靳磊博士在清华大学电子系的讲台上,向学生们展示着一组复杂的三维堆叠结构图,台下学子们专注的眼神里,倒映着中国存储芯片自主创新的未来图景-3。
近年来,中国存储产业在风雨交加中奋勇前行,攻克三维堆叠存储技术壁垒已成为国家科技自立的关键战役。随着全球存储大厂在321层NAND和先进DRAM制程上持续加码,中国存储企业能否迎头赶上?

当“存储墙”困境摆在面前,紫光等国内企业拿出了自己的解决方案-2。从企业级固态硬盘到三维堆叠DRAM,一条自主可控的存储产业链正在悄然形成。

全球存储市场竞争激烈,国际巨头已突破200层堆叠大关。2023年8月,SK海力士展示了全球首款321层NAND闪存样品,效率比上一代238层512Gb产品提高了59%-4。
美光计划在232层之后推出2YY、3XX与4XX等更高层数产品;三星则计划2024年推出第九代3D NAND(有望达到280层)-4。
面对这样的技术差距,长江存储研发中心资深技术总监靳磊博士指出,成熟成功的产品技术体系往往是从可利用的物理机制出发,由“应用需求”与“技术方案”长期协同演进的结果-3。
国内存储产业不仅面临技术上的挑战,更承受着供应链安全的压力。三维存储芯片技术已成为业界共识,但如何突破技术封锁,实现自主可控,成为摆在中国存储企业面前的难题-6。
在这样的大背景下,紫光集团旗下的存储企业开始走出自己的技术路线。2025年6月,紫光闪芯正式发布了新一代面向企业级市场的SATA SSD E1200产品系列-5。
这款产品采用3D TLC NAND搭配智能磨损均衡技术,达成每日全盘写入次数≥1的耐用性标准-5。通过固件算法的设计创新,E1200产品系列实测顺序读取性能达550MB/s,顺序写入性能达530MB/s-5。
值得注意的是,E1200的控制器、NAND颗粒、DRAM等核心器件均采用国产化设计,实现了从硬件到固件的完全自主可控-5。
这一突破意味着中国存储产业在自主可控道路上迈出了实质性一步。产品支持国密SM2/3/4及AES、SHA、RSA加密算法,满足数据中心系统扩展升级需求-5。
存储技术的突破需要全产业链的协同努力。清华大学电子系《数字逻辑与处理器基础》课程经常邀请工业界专家分享实践经验-3。
过去的两三年里,华为、阿里、兆易创新、沐曦、美光、长江存储、长鑫、小米等企业都参与了这一系列的报告,为电子系的学生培养作出了贡献-3。
这种产学融合的模式为存储产业培养了急需的人才。靳磊博士在报告中阐释了闪存关键指标如何塑造NAND闪存具体的技术方案,并援引科技史和科学哲学著作,分享了对物理机制、应用需求和技术创新之间关系的理解-3。
紫光集团内部也形成了技术协同机制。紫光国芯自主研发的三维堆叠DRAM(SeDRAM®)技术,秉承“连的更密、挪的更近、叠的更高”的存算架构创新理念,针对AI算力芯片普遍面临的“内存墙”问题提供了解决方案-8。
随着3D NAND堆栈层数不断增加,制造工艺面临严峻挑战。当堆栈超过128层,堆栈高度接近7微米,所需的通道孔和狭缝转变为高深宽比特征,刻蚀的挑战越来越大-1。
在硬掩膜沉积和开口形成以便刻蚀垂直通道之前,沉积交替的氧化物和氮化物薄膜层就是3D NAND生产工艺的开始。随着行业向128层及更多层数发展,堆栈深度接近7微米,硬掩膜的厚度约为2-3微米,通道孔的深宽比正在接近90到100-1。
应对这些挑战需要创新的工艺方案。泛林集团测试了一种不同的方法来实现所需的刻蚀深度,即先通过设定(例如5微米)刻蚀通道孔,然后在侧壁上沉积保护性衬垫,以避免过度的横向刻蚀-1。
添加衬垫可以在不增加整个结构的关键尺寸的情况下进行额外的刻蚀。虽然这个过程仍然需要诸多优化,但该测试展示了一条很有前途的、刻蚀更小更深孔的途径-1。
紫光集团在存储领域布局深远,形成了较为完整的产品矩阵。紫光国芯作为新紫光集团旗下企业,已发展成国内实现存储芯片全栈技术自主可控的企业之一-2。
2025年11月,适配大模型应用的SeDRAM-P300芯片荣获“中国芯”年度重大创新突破产品奖,成为国内首款入选该奖项的存储芯片-2。
除了在DRAM领域的突破,紫光在NAND闪存方面也有布局。根据公开信息,紫光国芯已在新型存储器RRAM领域进行了研发和布局,同时布局NAND Flash等新型存储器领域-10。
紫光国芯的业务涵盖存储颗粒产品、存储KGD产品、模组和系统产品、嵌入式DRAM和存储控制芯片,以及专用集成电路设计开发服务五大核心业务体系-10。
任何技术的价值最终都要通过市场应用来检验。紫光国芯的车规级LPDDR4(x)内存入选《中国汽车芯片创新成果》,年出货超百万颗,适配特斯拉、比亚迪等车企-2。
在消费电子领域,LPDDR5X内存模组进入小米14、vivo X100系列供应链,读写速度达12GB/s-2。这些成果表明,国产存储芯片已经能够满足高端消费电子产品的需求。
面向企业级市场,紫光闪芯E1200产品系列支持SATA 3.0协议与2.5"SATA接口,提供480GB、960GB、1.92TB、3.84TB、7.68TB容量选择-5。
产品内置SMART工具,支持实时预测硬盘性能、健康、温度等使用状态,可提前预测故障-5。这些功能对企业用户来说至关重要,能够有效降低系统维护成本和数据丢失风险。
随着AI、物联网、智能汽车等新兴领域的快速发展,存储产业将迎来新的机遇与挑战。紫光国芯已开始布局6G与存算一体化的战略方向-2。
公司计划投入营收20%研发6G NTN(非地面