长江存储首席科学家霍宗亮面对媒体,坦然说出同行曾经的评价:“没人这么干,你们疯了!”-2

就在几年前,如果有人提起国产DRAM,多数行业内的人可能只会摇摇头,觉得这事儿难度太大。但武汉新芯却在这个被视为“无人区”的领域,悄悄埋下了一颗种子-2

如今,随着半导体国产化浪潮的推进,这颗种子已经开始发芽。武汉新芯不仅是中国大陆规模最大的NOR Flash制造厂商-5,还在三维集成技术方面取得突破,为DRAM的创新发展提供了全新路径-3


01 起步:早期规划与技术布局

武汉新芯对DRAM的布局,比许多人想象的要早得多。早在2016年,当投资高达1600亿元的国家存储器基地项目在武汉东湖高新区启动时,DRAM就已经被纳入规划蓝图-1

那时,业内对这个项目的关注主要集中在3D NAND闪存上,但实际上,武汉新芯的执行副总裁陈少民已经透露了DRAM的生产计划-1

根据当时的规划,如果到2020年能够达到30万片/月的产能,其中3D NAND将占20万片/月,而DRAM则占10万片/月-1

这个规划展现了武汉新芯在存储器领域的全面布局,不只是在闪存领域发力,也在动态随机存取存储器这个市场更大、应用更广的领域有所准备。

DRAM是啥?通俗点说,就是咱们电脑、手机里那个一断电数据就没了的内存。虽然它不像硬盘那样能长期保存数据,但计算速度要快得多,有计算的地方就离不开它-1

02 创新:3DLink技术突破传统限制

武汉新芯在DRAM领域的技术突破,绕不开它的3DLink™三维集成技术

这项技术可不简单,它能够将DRAM晶圆和其他不同工艺节点的逻辑晶圆利用铜-铜互连的方式直接“粘”在一起,实现了对存储器的直接访问-3

武汉新芯的这项技术到底有多厉害?它突破了传统封装级微凸块互连架构的限制,通过多片晶圆直接键合,达到高密度互连-3

这种技术带来的直接好处就是带宽大幅提升,能耗显著降低。具体来说,它能实现从逻辑电路到存储阵列之间每Gbit高达34GB/s的带宽和0.88pJ/bit的能效-3

西安紫光国芯已经通过代工合作的方式,使用武汉新芯的这项技术设计了SeDRAM平台-3

基于这个平台的两款SoC产品,已经在武汉新芯实现了大规模量产-3

03 结构:业务板块与产能规划

武汉新芯的业务结构经过多年发展已经相当清晰,主要分为三大板块:特色存储、数模混合和三维集成-4

在三维集成领域,公司已经成功构建了四大工艺平台:双晶圆堆叠、多晶圆堆叠、芯片-晶圆异构集成和2.5D硅转接板-4。这些平台为DRAM相关技术的发展提供了坚实基础。

