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科工|科工力量：长江存储NAND用于Mate40堪称芯片内循环风向标

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【文/科工力量专栏作者 铁流】
11月18日 ， 长江存储首席执行官杨士宁在2020年北京微电子国际研讨会暨ICWORLD学术会议上表示 ， 虽然长江存储的64层3D NAND只是第一个产品 ， 但是这颗产品已经做到了Mate40的旗舰机里面 ， 在会议上 ， 杨士宁还称长江存储的NAND是“出道即巅峰” 。 有鉴于过去几年美国政府在半导体技术上对我国进行围堵 ， 以及国产半导体厂商实力的稳步提升 ， 内循环已然是大势所趋 ， 国内整机厂商和半导体产业链彼此协同合作会越来越紧密 。

科工|科工力量：长江存储NAND用于Mate40堪称芯片内循环风向标
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【科工|科工力量：长江存储NAND用于Mate40堪称芯片内循环风向标】长江存储首席执行官杨士宁在会上
发展半导体产业必须自主研发
在拜登有望当选美国下一任总统之后 ， 全球媒体给拜登谄媚 。 在我国诸多企业被特朗普制裁 ， 且至今未能被移出黑名单之际 ， 清华大学微电子所所长魏少军就在大会上呼吁：“中国半导体火热的有点过头 ， 有点不像话 。 我们要防止极端主义和封闭思想 ， 不能用代替思维作为发展的主旋律 ， 主旋律应该是开放、合作” ， 铁流认为 ， 这种观点这未免过于一厢情愿了 。
先不提拜登是否会把特朗普的政策全部废除 ， 单从过去几年的实践来看 ， 半导体产业技术引进满地是坑 ， 发展半导体产业必须自主研发 。
过去几年 ， 国内企业从IBM、ARM、高通、格罗方德、联电、TowerJazz等厂商引进技术 ， 虽然投入了巨资 ， 但这些引进项目结果并不理想：从IBM引进技术的宏芯曾经闹出欠薪风波 ， 与ARM合资的ARM中国闹出换帅风波 ， 购买ARM授权的麒麟芯片因制裁而绝版 ， 从高通引进技术的华芯通则直接关门 ， 与格罗方德合资的成都格芯在停摆2年后只能找接盘侠 ， 从TowerJazz、东芝等厂商引进技术的德淮/德科码也陷入休克 ， 晋华则也陷入联电和镁光的知识产权纠纷......上述很多都是投资几十亿、上百亿的项目 ， 之所以最后惨淡收场 ， 和技术引进有着密切的关系 。
相比之下 ， 长江存储则依靠自主研发 ， 用短短3年时间实现从32层到64层再到128层的跨越 ， 3年完成国外大厂6年走过的路 。 其实 ， 早年紫光也尝试过技术引进 ， 试图收购或入股镁光、闪迪、SK海力士等厂商 ， 但这些尝试均无疾而终 。 在海外收购频频碰壁的同时 ， 紫光在境外持续高薪寻找优秀的人才 ， 并严格遵守国际商业的道德规则 ， “只带人不带文件” ， 坚持“自己的技术要靠自己研发” ， 紫光集团还聘请了在中国台湾省有“存储教父”之称的高启全 。 在整合两岸技术团队之后 ， 长江存储开启了自主研发之路 ， 并在2017年完成32层NAND的小批量生产 ， 在2019年完成了64层NAND量产 。
值得一提的是 ， 长江存储独创的Xtacking架构具有一定比较优势 。 其64层的3D NAND得益于Xtacking技术 ， 使得产品开发时间缩短三个月 ， 生产周期可缩短20% ， NAND I/O速度大幅提升到3.0Gbps ， 比传统3D NAND拥有更高的存储密度 。 这使得长江存储的64层的3D NAND单位面积的存储密度可以接近国际大厂的96层3D NAND 。 下一步 ， 长江存储会跳过96层NAND ， 直接研发128层NAND（公开信息显示 ， 长江存储已经推出128层NAND——科工力量注） ， 届时 ， 国产存储芯片与国外大厂产品的技术差距会进一步缩短 。
从华芯通、德淮/德科码、成都格芯、晋华等案例来看 ， 在当下这个大环境下 ， 与外商合作或并购的技术引进模式很难走通 ， 与其并购或技术合作 ， 不如直接挖人 ， 组建自己的团队自主研发 。 毕竟 ， 技术是随着人走的 ， 人才是一家半导体企业最宝贵的财富 。 实践证明 ， 合资或购买授权的技术引进路线是走不通的 ， 所谓的“融入国际主流”只是依赖洋技术的遮羞布 ， 即便是华为这样的明星企业也要遭遇麒麟芯片绝版的窘境 。 发展半导体产业要以自主研发为主 ， 即便是进行合作 ， 挖人也是优于购买授权或合资的选项 。
市场份额与外商差距明显 设备原材料受制于人
诚然 ， 长江存储的64层3D NAND被用于Mate40值得庆贺 ， 但长江存储在技术上和商业上与外商的差距还是比较明显的 。 就商业市场份额而言 ， 日韩厂商依然处于优势地位 。
