存儲器(Memory)是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備。其概念很廣,有很多層次,在數(shù)字系統(tǒng)中,只要能保存二進(jìn)制數(shù)據(jù)的都可以是存儲器;在集成電路中,一個(gè)沒有實(shí)物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統(tǒng)中,具有實(shí)物形式的存儲設(shè)備也叫存儲器,如內(nèi)存條、TF卡等。
存儲器依照特點(diǎn)不同可分為眾多類別。存儲器種類眾多,具有不同的分類方法,按存儲形式不同,存儲器可分為三大類:光學(xué)存儲,根據(jù)激光等特性進(jìn)行存儲,常見的有DVD/VCD等;磁性存儲,常見的有磁盤、軟盤等;半導(dǎo)體存儲器,采用電能存儲,是目前應(yīng)用最多的存儲器。依照斷電后是否還能保留數(shù)據(jù),可分為“易失性(VM)”與“非易失性(NVM)”存儲兩大類。按是否可以直接被CPU讀取,可分為內(nèi)存(主存,如RAM)和外存(如ROM,硬盤等)。
中國是一個(gè)半導(dǎo)體存儲器的消費(fèi)大國,消費(fèi)了全球接近50%的存儲器產(chǎn)能。但目前國內(nèi)相關(guān)技術(shù)積累薄弱,自給能力基本為零,完全失去控制能力?!秶壹呻娐樊a(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》發(fā)布后,在關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)替代浪潮的推動下,中國大陸迎難而上,開啟對DRAM的戰(zhàn)略布局,力爭在這一高端產(chǎn)業(yè)上有所作為。就國家層面來講,如何切入該行業(yè),切入的力度和規(guī)模有多大,這需要有一個(gè)清晰的產(chǎn)業(yè)定位。
近日,據(jù)華爾街日報(bào)報(bào)道,知情人士指出,美光科技公司和西部數(shù)據(jù)公司都在探索與Kioxia Holdings Corp.(鎧俠)的潛在交易,該交易可能使這家日本半導(dǎo)體公司的估值達(dá)到300億美元左右。
對存儲行業(yè)而言,存儲芯片主要以兩種方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化:
1、ASIC技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲芯片ASIC(專用集成電路)在存儲和網(wǎng)絡(luò)行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。除了可以大幅度地提高系統(tǒng)處理能力,加快產(chǎn)品研發(fā)速度以外,ASIC更適于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,根椐固定需求完成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。
2、FPGA 技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲芯片F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)是專用集成電路(ASIC)中級別最高的一種。與ASIC相比,F(xiàn)PGA能進(jìn)一步縮短設(shè)計(jì)周期,降低設(shè)計(jì)成本,具有更高的設(shè)計(jì)靈活性。當(dāng)需要改變已完成的設(shè)計(jì)時(shí),ASIC的再設(shè)計(jì)時(shí)間通常以月計(jì)算,而FPGA的再設(shè)計(jì)則以小時(shí)計(jì)算。這使FPGA具有其他技術(shù)平臺無可比擬的市場響應(yīng)速度。新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷(多數(shù)工具以微微秒-百億分之一秒計(jì)算)的特性。
目前,鎧俠是全球第二大閃存芯片廠商,在全球閃存市場占據(jù)20%左右的市場份額,也是日本僅剩的存儲芯片廠商,若一旦收購成功,這將意味著:日本的DRAM基本與美國同時(shí)起步。1972年日本研制成功1 kB DRAM,基本與英特爾公司同時(shí)推向市場。
眾所周知,EUV光刻工藝是當(dāng)前存儲行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)之一。今年臺積電、三星都在邏輯芯片生產(chǎn)中引入了EUV,量產(chǎn)7nm產(chǎn)品。存儲芯片對于采用EUV并不如邏輯芯片那樣迫切,現(xiàn)有的多重圖形曝光技術(shù)在成本上仍然更加有優(yōu)勢。不過有消息稱,三星已在探索在DRAM芯片中的應(yīng)用。中國企業(yè)也應(yīng)前期會投入,進(jìn)行相關(guān)工藝的探索和開發(fā),不能輸在起跑線上。同時(shí)積極布局新型存儲器技術(shù)研究和開發(fā),對目前的幾個(gè)新技術(shù),如RRAM、MRAM、PRAM等均應(yīng)投入資金和人才研究,而不要停留在討論那種技術(shù)未來可能勝出。
國內(nèi)目前有三大存儲芯片基地,紫光主導(dǎo)的長江存儲以武漢為基地,主要生產(chǎn)3DNAND閃存,目前已開始小規(guī)模量產(chǎn)32層3D NAND Flash。
根據(jù)最新的消息顯示,長江存儲目前已經(jīng)獲得了第一個(gè)閃存芯片訂單,用于生產(chǎn)8GB容量的SD存儲卡,訂單規(guī)模為一萬套32層3D NAND閃存芯片。消息人士稱,長江存儲公司的閃存芯片月產(chǎn)能只有5000片晶圓(芯片的產(chǎn)量往往描述為原材料晶圓的消耗數(shù)量),產(chǎn)能還比較小。
發(fā)展存儲芯片的必要性在于其大而重要。重要體現(xiàn)在存儲芯片是電子系統(tǒng)的糧倉,數(shù)據(jù)的載體,關(guān)乎數(shù)據(jù)的安全;大體現(xiàn)在其市場規(guī)模足夠大,約占半導(dǎo)體總體市場的三分之一。以行軍打仗作比喻,發(fā)展存儲芯片可謂是兵馬未動糧草先行。
一個(gè)基本的電子系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:傳感器、處理器、存儲芯片和執(zhí)行器。傳感器負(fù)責(zé)獲取數(shù)據(jù),處理器負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù),存儲芯片負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù),執(zhí)行器負(fù)責(zé)執(zhí)行處理器的結(jié)果。
由于中國擁有龐大內(nèi)需市場優(yōu)勢,目前已成為全球最大集成電路消費(fèi)市場。中國集成電路產(chǎn)業(yè)是獲得中國政府大力支持的一個(gè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),歷年集成電路設(shè)計(jì)公司規(guī)模持續(xù)增長及設(shè)計(jì)能力顯著提升。盡管中國集成電路設(shè)計(jì)公司的平均規(guī)模仍落后于世界頂尖的集成電路企業(yè),但差距已日益縮小。
但是存儲器作為我國集成電路產(chǎn)業(yè)中占比最大的領(lǐng)域之一,勢必會在我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演極為重要的角色,而云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的布局,集成電路相關(guān)政策的發(fā)布,更是為存儲器產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了市場、政策等基礎(chǔ)。