手机存储空间告急的提示再次弹出,小李却在电商平台发现,一款1TB的国产固态硬盘价格只有国际大牌的一半,他半信半疑地下单,不知道手中这块小小的芯片正承载着中国半导体的一段逆袭故事。

最近长江存储在武汉建设的全国产设备试验生产线计划于2025年下半年开始试产,这条生产线是长江存储为应对美国出口管制而采取的关键举措之一-1

一旦成功,将有助于扩大规模量产的可能性,并向100%设备国产化迈进-1


01 技术突破

2025年对长江存储而言是丰收的一年。这家公司不仅成功实现了超过200层3D NAND闪存芯片的自主研发并小规模量产,其性能与功耗比已能对标国际大厂同类产品-5

更令人振奋的是,凭借创新的Xtacking 4.0技术,长江存储已成功实现267层3D NAND TLC芯片的规模化量产-2

竞争对手企业的技术人员对这款新型存储半导体难掩惊讶之情:“没想到技术水平提高到这种程度。”-9

这是因为堆叠层数达到约270层,已接近韩国三星电子的水平-10。这一突破标志着长江存储专注于3D NAND技术研发的战略正在取得显著成效。

02 架构创新

长江存储能在层层堆叠的竞赛中迎头赶上,离不开其独特的Xtacking架构。这个技术说起来有点绕口,但原理其实挺巧妙。

它采用“阵列-逻辑分离”设计,通过晶圆对晶圆的混合键合技术,把存储单元和逻辑电路分开制造再粘合在一起-2

最新的Xtacking 4.0版本更是把铜-铜直接键合的对准精度提升到了次微米级别-2

这一改进不仅优化了信号传输路径,还显著减薄了芯片厚度,为研发更高层数的NAND技术奠定了坚实基础。

长江存储还创新性地引入了“无阶梯式字线接触”结构-2。这个设计大幅降低了制程复杂度,有效减少了边缘面积的浪费。

03 市场逆袭

技术突破最直接的体现就是市场份额的变化。根据Counterpoint的数据,长江存储在全球NAND出货量中所占的份额在2025年第一季度首次达到10%-10

到了2025年第三季度,这一数字同比增长4个百分点,达到13%,份额直逼世界第四位的美国美光科技-10

以中国品牌的笔记本电脑和智能手机为中心,长江存储的产品获得的采用正在增加-10

全年市场份额有望超过10%,而公司的目标是在2026年底之前获得15%的销量份额-10

价格优势是中国存储产品的另一张王牌。TechInsights的数据显示,中国生产的NAND比其他国家生产的便宜10%至20%左右-10

04 应用落地

3D NAND闪存芯片的应用已经渗透到我们生活的方方面面。在消费电子领域,它是智能手机和平板电脑的核心存储组件-5

随着5G手机的普及和AI功能的集成,这项技术显著提升了应用加载速度和多任务处理能力。

在数据中心与云计算领域,3D NAND技术通过提高存储密度和性能,加速了数据密集型工作负载的处理-5

汽车电子是另一个快速增长的市场。长江存储专注于3D NAND技术的研发,使其产品能够满足自动驾驶辅助系统和车载信息娱乐系统对高耐久性和高存储密度的需求-5

甚至在边缘计算与物联网领域,这项技术也为工业传感器、智能摄像头等设备提供了高密度、节能的存储解决方案-5

05 产能竞赛

产能是半导体行业的另一个战场。长江存储计划在2024年底前将月产能提升至13万片,并在2025年增至15万片-1

按照这个速度,到2026年底,该公司可能占据全球NAND Flash供应量的15%-1

更引人注目的是,长江存储正在武汉建设一条完全采用国产设备的试验生产线,预计2025年下半年开始试产-3

这条试验线是应对美国管制128层堆叠以上设备出口的对策-1

目前长江存储的设备国产化率已达45%,领先于中国平均水平-3。供应商包括中微公司、北方华创等国内具备一线实力的企业-3

06 专利布局

在半导体行业,专利是护城河也是通行证。长江存储在混合键合技术领域拥有核心专利,连三星这样的国际巨头也不得不与其签署相关专利授权协议-9