在2020年第三季度 ， 三星NAND存储芯片收入为48.5亿美元 ， 市场份额达到33.3% ， 恺侠的NAND存储芯片业务营收为31.1亿美元 ， 市场份额21.4% ， 西部数据NAND存储芯片业务营收20.8亿美元 ， 市场份额为14.2% 。 SK海力士NAND存储芯片业务营收16.5亿美元 ， 市场份额为11.3% ， 镁光NAND存储芯片业务营收15.1亿美元 ， 市场份额为10.3% 。 相比之下 ， 长江存储的产能仅占全球NAND总产能的1% 。 就技术水平而言 ， 长江存储目前商业化量产的为64层3D NAND（TLC） ， 128层NAND还未商业化量产 。 作为对比 ， 镁光已经推出176 层 NAND 。 国产NAND想要实现逆袭还有很长的路要走 。
必须指出的是 ， 长江存储在原材料、设备等方面对外商有较大依赖 ， 在实现不被卡脖子方面依然任重道远 。 在半导体设备上 ， 西方厂商占据垄断性地位 ， 国内设备商只占据市场5%左右的份额 ， 短期想要打造先进工艺全国产化生产线的难度非常高 ， 这并非是一两家企业的问题 ， 而是整个行业乃至工业基础上存在差距 。 这不是行政指导定几个指标就能实现的 ， 必须十年如一日兢兢业业搞研发 ， 才有希望循序渐进 ， 一步一个脚印提升设备的国产化水平 。
另外 ， 购买到设备并非一劳永逸 ， 正如大家的汽车在使用中需要保养 ， 这些高端大气上档次的半导体设备 ， 也是需要持续“保养”的 ， 国外设备大厂都会有技术人员驻工厂提供技术支持 ， 一旦国际局势风云突变 ， 外商会撤走所有技术支持 ， 晶圆厂会陷入非常尴尬的境地 ， 这方面最典型的例子就是福建晋华 。 当下 ， 国内企业最需要的是时间 ， 低调做事 ， 以十年为单位逐渐提升生产线的国产化水平 。
此前 ， 《日经亚洲评论》报道 ， 长江存储准备将国内设备替代率从30%提高到70% 。 之后 ， 长江存储回应称 ， 没有设定国产设备比重目标 。 铁流认为 ， 就实现设备国产化替代而言 ， 是当下必须做的 ， 比较合适的方式的循序渐进 。 长江存储之所以否认 ， 主要是怕这种数字化指标受人诟病 ， 容易引来西方政客的关注 ， 进而引火烧身 。
虽然长江存储在技术上和市场上与外商具有差距 ， 但能够在量产存储芯片的同时 ， 又努力提升设备的国产化水平 ， 堪称低调干事、实业报国的典范 。
结语
不久前 ， 紫光集团13亿债券违约 ， 评级被下调 ， 很多媒体纷纷唱衰 。 这主要是因为紫光摊子铺得太大 ， 芯片又太烧钱 。
相对于那些“芯骗”项目 ， 紫光是为数不多的实干企业 ， 在手机芯片上有展锐 ， NAND方面有长江存储 ， 在DRMA方面有西安紫光国芯 ， FPGA方面有紫光国微......而且都取得了一定成绩 。 摊子铺的大的结果就是异常烧钱 ， 而芯片恰恰是投资周期漫长的产业 。 从历史上看 ， 韩国三星、SK海力士等厂商就曾经亏损近20年才超越日本存储芯片厂商 ， 长期的亏损是半导体产业后来者所必须经历的 ， 数年前 ， 赵伟国就表示计划筹集3700亿元为未来5年准备充足的“弹药” ， 显然是对此有着深刻的认识 。 其实 ， 早些年的京东方也如此 ， 甚至被一些人调侃为“A股亏损王” 。 相信随着时间的推移 ， 紫光也能像京东方那样逐渐走出来 ， 为实现芯片的国产化替代贡献力量 。
紫光的债务问题主要还是因为摊子铺的太大 ， 且芯片太烧钱 ， 而追赶国外芯片寡头的又太过艰难 ， 很多时候紫光做出了芯片 ， 却因为成本、性能、品牌等方面的因素 ， 不被下游厂商采购 ， 这使得紫光投资的芯片项目造血功能暂时有限 ， 只有特定市场的企业才会采购紫光的芯片 。 其实 ， 在长江存储的64层3D NAND被用于Mate40之前 ， 国内厂商就以龙芯和申威CPU研发SSD主控芯片 ， 然后配合长江存储的存储芯片开发完全国产化的固态硬盘 ， 只不过这种SSD主要用于特定市场 ， 在商业市场很难看到而不为人所知 。
本次 ， 长江存储的64层3D NAND被用于Mate40的旗舰机里面则是一个非常好的信号 。 对于华为等国内厂商而言 ， 由于美国制裁的影响 ， 必然会越来越重视可以实现内循环的芯片供应商 ， 特别是在麒麟芯片绝版 ， 荣耀手机出售给深圳国资之后 ， 展锐的SoC ， 长江存储的NAND等芯片都有可能列入华为或荣耀的备选项中 。 联想、小米、OPPO、VIVO等厂商也可能会跟进 。 未来 ， 国内半导体产业链彼此协同合作会越来越紧密 。 相信有朝一日 ， 国人会自豪的说 ， 应该给特朗普一吨重的勋章 ， 以表彰其在中国芯片国产化替代方面的“贡献” 。
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