展会灯光下,一块印有长江存储字样的芯片旁,工程师指着上面密密麻麻的微观结构说,“这里每一层存储单元,都是我们爬过的技术高山”。
2018年,紫光集团首次公开自主研发的32层3D NAND闪存芯片时,国际存储市场正被三星、美光等巨头牢牢把控-8。

七年后的今天,搭载紫光国产存储芯片的手机、固态硬盘和汽车智能系统,正悄然改变着中国数字经济的基础架构。

2017年,紫光集团旗下的长江存储完成了中国首颗32层3D NAND芯片的研发设计。当时全球存储市场已被国际巨头瓜分殆尽,中国企业的存储芯片自给率几乎为零-5。
这款耗时两年、投入10亿美元研发的芯片,在2018年底实现了小规模量产,标志着国产高端存储芯片实现了“零”的突破-2-8。
长江存储并没有满足于此。短短一年后的2019年9月,公司宣布基于Xtacking架构的64层256Gb TLC 3D NAND闪存实现量产-6。
这一突破将中国企业与国际先进水平的技术差距,从过去的数代迅速缩短至一到两代-6。当时业内专家评价,这个进步“相当于用两年时间,跑完了别人五年的路”。
长江存储能在短时间内实现技术跨越,关键在于其自主研发的Xtacking架构-2。这种创新架构采用了一种与众不同的生产思路。
传统3D NAND芯片的生产中,存储单元和外围电路通常在同一片晶圆上加工,这导致生产工艺必须相互妥协-2。
Xtacking架构则将这两部分分开——存储单元和外围电路分别在两片晶圆上独立加工,各自采用最适合的工艺技术,最后通过垂直互联通道键合接通-2。
这种分离加工的方法带来了明显的性能优势。长江存储的NAND I/O速度从行业普遍的1.0Gbps提升至3.0Gbps,堪比DDR4内存的速度水平-2。
更快的I/O速度意味着数据读写更加迅速,为高性能计算、人工智能和大数据处理提供了硬件基础。
紫光集团在存储领域的布局不止于芯片设计和制造。2023年,紫光宏茂微电子宣布实现大容量企业级3D NAND芯片封测的规模量产-2。
封测环节是芯片出厂前的最后一道关键工序,直接关系到芯片的可靠性和性能表现。
紫光通过资本运作与自主研发相结合的方式,收购了台湾封测厂南茂在大陆的子公司的股份,快速构建了完整的封测产线和专业团队-2。这一布局使得紫光集团在存储领域形成了设计、制造、封测的全产业链能力。
在产能布局上,紫光集团在西安、合肥等地建立了制造基地,2025年存储芯片月产能突破20万片-1。
随着技术逐步成熟和产能扩大,紫光存储芯片开始进入主流供应链。在消费电子领域,紫光的LPDDR5X内存模组已经进入小米14、vivo X100等热门手机型号的供应链体系-1。
这些产品实测读写速度可达12GB/s,为用户提供了流畅的使用体验。
在汽车电子领域,紫光国芯的车规级LPDDR4(x)内存芯片已通过AEC-Q100认证,应用于蔚来ET7、小鹏G9等多款智能汽车-1。在政务、金融、医疗等关键领域,紫光存储系统也正在替代进口产品,为国内数据安全提供了基础保障-1。
紫光集团的存储芯片市场份额从几乎为零,逐步增长到全球市场的一定比例。集邦科技曾预测,到2023年长江存储在全球存储芯片市场的份额有望超过10%-7。
紫光集团通过“从芯到云”的战略布局,构建了覆盖芯片设计、制造、封测到数字解决方案的完整生态-8。在这个生态中,存储芯片与计算芯片、云服务形成了协同效应。
在人工智能计算领域,紫光国芯的三维堆叠DRAM(SeDRAM)技术已发展至第四代,可为AI芯片提供每秒数十TB的访存带宽-1。
这项技术能将AI推理延迟降低至10微秒以下,为大模型训练提供了高带宽存储支持-1。
紫光存储产品在5G通信、物联网、智能汽车等新兴领域的应用也在不断拓展。紫光国芯的低功耗256Mb DRAM KGD产品,已累计出货数亿颗,服务于蜂窝通信、卫星导航等领域-9。
存储芯片行业的竞争从未停歇。当紫光等国内企业正在努力缩短与传统存储技术的差距时,新一代存储器技术已悄然崭露头角。
MRAM、PCRAM和ReRAM等新式存储器技术正逐步走向成熟,这些技术可能在特定领域对传统DRAM和3D NAND构成补充甚至替代-10。
台积电已在其40nm工艺中实现了ReRAM的量产能力,22nm MRAM技术也已准备就绪-10。这些新技术在写入速度、数据保存和耐用性方面表现突出。
面对技术快速迭代,紫光集团正在布局存算一体化和6G存储等前沿方向-1。
计划投入营收的20%用于6G NTN存储芯片的研发,同时开发基于ReRAM的存算一体架构,目标是在2026年推出原型产品-1。
当搭载紫光3D NAND芯片的国产固态硬盘在电商平台月销量突破十万件时,一位长江存储的工程师在公司内部论坛写道:“七年前我们拆解国外芯片学习,七年后国际同行开始研究我们的Xtacking架构”。
他身后生产线上的晶圆,正以每月数十万片的规模,流向全球数据中心和智能终端。中国存储芯片的自主之路,在紫光等企业的推动下,正从技术突破走向生态构建,从国内应用走向全球市场。