韩国知识产权振兴院的研究员指出,虽然韩国存储器芯片厂商在制造与堆叠HBM方面表现优异,但缺乏混合键合核心专利,面临专利诉讼风险-9

而中国相关专利正在快速成长-9。这一专利优势为长江存储在未来的技术竞争中提供了重要保障。


当小李的国产固态硬盘以惊人速度传输完最后一部4K电影时,武汉长江存储的试验产线上,新一代超过300层的NAND芯片正在试产。

从被列入实体清单到市场份额突破10%,长江存储专注于3D NAND的研发战略已初见成效-1-10。全球NAND市场格局图的一角,中国色块正以每年几个百分点的速度持续扩张。

以下是几位网友的问题和回答:

网友“数码爱好者小明”提问: 最近想升级电脑硬盘,看到市场上长江存储颗粒的固态硬盘价格很诱人。但有点担心国产芯片的稳定性和寿命,能详细说说长江存储3D NAND的技术实力和产品可靠性吗?

回答:小明你好!你这个问题问得很实在,很多消费者都有类似的顾虑。从技术层面来看,长江存储的3D NAND已经相当成熟了。他们目前量产的267层TLC芯片,采用了自研的Xtacking 4.0架构,这个技术很巧妙,把存储单元和逻辑电路分开做,再通过高精度键合连起来,既提高了密度又优化了性能-2

可靠性方面,长江存储的产品已经通过了大量市场检验。许多国产笔记本电脑和智能手机品牌都在使用他们的闪存芯片-10。更重要的是,他们的混合键合技术还拥有核心专利,连三星都不得不和他们签授权协议-9

当然,任何新技术都有个成熟过程。如果你特别在意数据安全,可以从知名品牌选购采用长江存储颗粒的固态硬盘,这些品牌会有完整的质保和服务。价格上,国产固态通常比同类产品便宜10-20%,性价比确实很高-10

网友“半导体行业观察者”提问: 从行业角度,长江存储的全国产化产线试产如果成功,会对全球NAND市场格局产生什么影响?中国存储芯片产业能否真正实现自主可控?

回答:这位观察者的问题非常专业!长江存储的全国产化产线确实是个重要里程碑。如果2025年下半年试产顺利,将意味着中国在NAND制造设备领域取得突破性进展-1

对全球市场来说,最直接的影响可能是价格竞争加剧。目前中国生产的NAND比其他国家便宜10-20%-10,如果产能进一步释放,可能会给三星、铠侠、美光等企业带来更大压力。长江存储的目标是2026年底占据全球15%的市场份额-1,这个目标一旦实现,全球NAND市场将从现在的“三国演义”转变为“四方争霸”。

关于自主可控,全国产化产线是重要一步,但还不是终点。半导体产业链非常长,从设计、设备、材料到制造,每个环节都有很高门槛。长江存储目前设备国产化率约45%-3,但在极紫外光刻等关键设备上仍依赖进口-1。完全自主可控还有很长的路要走,但至少现在方向已经明确,步伐也在加快。

网友“科技小白”提问: 经常听到3D NAND、堆叠层数这些术语,但不太明白它们到底是什么意思,对我们普通消费者有什么实际好处?另外,长江存储下一步技术发展方向是什么?

回答:别担心,这些术语确实有点专业,我来简单解释一下。你可以把传统的2D NAND想象成平房,所有房间都铺在同一层;而3D NAND就像是高楼大厦,房间一层层堆叠起来-8。堆叠层数就像楼层的数量,层数越多,同样面积下能容纳的“房间”(存储单元)就越多。

对我们消费者来说,最直接的好处就是花同样的钱能买到更大容量的存储设备。比如现在1TB固态硬盘的价格,可能只相当于几年前256GB的价格。同时,性能也提升了,电脑开机、文件传输速度都会更快-5

长江存储下一步会朝着300层以上的技术发展-2。他们的产品路线图显示,2025年将推出3D QLC产品,2026年计划量产2TB容量的TLC和QLC产品-1。简单说,就是容量会更大,速度会更快,而价格有望更亲民。未来在智能手机、汽车电子、数据中心等领域,我们都将受益于这些技术突破-5