7月26日，美光宣布量產232層閃存，成為全球首個突破200層閃存的廠家。

　　8月3日，長江存儲正式發布其新一代3D閃存，堆疊層數同樣達到232層，或于2022年底量產。

　　圖、主要廠商的線路圖

　　來源：閃存市場

　　據統計，除美光和長江存儲外，其它多家國際大廠200層以上的產品，或已于近期發布，或就差臨門一腳。包括此前SK海力士已向客戶發送238層TLC 4D NAND閃存樣品，并計劃于2023上半年量產；西部數據之前也預告過，其下一代BiCS 7的堆疊層數將達212層；三星的相關消息顯示，其或將在2022年底或2023年上半年開始量產224層3D NAND。

　　堆疊層數意味著什么？在2D NAND閃存時代，隨著制程的不斷縮小以及工藝的不斷改進，晶體管尺寸也不斷向下微縮，NAND閃存的存儲密度持續提高。但當密度提高到一定程度，閃存電荷數量受限，讀寫容量也難以提升，再加上耦合效應和干擾等問題，NAND閃存逐漸從二維平面展開至三維堆疊結構，同時堆疊層數的多少也與性能呈正相關，因此堆疊層數成為了閃存先進程度的新標準。

　　因此，從時間節點及對應的技術來看，長江存儲已然趕上了一眾頭部的國際大廠。

　　此前，市場雖已有些許聲音，但沒想到“實錘”來得如此之快。要知道，7月份的時候還有媒體報道，192層才是長江存儲2022全年的主旋律，232層可能到2023、2024年才會面世。即使如此，也意味著與國際先進廠商的差距縮短到1年左右。那這次躍過192層的長江存儲，在堆疊層數上已經達到國際領先水平，用6年時間完成了曾經近十年的技術差距，難能可貴。

　　主力選手——Xtacking

　　長江存儲的迅速崛起，憑借的是怎樣的技術？眾所周知，長江存儲在2018年首次公布Xtacking架構。在本次發布新產品的同時，長江存儲的Xtacking技術也已經更新到3.0版本。這使得基于Xtacking架構的新產品擁有更高的存儲密度，同時以更快的I/O速度，實現高達2400MT/s的I/O傳輸速率。

　　在晶棧Xtacking 架構推出前，市場上的3D NAND主要分為傳統并列式架構和CuA（CMOS under Array）架構。長江存儲經過長達9年在3D IC領域的技術積累和4年的研發驗證后，終于將晶圓鍵合這一關鍵技術在3D NAND閃存上得以實現。

　　從長江存儲的介紹來看，這意味著在指甲蓋大小的面積上實現數十億根金屬通道的連接，合二為一成為一個整體，擁有與同一片晶圓上加工無異的優質可靠性表現，這項技術為未來3D NAND帶來更多的技術優勢和無限的發展可能。隨著層數的不斷增高，基于晶棧Xtacking研發制造的3D NAND閃存將更具成本和創新優勢。”

　　8月份232層NAND堆棧的發布，引來無數喝彩的同時，或許還有磨刀霍霍的制裁。

　　源于CIS新架構的披荊斬棘

　　圖源 | 0-tech.com

　　我們看到的是結果，是一群工程師在專利墻縫隙上撕開了口子，找到發力點，帶著成果從荊棘中走了出來。那這樣一條技術路徑究竟是怎樣走出來的？這還得從長江存儲的前身，武漢新芯談起。

　　武漢新芯成立于2006年，作為國家認定的首批集成電路企業，一直都在湖北省和武漢市重點扶持的列表上。

　　據悉，最初NAND的研發由武漢新芯、中科院和賽普拉斯三家一起合作進行。Xtacking技術本身，其實是把以前CMOS圖像傳感器（CIS）代工的經驗運用到3D NAND上。武漢新芯在中芯國際撤出以后，到紫光集團接手之前，靠的就是代工Flash和CIS產品度日。

　　雖說3D IC技術在半導體行業熱度不減，但在CIS領域，3D IC技術其實早已十分普及。對于CIS來說，把邏輯和像素分開是件很平常的事，而3D NAND正是把存儲和邏輯分開在兩片晶圓上完成的，最后再鍵合到一起。

　　2012年，武漢新芯開始與CIS頭部企業豪威（后被韋爾股份收購）合作，切入CIS領域，至今累積了超過 84 萬片晶圓出貨量。經過多年積累以后，一定程度上熟練掌握了3D IC的相關技術。這便是后續Xtacking能夠走出來的早期技術基礎。

　　在Xtacking技術落地之后，我們看到了這項技術的很多優點，看到了長江存儲憑借這項技術加速趕上國際巨頭，降低成本。但在項目伊始，誰也看不到這場賽跑結果的時候，沒有人能斷定這條路一定走得通。

　　晶圓鍵合技術是指通過化學和物理作用將兩塊已鏡面拋光的同質或異質的晶片緊密地結合起來，最早在上世紀80年代由東芝和IBM提出。

　　之所以晶圓鍵合會率先在CIS領域得到廣泛應用，主要是因為背照式特殊的結構、更佳的光學效果和良率。從早期兩片晶圓粘合而不連通，到后來兩片晶圓既可以粘合，其中的電路也完成互連。

