突破技术封锁,国产存储芯片用实力说话。

“咱们自己的芯片,也能做到世界级水平了!”这话在2020年春天,伴随着长江存储128层3D NAND闪存芯片的发布,让不少关注中国半导体产业的人心里头一热-5。从某种程度上讲,这款芯片的问世,就像一记响亮的回应,告诉了全世界中国在高端存储领域并非只有“追赶”这一个故事可讲。

当时大家心里都憋着一股劲,看着国外巨头把持着市场和技术,现在终于有了扬眉吐气的机会。这款长江存储128层3D NAND,尤其是其中的QLC型号X2-6070,直接拿下了三个“业内之最”:最高单位面积存储密度、最高I/O传输速度、最高单颗芯片容量-2-5


01 技术突破,一次漂亮的“弯道超车”

坦率讲,存储芯片这行当,历来是巨头的游戏,技术壁垒高得吓人。长江存储能从零起步,用短短三年完成从32层、64层到128层的“三级跳”,这速度本身就是一个奇迹-5

最让业界眼前一亮的,是它核心的Xtacking架构升级到了2.0-7。这个设计思路很巧妙,通俗点说,它不像传统方法那样把所有电路和存储单元“一锅炖”在一片晶圆上。

而是把它们分开,在两片独立的晶圆上各自加工——一片专门搞外围电路,一片专门堆存储单元-4

这么做的好处可太大了。两边工艺可以各自选择最优、最合适的方案,互不干扰,最后再用先进的键合技术“粘”到一起-4

带来的直接红利就是性能飙升,当时发布的长江存储128层3D NAND,其I/O接口速度在1.2V的低电压下就飙到了1.6Gbps,站在了业界的顶端-2-7

这颗QLC芯片的容量达到了1.33Tb(约合166GB),内部有超过3665亿个存储单元-5。如果打个比方,上一代的64层芯片好比是个小宿舍,那这128层芯片就是拔地而起的高层公寓,容量是前者的5.33倍-5

它不仅是技术实力的证明,更为后续消费级SSD、企业级服务器乃至数据中心等应用铺平了道路,瞄准的正是即将爆发的5G和AI时代的数据洪流-7

02 逆风前行,在封锁中寻找新路

故事的发展并非一帆风顺。就在产品发布两年多后,2022年底,长江存储被列入实体清单,遭遇了严峻的外部技术封锁-1-3

尤其棘手的是,相关禁令直接瞄准了制造128层以上堆叠技术所需的先进设备-3-8。这记“重拳”意图非常明显,就是要卡住你向上攀登的脖子。

但长江存储的选择不是退缩。一方面,他们利用已有的设备和技术储备,继续深挖潜力。比如,通过 “串堆叠” 等精巧的工程设计,他们用能获得的设备,成功制造出了层数更高的产品-8

另一方面,一场更为根本的“自力更生”战役悄然打响——建设全国产化设备的生产试验线-1-3

据报道,这条试验线计划在2025年下半年开始试产-1-8。这可是条“纯国产”的线,目的就是彻底验证在不依赖特定外部先进设备的情况下,能否实现先进NAND闪存的稳定、规模制造-3

这个过程当然充满挑战,良率、成本和长期可靠性都是必须闯过的关卡-3-8。但这一步一旦走通,意义非凡,意味着中国高端存储芯片的供应链安全将获得一块坚实的基石。

03 影响格局,从技术追赶到市场变量

长江存储的突破,带来的不仅是技术上的“零的突破”,更是实实在在的市场搅动。它的出现,让全球存储市场的巨头们第一次真切感受到来自中国玩家的压力。

有分析指出,如果长江存储的月产能能提升到20万片晶圆,它将具备影响全球NAND Flash价格走势的话语权-3。这种潜在的影响力,本身就是一种实力的体现。

从产品路线图看,长江存储并未止步于128层。它迅速向更高层数演进,推出了232层乃至采用Xtacking 4.0架构的更高层数产品-4-9

更引人注目的是其位密度(每平方毫米存储的数据量)表现。根据第三方分析机构TechInsights的拆解报告,长江存储的232层3D NAND在位密度这一关键指标上,已经达到了业内领先水平-6

这说明其架构设计极为高效,能用更小的芯片面积实现更大的存储容量,这是降低成本、提升竞争力的核心-6

到2024-2025年,长江存储的月产能已向13万至15万片迈进,目标是到2026年底占据全球约15%的市场份额-1-8

从一款突破性的长江存储128层3D NAND产品,到一个能够制定技术路线、规划庞大产能、并寻求供应链自主的行业重要参与者,这条路虽然艰难,但方向清晰可见。它不再仅仅是一个“挑战者”,而是逐步成长为一个能够塑造行业生态的“变量”。


04 网友问答:关于长江存储的三个核心关切

@科技数码控: 看到长江存储发展很快,但总听说被“卡脖子”。它现在最先进的技术到底到什么水平了?和三星、美光这些巨头比,是啥段位?

