國(guó)產(chǎn)內(nèi)存條量產(chǎn)，DRAM芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速！

近兩年，國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，包括NANDFLASH和DRAM。去年，長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫相繼宣布64層3DNAND量產(chǎn)、DDR4內(nèi)存芯片量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)從0到1的突破。

今年，基于長(zhǎng)江存儲(chǔ)64層3DNAND的SSD陸續(xù)上市，基于合肥長(zhǎng)鑫DDR4芯片的光威奕Pro系列內(nèi)存條也開始量產(chǎn)，有網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)，事實(shí)上紫光也已于今年3月在各電商平臺(tái)上架了采用自主存儲(chǔ)顆粒的內(nèi)存條，存儲(chǔ)顆粒由旗下紫光國(guó)芯提供。

圖：基于合肥長(zhǎng)鑫DDR4芯片的光威奕Pro系列內(nèi)存條

光威奕Pro系列和紫光DDR4-2400內(nèi)存條的量產(chǎn)上市，對(duì)于國(guó)產(chǎn)DRAM芯片的發(fā)展具有重要的推動(dòng)意義，可以預(yù)見，未來將會(huì)有越來越多采用國(guó)產(chǎn)DRAM芯片的內(nèi)存條逐步量產(chǎn)。與此同時(shí)，長(zhǎng)鑫、紫光等國(guó)內(nèi)DRAM廠商還在不斷推進(jìn)新技術(shù)和工廠建設(shè)。

長(zhǎng)鑫、紫光等DRAM廠商持續(xù)推進(jìn)技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)能建設(shè)

雖然國(guó)內(nèi)DRAM廠商近年來進(jìn)展顯著，然而與國(guó)際巨頭相比還是存在極大差距，國(guó)內(nèi)DRAM廠商還將繼續(xù)在技術(shù)、產(chǎn)能等各個(gè)方面進(jìn)行不斷投入。

合肥長(zhǎng)鑫

長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)目前已建成第一座12英寸晶圓廠并投產(chǎn)，是規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的中國(guó)大陸DRAM設(shè)計(jì)制造一體化企業(yè)。

2019年9月20日，合肥長(zhǎng)鑫宣布正式量產(chǎn)DDR4內(nèi)存。目前公司官網(wǎng)已對(duì)外供應(yīng)DDR4芯片、LPDDR4X芯片及DDR4模組。就如上文所言，目前基于長(zhǎng)鑫DDR4芯片的國(guó)產(chǎn)內(nèi)存條已經(jīng)量產(chǎn)。

接下來，合肥長(zhǎng)鑫將推進(jìn)LPDDR5，工藝升級(jí)到17nm以下。

安徽省日前發(fā)布文件表示，要求推進(jìn)低功耗高速率LPDDR5DRAM產(chǎn)品開發(fā)。合肥長(zhǎng)鑫將作為重點(diǎn)企業(yè)來研發(fā)LPDDR5的內(nèi)存產(chǎn)品，LPDDR5是目前用在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上的最先進(jìn)的內(nèi)存芯片，目前僅有鎂光和三星能夠生產(chǎn)。

官方為其指定的計(jì)劃時(shí)間是2-3年，但實(shí)際上長(zhǎng)鑫早已開始研發(fā)下一代DDR4/LPDDR4/DDR5/LPDDR5內(nèi)存等工藝技術(shù)，預(yù)計(jì)實(shí)際完成時(shí)間會(huì)比指定時(shí)間更短。

產(chǎn)能方面，長(zhǎng)鑫內(nèi)存項(xiàng)目共有三期，第一期投資約為72億美元，預(yù)計(jì)產(chǎn)能為12.5萬片晶圓/月，約占全球內(nèi)存芯片產(chǎn)能的10%。不過有消息稱，當(dāng)前產(chǎn)能只有2萬片晶圓/月，預(yù)計(jì)今年底擴(kuò)展到4萬片晶圓/月，達(dá)到全球內(nèi)存芯片產(chǎn)能的3%。

紫光集團(tuán)

