在2023年3月30日的“2023中國IC領袖峰會”上,東芯半導體股份有限公司副總經理陳磊先生圍繞“持續(xù)提升創(chuàng)‘芯’動能,推動本土存儲生態(tài)繁榮”做了主題報告,他介紹了,當卡存儲市場的發(fā)展現(xiàn)狀,中國存儲行業(yè)的面臨的困難,以及東芯股份在存儲器方面的最新進展。TJ4esmc
全球存儲市場大環(huán)境
市調機構Gartner報告顯示,2022年全球半導體總收入達6,017億美元,同比增長1.1%。在2022年全球排名前十的半導體廠商中,美光、三星、SK海力士這三家均有存儲業(yè)務,2022年這三家的市場份額約占半導體市場份額的20%。同時,在TOP 10公司中有6家做手機SoC、CPU和GPU,這些企業(yè)的產品可提供高性能計算,約占到整個半導體市場份額的3成。TJ4esmc
以上信息可推斷出,存儲器和高性能計算是半導體行業(yè)的兩大支柱。因此,全球半導體行業(yè)出現(xiàn)了兩個產品驅動力:第一,存儲器發(fā)展趨于更高的性能,更低的功耗,更大的容量;第二,高性能計算芯片需求旺盛,臺積電去年Q4投片的芯片產能中,有80%是手機芯片和高性能計算芯片。TJ4esmc
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觀察2022年的存儲器市場,上半年整個行業(yè)處于缺貨階段,但到了第三季度之后,存儲器行業(yè)進入去庫存階段。雖然2022年全球存儲器的市場規(guī)模超過1,500億美元,與2021年相比該數(shù)字稍微有增長,但是去年下半年存儲器行業(yè)下行十分嚴重。去年全年,DRAM市場規(guī)模僅有800.99億美元,NAND市場規(guī)模僅為600.45億美元。TJ4esmc
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再觀察中國IC設計產業(yè)。中國IC設計產業(yè)市場銷售額在2021年突破萬億人民幣之后,2022年中國集成電路產業(yè)銷售額再破萬億元(數(shù)據(jù)來自中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會統(tǒng)計數(shù)據(jù))。2022年,中國半導體TOP 100企業(yè)的營收門檻有所提升,2022年營收達4.5億人民幣才能進入TOP 100榜單,而TOP 10公司的營收門檻則為75億人民幣。TJ4esmc
另外,2022年中國IC設計業(yè)銷售額5,300億元,同比增長16.5%。中國的IC設計發(fā)展非???,截至目前有超過3,000家芯片設計企業(yè)。陳磊強調,當一家IC設計公司的銷售額達10億人民幣,才會有進一步發(fā)展的可能性。值得注意的是,2021年中國IC設計企業(yè)的平均銷售額僅為1.6億人民幣,由此可見中國的IC設計產業(yè)還有待進一步發(fā)展。TJ4esmc
中國新基建推動存儲需求增長
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中國政府在2018年提出了新基建的概念。新基建主要覆蓋三大方案信息基礎設施:網絡通訊基礎設施,比如5G基建、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、衛(wèi)星物聯(lián)網等;新技術基礎設施,比如人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等;算力基礎設施,比如數(shù)據(jù)中心、智能計算中心等。其中的很多部分都與存儲器息息相關。TJ4esmc
截至去年年底,中國已經建設完成142萬個5G宏基站。陳磊認為,5G基站的存儲需求在短期內并不會飽和,“目前,國內的4G基站存量有592萬臺,2G/3G基站存量有264萬臺,按照這樣的投資強度,中國5G建設熱潮會在未來五年內維持一定熱度。”TJ4esmc
隨著5G基站的建設,個人家庭領域也有翻天覆地的變化,國內三大運營商的光纖覆蓋了全部國土面積,大城市的光纖提升到了10G PON,未來會升級到25G PON。去年,運營商的標案提出了FTTR(Fiber to The Room, 光纖到房間)的概念,這將帶來相當可觀的增量,包括5G宏基站、5G微基站、個人接入領域還有很長的建設周期。TJ4esmc
再看物聯(lián)網和工業(yè)物聯(lián)網領域。物聯(lián)網包含穿戴式設備、安防監(jiān)控、交通網絡、國家安全等在內。2021年企業(yè)級物聯(lián)網的投資達到6,900億美元,這一數(shù)字在2026年將提升至1萬億美元,其中中國物聯(lián)網投資占全球總投資的25%。TJ4esmc
