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擺脫低端刻板印象,中國國產存儲廠商如何邁進“高端”?
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近幾年,受到國際局勢不穩的影響,半導體產業在中國受到了前所未有的關注。在中國國家政策支持下,比如被俗稱“大基金”的中國國家積體電路行業投資基金,一期與二期的募資規模達到了2000億元,撬動的社會資本總規模甚至預計超過1萬億元。

縱觀全球半導體市場,近5000億美元的市場規模下,有將近四成是來自存儲晶片,這足以體現出存儲晶片的重要性。那麼對於中國國產存儲行業而言,上下游產業如何協作,產品如何擺脫外界固有的低端印象從而走向高端,突破國際巨頭壟斷,都是當前所要面臨的問題。而近日,深圳時創意電子董事長倪黃忠在MTS2021存儲產業趨勢峰會後接受了華強電子網等多家媒體採訪,記者從中瞭解到,存儲系統廠商時創意對於創新和進軍高端市場的思路,或許能夠為其他中國國產存儲企業帶來一些參考。

“芯騙”問題頻發,“產業過熱”急需防範
在今年疫情期間,其他產業投資顯著減少的情況下,在半導體、積體電路上的投資反而呈現翻倍增長的態勢。但在這樣的市場熱度下,隨之而來的就是入局者指數級增長,僅僅在今年第二季度,新註冊的晶片相關企業就有4800家,環比增長130%。

倪黃忠表示,中國在積體電路領域能夠有如此迅速的發展,有三個原因。一是天時,因為中國市場足夠大;而第二是地利,中國的市場是統一的大市場,全球電子產品基本上都是在中國製造的,存儲作為一個元器件,大家都是銷往中國的;最後是人和,我們的產業政策和市場的資金,包括一級、二級市場的資金的追捧。

然而這樣高速的發展,也會帶來新的問題。因為投入的非常多,並且多家企業希望擠入這個產業,肯定會造成一些問題。比如最近武漢弘芯、陝西坤同、南京德科碼等多個半導體巨額投資項目出現暴雷,項目爛尾、停擺,“芯騙”層出不窮。倪黃忠認為,這是非常正常的一個現象,這時候一些企業不能專注于創新,而是專注於搞資本運作了,因此要防範產業過熱的現象。

另一方面,倪黃忠還表示,在資本的介入下,人才被挖角已經是普遍現象,許多公司的創新專案,在人才被挖的壓力下,不得不中斷。倪黃忠在採訪中還透露:“我們的工程師也經常跟我說,不斷有獵頭打電話過來想要挖角。”

最終,以上這些現象,未來將會導致系統廠商缺乏創新動力,大家同質化,沒有技術、人才,最後導致產品出現實際使用壽命不達標、相容性不夠、使用後性能下降,使用一段時間後返修率偏高等種種問題。

2019年,時創意進入到嵌入式存儲市場,而針對嵌入式存儲晶片終端應用所出現的問題,倪黃忠認為主要是這三大原因:NAND Flash顆粒品質不高、固件架構設計完善度和產品相容性測試不夠、產品老化測試不足。

而對於一家存儲系統廠商來說,要解決這些問題需從幾個階段來解決。

一、作為嵌入式存儲,要把嵌入式存儲做好,主控和晶圓的選型非常重要,重點是晶圓的等級、制程、架構。

二、基板設計和封裝工藝。基板堆疊、焊線、信號設計都需要有合理性、完整性,比如市場上有很多封裝廠為了降低成本用了兩層板,因為信號線的不完整性,系統產品在客戶應用端就會出現一些很微妙的問題。另外封裝工藝上,封裝設備的性能和可靠性、工作環境、員工素質、品控體系等都對產品品質起到關鍵的作用。

三、固件和軟體方案設計。要想把嵌入式存儲做好,軟體固件的團隊能力是非常重要的。除此之外,我們還要對不同客戶的資料可靠、產品壽命、相容性需求做分位的版本。

四、工程驗證和生產測試。工程驗證非常重要,因為生產過程當中,只會做一些最基本的測試,產品做出來之後,所有測試資料是否合格都會在工程測試中體現。

全球存儲晶片格局生變,本土原廠奮起直追
資料顯示,NAND與DRAM兩大存儲市場在全球的年銷售規模已經超過1000多億美元。而目前全球存儲晶片原廠,NAND方面主要有三星、鎧俠、WD、美光、海力士、長江存儲、英特爾等;DRAM原廠依然是以三星為龍頭,市場份額占比超過40%,海力士、美光、南亞和長鑫等瓜分餘下的份額。

在如此龐大的市場空間下,NAND、DRAM的主要應用還是在智慧手機上,智慧手機應用占比達到40%以上。另外兩個應用領域分別是伺服器與PC,隨著大資料和雲存儲的需求在不斷增長,對於存儲行業自然是利好的局面。而在PC市場,據時創意董事長倪黃忠介紹,時創意自2017年9月進入PC硬碟市場,直到今年9月剛好三年,得益於今年疫情期間PC需求迎來爆發,他們的全球PC硬碟出貨量已經突破100萬片。

以往,無論是NAND還是DRAM,中國長期依賴于三星、海力士等晶片原廠提供存儲晶片,而存儲晶片價格則受制于幾大巨頭的產能。但近兩年,隨著長江存儲和長鑫兩家中國本土存儲晶片原廠的出現,打破了原有的市場格局。

長鑫在2019年9月宣佈投產使用19nm工藝的DDR4以及LPDDR4 DRAM記憶體,而DDR5/GDDR6/LPDDR5記憶體也正在規劃中。長江存儲在2019年9月量產了64層基於Xtacking架構的256GB快閃記憶體顆粒,今年4月發佈了128層的3D NAND存儲晶片,追上國際主流水準。

那麼目前中國國產存儲晶片的真實水準是如何的?以長江存儲為例,倪黃忠用“跳躍式發展”來形容它。據介紹,時創意用長江存儲 64層TLC wafer做了封裝良率的報告,報告顯示,在SDP(32GB*1)封裝下,5000個之中只有一個不良品,良率高達99.98%;而DDP(32GB*2)封裝下,也能夠達到99.88%的良率;最後是難度更高的QDP(32GB*4),也能夠有99.69%的良率。這意味著,長江存儲的wafer的穩定性已經達到非常高的要求,這也是他們能夠在短時間內從64層跳躍到128層的原因。

客觀地說,中國國產存儲還在追趕階段,並且遠遠還未具有威脅到國際一線大廠的實力。而目前中國存儲晶片,由於品牌口碑、性能等原因,主要還是被用於中低端領域。但倪黃忠也強調,時創意希望避開低端市場的惡性競爭,並以研發為導向,專注一個領域,穩紮穩打向高端市場邁進。

時創意最近推出了256GB eMMC嵌入式產品,是中國最短時間內推出最大容量的產品。在5G手機更替熱潮中,對於存儲的需求未來必將更加巨大。為了未來5G智慧手機等嵌入式存儲需求,時創意也已經在佈局更高端的UFS產品,預計明年將會出貨,並有機會與LPDDR產品打入中國手機大廠的供應鏈。

在近年中國國家政策的推動下,中國國產存儲行踏著整個半導體產業的浪潮,獲得了更多支持與發展機會。國產存儲廠商在追趕國際大廠的道路上,需要堅持自主研發,提升核心技術,踏踏實實做好每一步,才能在未來走得更遠。

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