长江存储CEO杨士宁拿起那枚比指甲盖还小的芯片,窗外武汉国家存储器基地的厂房正在封顶,他知道这枚32层3D NAND闪存芯片将改变中国“无芯之痛”的历史。

最近几年国产存储芯片的突破就像坐上了火箭,紫光国芯的32层3D NAND技术从实验室走向生产线只用了不到两年时间

2018年6月,我国首批拥有完全自主知识产权的32层三维NAND闪存芯片宣布年内量产,这标志着国家存储器基地从厂房建设阶段进入量产准备阶段-1

这块芯片可来之不易,耗资10亿美元、由1000人的团队历时两年才啃下这块硬骨头-1。当时我国通用存储器基本全部依赖进口,这颗芯片的诞生有望使我国进入全球存储芯片第一梯队-1


01 技术破局

紫光国芯搞出的这枚32层3D NAND芯片,说起来容易做起来难。您瞅瞅,这可不是简单的平面堆叠,而是真正的三维立体结构,就像把平房改建成摩天大楼

以前我们用的闪存芯片都是平面结构,存储单元并排排列,想增加容量就得缩小单元尺寸,但尺寸小到一定程度就遇到物理极限了。

三维堆叠技术就不一样了,它让存储单元垂直堆叠,在同样面积的土地上能盖更高的楼,存储容量自然就上去了。

2017年,长江存储成功研发我国首颗32层三维NAND闪存芯片时,性能、功能和可靠性等关键指标全达标了,这可是个了不起的突破-10

这块芯片顺利通过电学特性等各项指标测试,达到了预期要求-10。当时的研发团队通过大量实验和数据分析,寻找影响各种可靠性特性的关键因素,并与工艺团队紧密协作,最终实现了全部可靠性参数达标-10

02 演进之路

从32层3D NAND起步,紫光国芯的存储技术一路高歌猛进。2019年4月,紫光存储就发布了采用32层3D NAND Flash的企业级固态硬盘P8260-2

这款硬盘可了不得,里面的三大核心芯片都采用紫光自家的技术:长江存储的32层3D NAND Flash、紫光得瑞的SSD控制器、西安紫光国芯的DRAM-2

P8260遵循NVMe 1.2.1标准,支持PCIe Gen3 x4,最多支持16个NAND通道,提供了高吞吐量的基础-2。双通道40bit DDR控制器(带有ECC功能)让内部数据的接入更可靠-2

您瞅瞅,紫光国芯的32层3D NAND技术就这么从单纯的存储颗粒发展成了完整的存储解决方案,这可是质的飞跃。

03 创新飞跃

时间跳到2025年,紫光国芯的技术已经进化到了让人眼花缭乱的地步。他们搞出了三维堆叠DRAM技术,也就是SeDRAM®,目前已经发展到第四代-9

这项技术通过三维堆叠实现逻辑晶圆与DRAM晶圆的3D集成,可为准力芯片提供每秒高达数十TB的访存带宽,并支持高达数十GB的内存容量-9

相比传统的平面DRAM,这种三维堆叠技术有效破解了计算体系架构中的“存储墙”困境-9简单说就是打破了数据传输的瓶颈,让算力芯片的性能能够极致发挥。

2025年,紫光国芯适配大模型应用的四层3D堆叠DRAM芯片荣获“中国芯”年度重大创新突破产品奖-9。这可是国内集成电路领域规格最高的奖项之一,当年只有三款芯片入选,可见这项技术的含金量-9

04 应用落地

技术再好也得用起来才行。紫光国芯的存储技术已经渗透到我们生活的方方面面,从手机到汽车,从数据中心到边缘设备。

在智能汽车领域,紫光国芯的车规级第四代低功耗同步动态随机存取存储器LPDDR4已成为国内首款车规级LPDDR4产品-3

这款产品专为汽车智能化与网联化对高性能、高可靠性的严苛要求设计,已入围中国汽车工业协会“中国汽车芯片创新成果”-3年出货量已超数百万颗,广泛应用于ADAS感知、智能座舱、车身控制等汽车电子控制系统-3

在AI计算领域,紫光国芯的SeDRAM®技术为AI大模型训练提供了超高带宽支持-4。他们推出的适配大模型应用的SeDRAM-P300芯片,就是业内首款采用“四层DRAM堆叠”三维集成技术并实现量产的产品方案-5

05 生态布局

单打独斗可成不了气候,紫光国芯背靠新紫光集团这棵大树,构建了完整的存储产业生态。

新紫光集团焕新启航三年来,构建了覆盖半导体及数字经济全产业链的战略布局-3。集团形成了覆盖芯片设计、封测、设备、材料和模组的半导体全产业链-3

这种全产业链布局让紫光国芯能够更好地整合资源,加速技术创新。他们的CXL内存扩展主控技术方案已进入产品化阶段,全系产品旨在满足服务器系统主存容量扩展、带宽扩展等核心需求-3

2025年,新紫光集团在中国存储行业领先企业推荐榜单中位列第一-9紫光国芯作为其核心子公司,自然也成为行业的技术标杆-9


当紫光国芯的最新SeDRAM芯片在2025年半导体展台上发光时,三星和海力士的工程师们驻足良久。这家中国企业不再只是模仿者,它的32层3D NAND技术已经演进为打破“存储墙”的三维堆叠DRAM方案,年出货数百万颗车规级芯片正驶向全球公路。

随着西安、合肥双基地制造集群产能突破20万片/月,紫光国芯的存储版图仍在扩展-4。在6G与存算一体化的未来蓝图中,中国存储芯片的自主之路,才刚刚驶入快车道。