从辉煌到落寞!日本存储已走向末路?
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存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。
存储器依照特点不同可分为众多类别。存储器种类众多,具有不同的分类方法,按存储形式不同,存储器可分为三大类:光学存储,根据激光等特性进行存储,常见的有DVD/VCD等;磁性存储,常见的有磁盘、软盘等;半导体存储器,采用电能存储,是目前应用最多的存储器。依照断电后是否还能保留数据,可分为“易失性(VM)”与“非易失性(NVM)”存储两大类。按是否可以直接被CPU读取,可分为内存(主存,如RAM)和外存(如ROM,硬盘等)。
中国是一个半导体存储器的消费大国,消费了全球接近50%的存储器产能。但目前国内相关技术积累薄弱,自给能力基本为零,完全失去控制能力。《国家集成电路产业发展推进纲要》发布后,在关键核心技术国产替代浪潮的推动下,中国大陆迎难而上,开启对DRAM的战略布局,力争在这一高端产业上有所作为。就国家层面来讲,如何切入该行业,切入的力度和规模有多大,这需要有一个清晰的产业定位。
近日,据华尔街日报报道,知情人士指出,美光科技公司和西部数据公司都在探索与Kioxia Holdings Corp.(铠侠)的潜在交易,该交易可能使这家日本半导体公司的估值达到300亿美元左右。
对存储行业而言,存储芯片主要以两种方式实现产品化:
1、ASIC技术实现存储芯片ASIC(专用集成电路)在存储和网络行业已经得到了广泛应用。除了可以大幅度地提高系统处理能力,加快产品研发速度以外,ASIC更适于大批量生产的产品,根椐固定需求完成标准化设计。
2、FPGA 技术实现存储芯片FPGA(现场可编程门阵列)是专用集成电路(ASIC)中级别最高的一种。与ASIC相比,FPGA能进一步缩短设计周期,降低设计成本,具有更高的设计灵活性。当需要改变已完成的设计时,ASIC的再设计时间通常以月计算,而FPGA的再设计则以小时计算。这使FPGA具有其他技术平台无可比拟的市场响应速度。新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷(多数工具以微微秒-百亿分之一秒计算)的特性。
目前,铠侠是全球第二大闪存芯片厂商,在全球闪存市场占据20%左右的市场份额,也是日本仅剩的存储芯片厂商,若一旦收购成功,这将意味着:日本的DRAM基本与美国同时起步。1972年日本研制成功1 kB DRAM,基本与英特尔公司同时推向市场。
众所周知,EUV光刻工艺是当前存储行业关注的重点之一。今年台积电、三星都在逻辑芯片生产中引入了EUV,量产7nm产品。存储芯片对于采用EUV并不如逻辑芯片那样迫切,现有的多重图形曝光技术在成本上仍然更加有优势。不过有消息称,三星已在探索在DRAM芯片中的应用。中国企业也应前期会投入,进行相关工艺的探索和开发,不能输在起跑线上。同时积极布局新型存储器技术研究和开发,对目前的几个新技术,如RRAM、MRAM、PRAM等均应投入资金和人才研究,而不要停留在讨论那种技术未来可能胜出。
国内目前有三大存储芯片基地,紫光主导的长江存储以武汉为基地,主要生产3DNAND闪存,目前已开始小规模量产32层3D NAND Flash。
根据最新的消息显示,长江存储目前已经获得了第一个闪存芯片订单,用于生产8GB容量的SD存储卡,订单规模为一万套32层3D NAND闪存芯片。消息人士称,长江存储公司的闪存芯片月产能只有5000片晶圆(芯片的产量往往描述为原材料晶圆的消耗数量),产能还比较小。
发展存储芯片的必要性在于其大而重要。重要体现在存储芯片是电子系统的粮仓,数据的载体,关乎数据的安全;大体现在其市场规模足够大,约占半导体总体市场的三分之一。以行军打仗作比喻,发展存储芯片可谓是兵马未动粮草先行。
一个基本的电子系统主要包括以下几个部分:传感器、处理器、存储芯片和执行器。传感器负责获取数据,处理器负责处理数据,存储芯片负责存储数据,执行器负责执行处理器的结果。
由于中国拥有庞大内需市场优势,目前已成为全球最大集成电路消费市场。中国集成电路产业是获得中国政府大力支持的一个战略性产业,历年集成电路设计公司规模持续增长及设计能力显著提升。尽管中国集成电路设计公司的平均规模仍落后于世界顶尖的集成电路企业,但差距已日益缩小。
但是存储器作为我国集成电路产业中占比最大的领域之一,势必会在我国信息产业发展中扮演极为重要的角色,而云计算、物联网、大数据等领域的布局,集成电路相关政策的发布,更是为存储器产业发展奠定了市场、政策等基础。