此外,最近ChatGPT概念非?;?,推動了大家對數(shù)據(jù)中心的關注。未來的數(shù)據(jù)中心是人工智能數(shù)據(jù)中心,人工智能對大容量存儲的需求將超過現(xiàn)在的區(qū)塊鏈。TJ4esmc
東芯股份打造本土存儲產業(yè)鏈
東芯股份在2014年成立,總部位于上海,在深圳、南京、香港、韓國均設有分公司或子公司。該公司是國內少有的可同時提供NAND/NOR/DRAM設計工藝和產品方案的存儲芯片研發(fā)設計公司。2021年11月9日,中國證監(jiān)會正式核發(fā)東芯股份的首發(fā)申請批文,同年12月10日,東芯股份在上海證券交易所科創(chuàng)板上市。從成立到上市僅過去7年,東芯股份這些年也不斷在打磨產品,完善自己的存儲生態(tài)。TJ4esmc
陳磊補充說:“公司在成立之初,就立下了一個重要策略,即‘堅持國產自主產品設計’,目前我們有75個發(fā)明專利,建成了覆蓋了NAND Flash、DRAM、NOR Flash三大產品。我們最重要產品是SPI NAND,采用單芯片設計,可以提高可靠性,節(jié)約生產周期。我們的SLC NAND經歷了三代,從38納米、24納米,到去年的19納米。”TJ4esmc
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東芯股份一直在“深耕存儲,建立完整產品線”發(fā)力。目前公司主要有6大產品系列:SPI NAND Flash、PPI NAND Flash、DDR3(L)、LPDDR1/2/4X、SPI NOR Flash、MCP。TJ4esmc
其中,PPI NAND主要針對工業(yè)類客戶,兼容傳統(tǒng)的并行接口標準,可提供容量從1Gb到8Gb,3.3V/1.8V兩種電壓,多種封裝方式的產品,以滿足不同應用場景。TJ4esmc
DRAM方面有DDR3/DDR4產品和低功耗的LPDDR1/2/4X產品,其中DDR3(L)產品可提供1.5V/1.35V兩種電壓模式,具有標準SSTL接口、8n-bit prefetch DDR架構和8個內部bank的DDR3 SDRAM,是主流的內存產品。TJ4esmc
NOR Flash方面,可提供通用SPI接口、不同規(guī)格的NOR Flash,容量從64Mb到1Gb,電壓為1.8V,支持Single/Dual/Quad SPI和QPI四種指令模式、DTR傳輸模式和多種封裝方式。TJ4esmc
MCP系列方面,具有NAND Flash和DDR多種容量組合,F(xiàn)lash和DDR均為低電壓的設計,核心電壓1.8V。其中DDR包含LPDDR1/LPDDR2兩種規(guī)格使其選擇更加靈活豐富。MCP可將Flash和DDR合二為一進行封裝。TJ4esmc
除了完整的產品線布局之外,東芯股份還打造了全國產化的產業(yè)鏈,產品設計、制造、封測、交付各環(huán)節(jié)均可在中國大陸完成。目前,該公司的晶圓代工伙伴是中芯國際(SMIC)力晶積成電子(PSMC),封測伙伴是紫光宏茂、華潤安盛、AT、Powertech Techonlogy。TJ4esmc
在工藝方面,東芯股份針對SLC NAND做了三代工藝,SLC NAND Flash從38納米到19納米,內置的ECC可以管理8比特,并行NAND部分(PPI NAND Flash)覆蓋了包括工業(yè)、5G CPE、安防監(jiān)控、車載信息娛樂系統(tǒng)、企業(yè)網關等客戶。38納米工藝節(jié)點SLC NAND Flash可為客戶提供105攝氏度、AEC-Q100的產品。TJ4esmc
半導體行業(yè)的發(fā)展主要圍繞聯(lián)接和計算。目前,東芯股份的產品在這兩方面都有涉足,聯(lián)接部分有家庭用的PON、Wi-Fi、Mi-Fi,最高容量是8Gbit,針對在下一代聯(lián)網系統(tǒng),將開發(fā)更高性能、更可靠的產品。在計算方面,有監(jiān)控安防、工業(yè)控制、穿戴產品客戶。算力的增長對存儲器也提出了新要求,未來將朝著更大的容量、更低的功耗、更小的封裝反向發(fā)展。TJ4esmc
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L2汽車對存儲器要求與手機差不多,隨著各種輔助駕駛、無人駕駛系統(tǒng)的落地,對車用存儲的需求也會更多。2021年全球汽車電子產值約為2萬億人民幣,其中有一半金額是由中國汽車電子貢獻。目前,中國車規(guī)DRAM市場規(guī)模約為4億美金,車規(guī)級NOR Flash市場規(guī)模約為3,000萬美金,所以東芯股份正在進入車規(guī)級市場。TJ4esmc
小結:助力存儲產品的國產化
從2014年成立至今,東芯股份做了哪些工作?陳磊總結說:“我們打造了全國產化存儲器供應鏈,在SLC NAND上做出了成績,為客戶提供全線列產品,做了車規(guī)級存儲應用的布局,助力實現(xiàn)存儲產品的國產化。”TJ4esmc
責編:Clover.li