您是否曾经打开过手机或电脑并注意到其中使用的芯片来自哪里?答案:英特尔、苹果、AMD、高通、Nvidia
您是否曾经打开过手机或电脑并注意到里面的芯片来自哪里?
你可以回答:英特尔、苹果、AMD、高通、英伟达……这些著名的芯片厂商是很多人在购买电子产品时看的指标,也是产品的主要卖点。
消费者的情感太直接了,比如手机是否卡顿、电脑能否运行大型游戏、芯片是否好用等。
但还有另一种类型的芯片您可能还没有听说过:存储芯片。
所有的电脑和手机都必须有存储芯片。如果把逻辑芯片比作执行计算、控制和决策的“大脑”,那么存储芯片就像是存储和储存数据的“仓库”。
如果没有内存芯片的数据“存储”,像CPU和GPU这样的高级工作人员就“无能为力”。
与逻辑芯片一样,存储芯片从设计到制造长期由国外公司主导,市场规模巨大非常浓缩。
业界将韩国、日本和美国的存储芯片称为“Big 3”或“Big 5”。
在大众不太关注的存储芯片领域,它们之间其实也存在着激烈的争夺战。
竞争方为中国武汉扬子仓库和合肥长兴仓库。
作为日本唯一的“双子座”存储芯片,我们对超越“卡脖子”技术抱有很高的期望,并正在大力改变这种独特的格局。
内存芯片是一个不被关注的“无名英雄”,但市场规模却不容小觑。
根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2025年全球内存芯片销售额将达到1848.41亿美元,成为一个数千亿美元的市场。
内存芯片是一个周期性很强的行业,有起有落。我们目前正在经历的是内存超级繁荣周期。
摩根士丹利预测,这超级自行车将持续数年,并将主要由人工智能驱动。到2027年,全球市场预计将超过3000亿美元。
像 OPEN AI 和 Google 这样的人工智能巨头每天都会消耗大量的存储芯片。毕竟,训练大型模型需要大量数据。
存储芯片主要有两种类型:DRAM 和 NAND。很容易理解两者之间的区别。例如:DRAM是手机的操作内存,NAND是手机的存储区域。
例如,手机有8G工作内存和256G存储容量。第一个讨论 DRAM,第二个讨论 NAND。
当您打开APP时,软件程序和数据将从NAND(硬盘)加载到DRAM中进行编辑。 DRAM就像一个“工作台”,NAND就像一个“仓库”。
开元证券陈荣芳指出,AI服务器的存储需求正在快速增长。单个 AI 服务器使用的 DRAM 大约多出 8 倍NAND 数量大约是传统服务器的 3 倍。预计2025年AI存储需求将占40%,并且未来可能进一步增加。
存储芯片龙头企业SK海力士曾透露,每月对OpenAI DRAM晶圆的需求将达到90万片晶圆。
作为重要的人工智能集成设施,存储芯片的价格也像火箭一样上涨。
根据TrendForce的数据,2025年第三季度全球DRAM芯片价格同比飙升171.8%,而NAND闪存价格也上涨98.5%。
“它的上涨速度比黄金还要快。”上下游存储芯片企业的机器都在满负荷运转。
国内企业能否从这场超级繁荣中受益?
它确实存在。这些就是前面提到的长江水库和长兴水库。
长江存储的主要领域是NAND,长鑫存储的主要领域是DRAM。
这两家公司是目前仅有的中国企业没有希望在存储芯片领域与国际巨头竞争。
“仅”这个词有些夸张。没有
许多人可能想知道,鉴于存储芯片严重短缺,为什么其他地区不竞争这一大块蛋糕。
蛋糕虽大,但并不是每个人都能吃得下。
因为这是一个典型的需要大量资金和大量投入时间的行业。
今年9月,昌村三期工厂成立,注册资本207亿元。建造一座晶圆厂很容易花费数百亿美元。
长兴仓库同样慷慨。
长鑫12英寸存储晶圆制造核心项目将于2019年投产,计划分三期建设三座12英寸DRAM存储晶圆工厂,总投资不少于1500亿元。据媒体报道,这是安徽省最大的工业投资项目。
2015年,存储芯片发展被确定为国家战略。随后,成立了国家马戏产业投资基金,整合资产1380亿元,地方基金近1400亿元。
2016年,国家记忆基地在武汉成立。
落户武汉的一个重要原因是其在中西部地区起步较早,在集成电路领域拥有雄厚的基础。
21世纪初,武汉深知自己的过去是“钢”,未来是“硅”。超高纯硅片是芯片制造的基础材料。
武汉
《核心事——一本书看懂芯片产业》一书,描述了武汉新芯发展初期的几段坎坷,在全球内存市场价格暴跌,导致重要客户几近破产。直到2012年,武汉新鑫仍处于亏损状态。
2013年,杨新宁博士,54岁的中芯国际原COO接受武汉东湖开发区邀请,加盟武汉新芯担任CEO。杨士宁拥有美国工作经验,曾在半导体巨头英特尔和中芯国际技术部门工作了10多年。武汉新芯3D Flash自杨新宁接手以来,存储器技术水平已逐渐接近海力士、美光等国际巨头。
当国家记忆基础奠定时,武汉新新已经发展了10年。
当年,长兴仓库在合肥成立。在武汉设立扬子仓。
从股权结构来看,扬子仓从一开始就满足了国家的厚望。
长江存储一期由国家集成电路产业投资基金有限责任公司(以下简称“大基金”)、湖北国信产业投资基金合伙企业(有限责任公司)和湖北省科投共同出资,也是武汉新欣的股东。第二阶段由紫光集团与“大基金”共同出资。
杨惠宁是长江水库第一任执行董事。杨士宁判断,随着云计算和智能终端的发展,NAND闪存的需求将持续增长十倍。
根据长江存储的目标,2019年,长江存储将通过规模化发展,实现与世界前端技术半代的技术差距,2020年,与世界领先技术“并行”。
事实上,长江水库正在经历真正的“指数级开发”。
2018年,32位3D NAND长江存储成功上市,实现国产3D NAND的突破。
2019年,长江存储第二代64层3D NAND闪存实现量产。
2020年长江存储成功研发128层3D NAND跳过96层,达到全球闪存通用水平。次年,长江存储第三代TLC/QLC NAND进入量产。
2022年,我们成功研发长江存储第四代TLC 3D NAND。第四代TLC/QLC NAND于次年进入量产。叠层数和232层的存储密度均达到国际最高水平...