从产能来看,武汉新芯正在稳步扩张。2021年到2023年,公司的产能分别为35.76万片、47.66万片、53.11万片,年均复合增长率超过20%-5

更值得关注的是,公司计划投资310亿元进行扩产,其中三期项目规划产能5万片/月-5

在这个三期项目中,三维集成业务相关产能合计就占了4万片/月-7。这表明武汉新芯正在将三维集成技术作为未来发展的重点方向。

04 现状:国内DRAM技术位置

要理解武汉新芯在DRAM领域的努力,得先看看整个国内DRAM技术的现状。

目前全球DRAM市场高度集中,三星和SK海力士两家韩国企业就占了约67%的市场份额,美国的美光占了28.5%,剩下的不到10%才由其他厂商瓜分-6

技术层面上,国内DRAM技术与国际领先水平确实存在差距。美光已经率先量产1α工艺,相当于12-10纳米制程-6

而国内主要的DRAM厂商合肥长鑫目前的工艺大致在17纳米,较海外龙头厂商落后两个技术节点-6

在代表先进技术的HBM(高带宽内存)领域,合肥长鑫目前已能量产HBM2e,而海外主流产品已经是HBM3e,同样存在代际差-6

这就是武汉新芯以及其他国内存储企业面临的现实环境——市场被高度垄断,技术存在差距

但正因为如此,国产DRAM的突破才显得尤为重要。

05 未来:国产存储的进击之路

武汉新芯在DRAM领域的发展,正处在关键阶段。2024年9月,公司提交了科创板IPO申请,计划募资48亿元-7

这次IPO募集的资金中,有43亿元将用于三期扩产项目,5亿元用于特色技术迭代及研发配套项目-7

半导体行业分析师普遍认为,随着AI、汽车电子等新兴领域的发展,对存储芯片的需求将持续增长-9

特别值得注意的是,2025年全球存储市场出现了供应短缺,多家产业链厂商预计这种短缺局面将持续到2026年-9

对于武汉新芯而言,这意味着市场机会窗口正在打开。公司不仅在扩大产能,也在加强技术研发。

比如,公司已经发布的《高带宽存储芯粒先进封装技术研发和产线建设》招标项目,计划利用三维集成多晶圆堆叠技术打造国产高带宽存储器产品-7


当被问到未来规划时,武汉新芯的一位技术人员坦言:“时间窗口开了,大家都在跑,跑慢了,机会就没了。”-2

武汉新芯的三期项目工地塔吊林立,与一二期厂房连成一片壮观的“芯”城景象-2

随着全球存储市场迎来新一轮增长周期,中国存储芯片的自给率仅为个位数,武汉新芯在DRAM领域的技术积累和产能布局,或许正在改写这个数字。

网友提问:武汉新芯的DRAM技术到底强在哪里?

网友“江城芯片迷”提问:看了文章,还是不太明白武汉新芯的DRAM技术到底有什么特别之处,能简单说说吗?

哎呀,这位网友问到点子上了!武汉新芯在DRAM领域的技术亮点,还真不是一两句话能说清楚的,但我尽量给您讲明白。

最核心的是他们的3DLink™三维集成技术。这项技术最大的突破就是能把DRAM晶圆和逻辑晶圆像“千层饼”一样直接键合在一起,中间不用那些传统的、效率低下的连接方式-3

这么做的直接好处就是数据传输速度飞快,能耗还特别低。具体来说,每Gbit带宽能达到34GB/s,能效只有0.88pJ/bit-3。这是什么概念?就像把原来的乡间小路变成了高速公路,车跑得更快,油耗反而更低。

这种技术对于解决“存储墙”问题特别有帮助。您可能听说过,现在计算机系统里,处理器速度越来越快,但内存速度跟不上,这就形成了瓶颈。武汉新芯的技术正是冲着这个问题去的-3

而且啊,这项技术已经不只是实验室里的东西了。基于这个技术的SoC产品,已经在武汉新芯实现了大规模量产-3。这意味着它不是纸上谈兵,而是经得起实际生产检验的。

网友提问:武汉新芯的DRAM产品什么时候能大规模上市?

网友“等待国产芯”提问:很期待国产DRAM,想知道武汉新芯的相关产品什么时候能大规模上市?

这位网友,我特别理解您期待国产芯片的心情!说实话,我也在等。

从目前的信息来看,武汉新芯的DRAM布局是分阶段推进的。早在2016年,他们就把DRAM纳入了长期规划,当时计划如果2020年能达产,DRAM产能将达到10万片/月-1

现在的情况是,武汉新芯正在大力推进三期项目建设,这个项目规划产能5万片/月,其中三维集成业务相关产能就占了4万片/月-7。三维集成技术和DRAM密切相关,所以这个产能扩张对DRAM发展是个积极信号。

但说实话,大规模上市需要时间。半导体制造不是搭积木,从技术研发到量产,再到市场推广,每一步都需要时间打磨。特别是存储芯片,对可靠性、稳定性要求极高,不能急于求成。

不过也有好消息:基于武汉新芯3DLink™技术的SeDRAM平台,已经有SoC产品在量产了-3。这可以看作是前期技术验证和市场试水

我个人预计,未来2-3年内,我们可能会看到更多基于武汉新芯技术的DRAM相关产品推向市场。但大规模普及可能需要更长时间,毕竟要建立完整的生态系统不是一朝一夕的事。

网友提问:投资武汉新芯的IPO是否有前景?

网友“理财小能手”提问:最近看到武汉新芯要上市的消息,从投资角度看,这家公司有前景吗?

这位网友,投资有风险,我可不能给您直接的投资建议,但可以分享一些相关信息供您参考。

武汉新芯的IPO确实引人关注,它是“科八条”后第二家获得受理的科创板IPO项目-7。公司计划募资48亿元,主要用于三期扩产和技术研发-7

从业务基本面看,武汉新芯有不少亮点:它是中国大陆规模最大的NOR Flash制造厂商-5,在三维集成技术方面有独特优势-3,而且背靠长江存储,有强大的产业背景支持-4

公司近几年的营收表现也不错,尽管半导体行业有波动,但2023年营收达到38.15亿元,保持了增长势头-5

但投资半导体企业也要看到风险。这个行业周期性很强,受宏观经济、技术变革、国际环境等多重因素影响-5。武汉新芯2023年的毛利率就有所下降,从2022年的36.51%降至22.69%-5

公司计划投资310亿元扩产-5,这样的巨额投资未来能否带来相应回报,还要看市场需求、技术发展等多种因素。

总的来说,武汉新芯在国产半导体替代、存储技术发展的大趋势中占据有利位置,但具体投资价值需要您基于自身风险承受能力、投资目标等因素综合考虑。