看着手机里刚下载的高清电影,电脑里瞬间打开的设计软件,我们可能不会想到,这些流畅体验背后,是中国存储产业从零开始攀登技术高峰的艰辛历程。

“咱们的存储芯片,不能总让别人捏着脖子。”一位行业工程师在2022年时曾感叹道。当时全球半导体产业链正经历剧烈变动,中国存储产业面临前所未有的挑战。

如今,长江存储已经成功自主研发并小规模量产超过200层的3D NAND闪存芯片,其性能与功耗比大有对标国际大厂同类产品之势-3


01 技术封锁下的自我突破

2016年7月,长江存储正式成立,从零开始踏上自主研发3D NAND闪存芯片的征程-10。在那之前,中国企业长期处于存储产业价值链的末端,核心技术受制于人。

这种局面在2022年底变得更加严峻,当被列入实体清单后,长江存储无法再获得先进的美系晶圆制造设备-4。这是许多业内人士眼中的“至暗时刻”。

“没有进口设备,我们就自己搞!”一位不愿透露姓名的技术人员回忆道。事实上,长江存储并没有停下脚步,而是加快导入自研技术与本土设备的步伐。

公司在武汉建设了一条仅采用中国制设备的试验线,计划2025年下半年试产-4。这一举措被视为突破美国对128层以上堆叠技术设备出口管制的关键一步。

02 独特架构的弯道超车

在众多技术路径中,长江存储开发了独特的晶栈(Xtacking)架构,这项创新逐渐成为国产3D NAND闪存颗粒的核心竞争力-2

传统3D NAND制造工艺中,存储单元和外围电路在同一晶圆上制造。而晶栈架构的妙处在于,它允许存储单元阵列和外围电路分别在两个独立的晶圆上制造。

看似简单的分离,带来了巨大的技术优势。两个部分可以在最优条件下独立加工,然后通过垂直互连技术键合在一起。这种方法大大提高了生产效率,同时让芯片性能得到显著提升。

正是基于这一架构,国产3D NAND闪存颗粒在性能指标上实现了快速追赶。有数据显示,采用晶栈架构的第三代产品,在当时就已达到了业界最高的I/O速度和存储密度-10

03 从颗粒到系统的全产业链

一项技术的成功,不仅仅在于突破本身,更在于能否形成完整的产业生态。新紫光集团展示了一条从颗粒到系统的全栈创新路径-1

2023年4月,北京忆恒创源科技股份有限公司发布了PBlaze6 6541系列企业级PCIe 4.0 NVMe SSD,这款产品搭载的正是长江存储最新一代的晶栈Xtacking 3D NAND-5

这并非孤例。新紫光集团旗下紫光闪芯近期发布的紫光闪存E5200 PCIe 5.0企业级SSD系列,更是实现了从主控芯片到存储颗粒的“100%国产化覆盖”,其中就采用了长江存储3D TLC颗粒-1

这些产品不仅在性能上表现出色,顺序读写速率达14.5/11.5GB/s,更关键的是为政务、金融、医疗、电信等关键领域提供了自主安全可靠的企业级存储解决方案-1

04 市场表现与未来布局

在全球半导体产业链加速重构的背景下,中国存储产业正迎来新一轮发展机遇-1。尽管面临外部压力,长江存储的产能计划依然在稳步推进。

有报告显示,截至2024年底,长江存储月产能预计达到13万片,2025年上看15万片,可供应全球约8%的产量。更令人瞩目的是,公司计划在2026年底挑战全球市占15% 的目标-4

产品路线图同样清晰:长江存储计划在2025年推出3D QLC X4-6080产品,并在2026年量产2TB级3D TLC与QLC产品,接口速度最高将达到4,800 MT/s-4

尽管试验线的良率与稳定性尚待验证,但长江存储无疑已成为中国半导体自主化的关键指标-4


长江存储的产品规划已延伸到2026年,计划量产的2TB级3D TLC与QLC产品接口速度将高达4,800 MT/s-4

而紫光集团的财报也显示了市场的认可:2025年前三季度,紫光股份实现营业收入773.22亿元,同比增长31.41%-1。当搭载长江存储颗粒的固态硬盘悄无声息地进入越来越多数据中心和消费电子产品时,中国存储产业已经书写了一段从追赶到并跑的技术突围史。