　　對于Xtacking技術來說，就是將帶有CMOS外圍電路的晶圓，與帶有NAND存儲陣列的晶圓通過金屬互聯通道VIAs進行兩片晶圓的鍵合，合并為完整的整體。

　　知易行難，在實操過程中，必須得跨過幾座繞不開的大山，尤其是對于鍵合的芯片制造而言。有專業人士表示，如果技術掌握不好的話，會產生很多問題，如bubble，shift，mis-align等等，導致報廢率高，最終良率就比較低。

　　更何況，正常來說，鍵合的成本并不低，對于CIS晶圓廠來說，其出廠價格是一般工藝晶圓的兩倍，價格也是根據mask的層數來計算的，還得加上白板晶圓的成本。

　　為什么長江存儲還是選擇了這條路徑？

　　一方面是國際大廠形成的專利壁壘，占據了多條關鍵技術路徑，如果還要從一片晶圓上突破，著實難上加難。另一方面，則是因為之前武漢新芯積累了多年的Flash 及 CIS 產品的代工經驗，使得公司有能力將這兩方面的經驗結合起來，最終在晶圓鍵合方向上找到突破口。

　　所以說，任何一家企業的問題還是要在發展過程中得到解決。項目最初制定的方向和預期的結果在執行過程中往往會發生偏差，考驗的除了團隊的技術功底、執行能力以外，還有遇到問題時的靈活性和隨機應變的能力，需要用更大的智慧去做戰略和戰術的調整。

　　目前除了NAND外，長江存儲還將Xtacking的技術在DRAM方向上進行測試和應用，并形成了相應的專利。或許在不久的將來，我們可以看到長江存儲在DRAM方向上的新品。

　　產品：

　　來自正規軍與“烏合之眾”的認證

　　前面我們談了很多長江存儲的技術以及來源，那產品的性能和應用到底如何？還要市場來說話。

　　果鏈入場券

　　9月6日，有外媒報道，蘋果公司已將中國閃存芯片廠商長江存儲加入即將發布的iPhone14系列的供應商名單中。

　　隨著蘋果發布會的舉行，以及iPhone 14系列的發布，已有多位拆機博主，證實蘋果iPhone 14的存儲顆粒來自長江存儲和鎧俠兩家廠商的產品混用。

　　先不論長江存儲在iPhone14系列手機上出貨多少，達成了多少銷售額，果鏈的準入門檻之高屬業內共識，長江存儲的產品能夠通過蘋果公司一系列嚴苛的認證，說明在產品質量、穩定性、價格上已經進入行業頭部陣營。

　　因此，至少在消費電子領域，已經能夠滿足絕大多數產品及客戶的要求。

　　礦商的檢驗

　　2020年8月，長江存儲推出自有存儲品牌“致鈦”，隨后推出了一系列自有品牌SSD產品。并在市場上獲得了不錯的表現。

　　此前，互聯網上一眾對所謂虛擬貨幣、“挖礦”等趨之若鶩之時，其中有一種“虛擬貨幣”需要采用硬盤“挖礦”。礦商們在瘋狂采購硬盤之前，對各個品牌的產品性能做過比較，最后給出的評價是，長江存儲旗下的致鈦與三星處于同一級別，略強于其他一線品牌。

　　網友們紛紛表示，礦主已經給出了權威、公平的測試結果，用腳投了票。雖然談不上嚴謹的性能測試，但至少在消費者的購買列表中，意向采為長江存儲致鈦品牌買單的已經躍躍欲試，口碑良好的買家秀能夠促使其逐漸被更多的消費者接受和認可。

　　寫在最后

　　對于本次長江存儲技術趕超的風波，有人歡呼叫好，也有人表示無需如此高調。

　　有網友表示，由于長江存儲的生產線采用部分美國設備和材料，短期內無法完全實現國產替代，因此盲目擴產的風險比較大，很容易被關鍵環節卡脖子。更重要的是要低調，即使在有技術的情況下，也應該相對巨頭晚一步量產，主動慢半拍節奏，以此換得一時安寧。

　　這當然只是緩兵之計，筆者認為并不足取。關鍵還是要在各重要環節上做好準備與預案。當然，在專利上提前布局，在供應鏈上抱持開放性的同時部署國產化，是始終不變的話題。

　　同時，筆者從知情人士處了解到。長江存儲此前對于斷供、制裁等擔憂還只是停留在計劃層面，因為未受到實質性影響。但隨著近一年來自大洋彼岸一記又一記制裁的重拳，長江存儲不得不面對由此引發的一連串問題，包括對其設計、生產制造過程產生的切實影響。

　　無論如何，廠商第一時間發布新品，對于自家最新技術廣而告之，彰顯過硬的實力，本身無可厚非。說小了可以吸引客戶、潛在客戶的關注，往大了講還能推動行業的發展，加深行業“內卷”，對于下游應用是有利的。

　　曾幾何時，時而能聽聞媒體報道，某日韓存儲芯片廠商某地廠房著火，短時間內停產，連鎖反應是相應產品一輪又一輪漲價。隨著國產存儲芯片顆粒的逐步量產，市場口碑的不斷提升，大廠們的火災似乎也少了。

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