答: 你这个问题问到点子上了,也是大家最关心的。咱这么看哈:如果说早年的128层产品是“拿到了入场券”,那现在长江存储已经算是“在顶级赛场里稳定发挥”的选手了。

技术上,它早已超越128层。根据近期的行业信息,其第五代产品已经用上了294层堆叠技术,接口速度达到3600 MT/s,并且计划在2025-2026年推出接口速度高达4800 MT/s的下一代产品-3-8。更核心的是其自研的Xtacking架构已经演进到4.0,这是一个将存储阵列和外围电路分开加工再键合的独创技术,优势就是能实现更高的存储密度和更快的I/O速度-4-9

和三星、美光比,可以说互有长短。在位密度这个关键指标上,根据TechInsights的拆解分析,长江存储的232层产品已经达到了业界领先的水平,表现非常出色-6。这说明它在设计上非常高效。

真正的差距或者说挑战,主要存在于两个层面:一是全产业链的协同与成熟度,国际巨头有几十年积累的生态和供应链优势;二是在最顶尖的制造设备(如EUV光刻机)的获取和自主化上仍受限制-8。但长江存储正在通过建设全国产化试验线等方式,全力攻克第二个难题-1-3

所以,综合来看,它已经是全球NAND闪存第一梯队的强大竞争者,技术段位很高,但在某些产业基础和供应链环节上,还需要时间持续夯实。

@理性投资派: 从产业和投资角度看,长江存储的全国产化产线如果试产成功,到底有多大意义?是不是一个决定性的转折点?

答: 从产业角度讲,如果这条全国产化试验线成功,其战略意义远大于即时的经济效益。我们可以把它比作中国高端存储产业的“备份心脏”或“安全屋”。

当前,长江存储虽然能设计出顶尖产品,但最先进节点的量产依然依赖于全球供应链(尤其在特定制造设备上)。这条全国产线的核心任务,就是验证在完全脱离某类外部设备供应链的“极端情况”下,中国自主的装备、材料、工艺能否串联起来,生产出有竞争力的先进芯片-3-8

一旦验证成功,它至少带来三重价值:第一,供应链安全,掌握了备用方案,在谈判和应对不确定性时底气完全不同;第二,反哺国产设备,为国产半导体设备厂商提供了最宝贵的试炼场和迭代机会,能极大加速整个上游产业链的成熟;第三,技术路径自信,证明自主选择的技术路线(如Xtacking)和工艺方案是走得通的-1

但它并非“一夜翻身”的转折点。试产成功不等于立刻实现低成本、大规模、高良率的量产。从试验线到成熟量产线,中间还有很长的工艺优化、良率爬坡、成本控制的路要走-8

对于投资视角而言,这标志着最大的不确定性风险之一(完全被生产工具“卡死”)正在被系统性破解,长期价值的基础更加稳固。它是一个强大的“期权”,为未来的增长打开了天花板,但兑现为持续的利润和市场份额,仍需时间。

@未来观察家: 展望未来五年,长江存储以及国产存储芯片,最大的机遇和挑战分别是什么?

答: 未来五年,对长江存储和国产存储而言,将是机遇与挑战空前交织的五年

最大的机遇毫无疑问来自于 “数据爆炸”与“自主可控”的双重历史浪潮。AI、5G、物联网、智能汽车每时每刻都在产生海量数据,对存储的容量、速度和可靠性要求越来越高,市场蛋糕在持续做大。

同时,全球产业链重构和国家对信息产业安全的高度重视,为国产芯片提供了前所未有的导入窗口和试错空间。国内庞大的市场需求,足以哺育一个世界级的存储企业成长-8

而最大的挑战,则在于 “在高强度竞争和封锁下,实现可持续的商业与技术正向循环” 。具体分解来看:

  • 技术迭代的马拉松:存储芯片是技术快速迭代的行业,层数竞赛仍在继续(向400层、500层以上迈进)-9。长江存储必须在研发上持续高强度投入,保持技术领先性或至少不掉队,这需要巨大的、持续的现金流支持。

  • 生态建设的持久战:芯片再好,也需要在客户(尤其是企业级和云服务巨头)的产品中得到验证和广泛应用,才能形成品牌、获取利润、反哺研发。构建稳定、互信的全球客户生态,需要时间和无数次成功案例的积累。

  • 供应链自主的攻坚战:全国产化产线是“从0到1”的突破,但实现从“能用”到“好用、便宜、稳定”的“从1到100”,需要整个中国半导体设备与材料产业的集体突破。这是一场涉及数百个环节、数千种材料的系统战役-9

未来五年是突围与确立格局的关键期。机遇是时代赋予的东风,但挑战都是硬骨头。能否将技术突破转化为稳固的市场地位和健康的商业回报,将是衡量成功与否的真正标尺。