2024年,第五代TLC 3D NAND有望研发成功并量产。
看到这里,您可能想知道为什么我们需要越来越多地堆叠存储芯片。
将内存芯片与建筑物的建造进行比较 工程师最初以 2D 方式建造了一座建筑物。这与建造一层有许多小房间(单元)相同,每个小房间都可以存储信息。
但如果你建造更多的房间,地基也必须更大,这意味着芯片会变得越来越大。
所以 e工程师想出了一个巧妙的方法。可以垂直建造吗? 3D NAND诞生了,它可以比作存储信息的摩天大楼。堆叠的层数越多,存储密度就越高。堆叠的层数越多,工艺要求就越高。
这种工艺有多复杂?
想象一下当时的场景——
你在长江岸边。你拿出12兆像素的手机,拍了一张长江大桥和日落的美丽照片。
这张照片包含 1200 万像素,以 2.88 亿比特存储。每个TLC存储单元可以存储3位信息,每个QLC存储单元可以存储4位信息。
这也意味着,如果这张简单的照片没有在手机上进行压缩,理论上它需要存储 7200 万到近 9600 万个存储单元(单元)。
高端3D NAND存储芯片,其面积约为指甲盖大小。制造商有垂直堆叠的内存结构超过 200 层,将数百亿个此类存储单元集成到指甲盖大小的设备中。
这200多层“摩天大楼”的直径只有人类头发丝的几分之一到十分之一,而且每层都必须极其光滑和均匀。
相邻“细胞”(储层)之间的距离仅为20至40纳米,大约是人类头发直径的1/2600。
这种极致的工艺也最终导致存储芯片只能与少数玩家竞争。
长村和长信是不可替代的。
磨一把剑需要10年时间。长江水库、长兴水库建成已10周年。
通过在各自领域进行研发,不仅获得了竞争份额,还获得了原本由国际巨头占据的市场份额。长期以来,全球NAND闪存市场主要由四大方主导:三星、SK Hynix、Kioxia/西部数据联盟和美光。
其中,三星的市场份额最大,约为35%。四大领域合计市场份额约为85%。
长江存储是国内唯一的3D NAND芯片制造商,市场份额约为2%,首次进入全球排名,2021年仅一次。2022年被列入实体清单将阻碍该公司扩大市场份额的能力。调整策略后,长江存储今年市场份额首次达到9%,距离达到两位数仅一步之遥。
即使长村三期达产后,市场份额也可能继续上升至15%。
今年2月,韩国媒体ZDNetKorea报道称,三星电子最近与中国存储芯片制造商长江存储签署了专利许可协议,并将获得长江存储的3D NAND“混合键合”专利。该专利代表了最采用晶圆间直接键合的先进封装技术。
对于存储芯片行业的领导者三星来说,获得中国公司的专利批准被认为是罕见的。
DRAM市场更加集中:三星、SK海力士、美光三大巨头控制着90%以上的产能。今年三季度“三巨头”的市场份额约为90%。
▼ 2024 年第三季度至 2025 年第三季度 DRAM 市场份额分布。资料来源:Counterpoint Research Memory Tracker
长鑫存储的份额正在逐步扩大。今年前三季度,长鑫存储的营收占比提升至5%。
市场分析机构Counterpoint今年6月预测,长鑫内存2025年DRAM出货量将同比增长50%,该公司在整体DRAM市场的出货份额将从第一季度的6%增至第四季度的8%。
目前这两家公司估值达数百万元数百万美元。
目前,长鑫科技已完成上市引导工作。此前,该公司宣布于2024年3月完成新一轮108亿元融资,投前估值突破1400亿元。
长江水库以1600亿元估值首次上榜胡润“2025世界独角兽榜”。
长江水库、长兴水库,让武汉、合肥在民族记忆中占有重要地位。
这些堪比代表中国实力的“双星”,中国已上升到科技和工业强国的顶峰。
武汉提出建设“世界储能之都”,并对其承诺充满信心。
酷派新闻记者 柴贵