如上文所述，紫光于3月在各電商平臺(tái)上架基于自主DRAM芯片的內(nèi)存條，紫光國(guó)微曾表示，DRAM存儲(chǔ)器芯片為公司下屬子公司西安紫光國(guó)芯的產(chǎn)品，其DDR4及移動(dòng)用的LPDDR4目前均已經(jīng)量產(chǎn)銷售。

西安紫光國(guó)芯前身為西安華芯半導(dǎo)體有限公司，是在原奇夢(mèng)達(dá)科技（西安）有限公司2009年5月改制重建的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

2009年，浪潮集團(tuán)收購(gòu)原德國(guó)奇夢(mèng)達(dá)科技（西安）有限公司，進(jìn)行改制重建并更名為西安華芯半導(dǎo)體有限公司。2015年，紫光集團(tuán)旗下紫光國(guó)芯股份有限公司收購(gòu)西安華芯半導(dǎo)體有限公司并更名為西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體有限公司。

不過紫光國(guó)微沒有內(nèi)存生產(chǎn)能力，產(chǎn)能無法保證，業(yè)界人士認(rèn)為，這也是紫光在重慶建設(shè)DRAM工廠的價(jià)值所在。

2019年6月份紫光集團(tuán)宣布組建DRAM存事業(yè)部，委任刁石京為紫光集團(tuán)DRAM事業(yè)群董事長(zhǎng)，委任高啟全為紫光集團(tuán)DRAM事業(yè)群CEO，正式進(jìn)軍內(nèi)存芯片產(chǎn)業(yè)。

2019年8月，紫光集團(tuán)和重慶市政府簽署合作協(xié)議，于重慶設(shè)置DRAM總部研發(fā)中心和12英寸DRAM芯片廠等，原先預(yù)期去年底動(dòng)工，2021年量產(chǎn)。

然而隨著疫情爆發(fā)，投資計(jì)劃因此延后。紫光集團(tuán)2020年6月表示，計(jì)劃今年底前啟動(dòng)DRAM重慶廠的建設(shè)工程，預(yù)計(jì)2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

紫光集團(tuán)的重慶工廠主要生產(chǎn)用于智能手機(jī)及其他設(shè)備的DRAM芯片。消息人士表示，紫光計(jì)劃10年內(nèi)投資人民幣8000億元于DRAM業(yè)務(wù)。

東芯半導(dǎo)體

除了長(zhǎng)鑫和紫光，東芯半導(dǎo)體也在推進(jìn)DRAM技術(shù)研發(fā)，東芯半導(dǎo)體的DRAM產(chǎn)品，包括DDR3和LowPowerDRAM。東芯半導(dǎo)體副總經(jīng)理陳磊對(duì)電子發(fā)燒友表示，目前公司也開始下一代低功耗DRAM的產(chǎn)品研發(fā)，相信我們的LPD4x的產(chǎn)品將會(huì)面世。

東芯半導(dǎo)體作為Fabless芯片企業(yè)，聚焦中小容量NAND、NOR內(nèi)存芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售，是目前國(guó)內(nèi)可以同時(shí)提供NAND/NOR/DRAM設(shè)計(jì)工藝和產(chǎn)品方案的本土存儲(chǔ)芯片研發(fā)設(shè)計(jì)公司。

三星、美光等國(guó)際巨頭不斷推進(jìn)DRAM新產(chǎn)品、新工藝發(fā)展

目前在全球DRAM市場(chǎng)上，三星、SK海力士、美光三大廠商占據(jù)95%以上份額。根據(jù)集邦咨詢預(yù)測(cè)，2020年，MobileDRAM在智能手機(jī)中有15%左右的成，這三家大廠2020年DRAM的出貨也將增長(zhǎng)。

三星

三星率先將芯片制造中最先進(jìn)的EUV工藝用到了DRAM內(nèi)存顆粒的生產(chǎn)中。

2020年3月25日，三星宣布已經(jīng)出貨100萬第一代10nmEUV級(jí)（D1x）DDR4DRAM模組，并完成全球客戶評(píng)估，這將為今后高端PC、手機(jī)、企業(yè)級(jí)服務(wù)器等應(yīng)用領(lǐng)域開啟新大門。

