明市場壟斷已經形成。中國集成電路知識產權聯盟發佈的《集成電路專利態勢報告》表明,在DRAM領域,中國企業的專利申請量僅佔4%,而日、美、韓佔比達到76%。

這數十倍的專利差距,使得後來者根本沒有彎道超車的機會。

半導體設備基本被日美壟斷,成為套在國產存儲芯片企業頭上的緊箍咒。

下圖是網上流傳的晉華存儲器生產設備採購清單,可以看出,清一色的日本、美國企業。

實際上,全球前10大半導體設備公司,美國佔了5個,日本有4個,歐洲1個。這就意味著,人家一斷供,沒有生產設備,錢再多,你也生產不了先進存儲芯片。

總之,看起來沒有CPU等邏輯芯片複雜的存儲芯片,對目前的我國來說,仍然是一塊硬骨頭,還需要多多努力。


魔鐵的世界


目前整個芯片領域可以分為邏輯芯片、存儲芯片、半導體代工三大塊。

  • 邏輯芯片:比較複雜,整個生態都被美國把控,比如英特爾、英偉達,短期內我國仍將處於被卡脖子狀態;

  • 半導體代工:這塊也是由臺積電和三星把控,作為中國芯片代工領域“全村的希望”,中芯國際目前落後前二者2代左右,還在苦苦掙扎著7nm工藝的商用;
  • 存儲芯片:相對於邏輯芯片來講內部實現比較簡單,而且是個體量超過2000億美元的大產業,是這三大塊裡面我國最容易實現彎道超車的。

存儲芯片相對邏輯芯片比較簡單,不存在技術鴻溝

邏輯芯片是人類科技的皇冠,其內部結構非常複雜,美國之所以持續霸佔著邏輯芯片的制高點,是因為芯片的底層架構(如X86、ARM及大量IP專利)、芯片設計能力(如高通、英特爾)、EDA工具(指芯片設計仿真軟件)、操作系統(安卓、Windows)這四部分全部被美國牢牢攥在手裡,離開了這四塊,邏輯芯片的發展就舉步維艱受制於人,所以中國更多是跟隨者的角色,短期內想超車實在太難。

存儲芯片則不同,說白了就是讓一堆內存能正常存儲和訪問數據,一般由譯碼驅動電路、存儲矩陣、讀寫電路、地址線、數據線、控制線、片選線等模塊組成,所以邏輯比較簡單,不存在那麼大的技術鴻溝。作為全世界最大的存儲芯片消費市場,中國必須抓住機遇,快速實現彎道超車。

中國存儲芯片現狀

存儲芯片主要分為DRAM和NAND Flash兩類,全球市場上主要被美日韓三個國家佔據,如在 DRAM 內存上,三星、SK 海力士和鎂光三家佔據著近乎 95%的市場。而在 NAND Flash上,三星、海力士、鎂光、東芝、西數 、閃迪都是消費者和企業的主流選擇。作為世界上最大的存儲芯片消費國,中國每年要從國外進口超過900億美元的存儲芯片。

為了解決自給率不足的問題,中國政府近些年加大了對存儲芯片市場的扶持,目前國內的龍頭企業主要有三家,一是長江存儲,二是兆易創新與合肥合作的合肥長鑫,三是聯電與福建省合作的福建晉華,由於起步較晚,三家企業目前仍然在追趕中,不過近兩年來已經取到了不錯的成績:

(1)2019年9月底,合肥長鑫宣佈正式量產DDR4內存,成為第一個國產內存供應商,長鑫國產內存項目有三期,第一期投資約為72億美元,預計產能就有12.5萬片晶圓/月,佔到全球內存芯片產能的10%;

(2)2020年4月13日,長江存儲宣佈128層QLC 3D NAND閃存研發成功,型號為X2-6070,這是業內首款128層QLC規格的3D NAND閃存,具有大容量、高密度等特點,適合於讀取密集型應用,作為閃存行業的新人,長江存儲用短短3年時間實現了從32層到64層再到128層的跨越。

超車之路並不平坦

需要警醒的是,為了打擊中國半導體產業的崛起之勢,美國會想盡一切辦法進行打壓。典型的事件就是國內存儲芯片三巨頭之一福建晉華被美製裁事件:2018年10月30日,美國商務部宣佈,對福建晉華集成電路有限公司實施禁售令,禁止美國企業向後者出售技術和產品,稱福建晉華涉及違反美國國家安全利益的行為。處於打壓制裁之下的福建晉華日子並不好過,很有可能退出內存芯片領域,不排除美國後續會對其他存儲芯片企業進行打壓。

綜上,相比於邏輯芯片,存儲芯片市場的需求更大、技術門檻相對較低,是一個值得重點發力突破的方向。雖然目前存儲芯片市場仍然被美日韓霸佔,但是中國企業已經初具規模並且有了一些成績。當然,崛起之路肯定會受到美日韓的打壓,我們希望中國企業能夠愈挫愈勇,在3-5年以後,實現存儲芯片的自給自足。


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