三星表示，將從第四代10nm級(jí)（D1a）DRAM或高端級(jí)14nm級(jí)DRAM開始全面導(dǎo)入EUV，明年基于D1a大規(guī)模量產(chǎn)DDR5和LPDDR5內(nèi)存芯片，預(yù)計(jì)會(huì)使12英寸晶圓的生產(chǎn)率翻倍。

三星量產(chǎn)的第一代EUVDDR5DRAM單芯片容量為16Gb（2GB），地點(diǎn)是平澤市的V2線。根據(jù)三星此前的預(yù)判，EUV將幫助公司至少推進(jìn)到3nm尺度。

在高性能方面，三星推出第三代高帶寬存儲(chǔ)器HBM2EFlashbolt，該產(chǎn)品通過在緩沖芯片頂部垂直堆疊8層1y16GB的DRAM裸片，通過TSV進(jìn)行精準(zhǔn)排列和互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)容量為前代產(chǎn)品的2倍，性能和電源效率得到顯著提高，主要用于高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、AI數(shù)據(jù)分析和最新圖形系統(tǒng)。

美光

2019年8月，美光大規(guī)模量產(chǎn)1Znm16GBDDR4DRAM，與上一代相比，性能提高85%，內(nèi)存密度提高一倍，下一代技術(shù)分別為1α、1β和1γnm，更加逼近10nm的物理極限。

美光基于1Znm的LPDDR4是移動(dòng)業(yè)務(wù)產(chǎn)品中增速最快的，2020年將提高1Znm產(chǎn)品占比，美光位于臺(tái)灣DRAM的廠區(qū)預(yù)計(jì)2021年可投產(chǎn)。

目前美光LPDDR58GBDRAM已經(jīng)開始供貨小米10。電子發(fā)燒友此前報(bào)道過，現(xiàn)在美光已經(jīng)在主要手機(jī)制造商獲得了8GB和12GBLPDDR5的合格認(rèn)證，美光12GBLPDDR5應(yīng)用在摩托羅拉最新Edge+旗艦手機(jī)中。

2020年上半年，美光還將通過基于UFS的多芯片封裝(uMCP5)，把LPDDR5內(nèi)存應(yīng)用于中高端智能手機(jī)。

不過2020年智能手機(jī)還是以LPDDR4為主流，占比達(dá)到78%，LPDDR5的份額在逐步成長(zhǎng)中，今年LPDDR5占比將增加至11.9%。

在高性能DRAM方面，美光在最新財(cái)報(bào)說明會(huì)中宣布第二代高帶寬存儲(chǔ)器(HBM2)即將開始出貨，主要用于高性能顯卡、服務(wù)器處理器等高端處理器。

SK海力士

2019年3月，SK海力士最先進(jìn)的產(chǎn)品為第三代10nm級(jí)（1Z）DRAM，1ZDRAM產(chǎn)品比上一代1Y生產(chǎn)效率提高27%。

目前SK海力士正在新工廠內(nèi)建置EUV，預(yù)計(jì)下半年完工，并評(píng)估導(dǎo)入EUV量產(chǎn)1a納米級(jí)DRAM時(shí)間。在CES2020上，SK海力士推出64GBDDR5RDIMM內(nèi)存模組。

在高性能DRAM方面，2019年8月，SK海力士宣布成功研發(fā)HBM2E芯片，通過TSV技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)16GB芯片的垂直堆疊，形成密度為16GB的單封裝芯片。HBM2E支持帶寬達(dá)到每秒460GB，比HBM2芯片帶寬提高50%，容量提高100%。

三星和SK海力士是目前高帶寬存儲(chǔ)器的主要玩家。

總結(jié)

根據(jù)評(píng)測(cè)，基于長(zhǎng)鑫顆粒的弈系列ProDDR43000Mhz8GB內(nèi)存性能表現(xiàn)良好，完全可以滿足普通消費(fèi)者的需求，而且在價(jià)格上更具優(yōu)勢(shì)。雖然目前DRAM在技術(shù)、產(chǎn)能上還有國(guó)際巨頭存在一定差距，可以預(yù)見，未來隨著國(guó)產(chǎn)內(nèi)存將會(huì)越來越多的獲得市場(chǎng)認(rèn)可，國(guó)產(chǎn)DRAM芯片的技術(shù)也將會(huì)在市場(chǎng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，獲得更快速度的提升。