2016年7月，長(zhǎng)江存儲(chǔ)在中國(guó)武漢市成立，專注于3D NAND閃存芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售。長(zhǎng)江存儲(chǔ)是國(guó)家存儲(chǔ)器基地項(xiàng)目實(shí)施主體公司，由紫光集團(tuán)旗下紫光控股聯(lián)合國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司、湖北國(guó)芯產(chǎn)業(yè)投資基金合伙企業(yè)（有限合伙）和湖北省科技投資集團(tuán)有限公司共同出資。其中，紫光控股出資197億元人民幣，占51.04%，對(duì)長(zhǎng)江存儲(chǔ)構(gòu)成實(shí)質(zhì)性控股。
2018年第四季度，長(zhǎng)江存儲(chǔ)成功量產(chǎn)32層NAND閃存芯片；2019年9月2日，長(zhǎng)江存儲(chǔ)宣布已開始量產(chǎn)基于自研Xtacking架構(gòu)的64層256Gb TLC 3D NAND閃存芯片，面向固態(tài)硬盤、嵌入式存儲(chǔ)等主流市場(chǎng)應(yīng)用需求。從2018年的32層3D NAND閃存、到2019年的64層3D NAND閃存，長(zhǎng)江存儲(chǔ)達(dá)到了一年一代的速度，在努力追趕國(guó)際主流大廠的腳步。
當(dāng)前，雖然長(zhǎng)江存儲(chǔ)在技術(shù)上仍落后于國(guó)際存儲(chǔ)器大廠，但已經(jīng)趕上了市場(chǎng)生產(chǎn)和銷售的主流。根據(jù)原先規(guī)劃，長(zhǎng)江存儲(chǔ)希望通過早日量產(chǎn)128層NAND閃存芯片，在市場(chǎng)中形成一定競(jìng)爭(zhēng)力，為后續(xù)發(fā)展奠定更加堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而長(zhǎng)江存儲(chǔ)長(zhǎng)期目標(biāo)則是——成為全球三大NAND存儲(chǔ)器廠商之一。
4月13日，長(zhǎng)江存儲(chǔ)宣布成功研發(fā)兩款128層NAND存儲(chǔ)器產(chǎn)品，令業(yè)界為之一振。早在2020年初，長(zhǎng)江存儲(chǔ)就表示，將跳過96層、直接跨步到128層NAND閃存。在全球主流存儲(chǔ)器大廠集體奔向100層以上的2020年，長(zhǎng)江存儲(chǔ)從64層閃存、直接跳級(jí)128層閃存，無疑向業(yè)界表明了要與國(guó)際存儲(chǔ)器大廠并肩同行的決心。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)宣布成功研發(fā)的兩款128層產(chǎn)品，分別是128層QLC 3D NAND閃存、128層512Gb TLC閃存芯片，前者已在多家控制器廠商SSD等終端存儲(chǔ)產(chǎn)品上通過了驗(yàn)證，兩款產(chǎn)品可滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。長(zhǎng)江存儲(chǔ)此次官宣，意味著中國(guó)存儲(chǔ)器廠商從此開始直面主流競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，加入爭(zhēng)奪高端閃存市場(chǎng)行列中來。
從32層到64層、到96層、再到目前的128層，一直以來，各存儲(chǔ)器廠商之間競(jìng)爭(zhēng)，主要策略就是通過技術(shù)升級(jí)。在市場(chǎng)由弱轉(zhuǎn)強(qiáng)，處于新舊交替的節(jié)點(diǎn)，先推出新技術(shù)的廠商將在新一輪市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。因此，包括三星電子、美光科技、SK海力士、鎧俠/西部數(shù)據(jù)（鎧俠是原日本東芝存儲(chǔ)）在內(nèi)的國(guó)際存儲(chǔ)器大廠都紛紛對(duì)新技術(shù)工藝加大推進(jìn)力度。
半導(dǎo)體行業(yè)專家莫大康指出，存儲(chǔ)芯片具有高度標(biāo)準(zhǔn)化的特性，且品種單一，較難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化，因而導(dǎo)致各廠商需要在工藝技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模上比拼實(shí)力。每當(dāng)市場(chǎng)格局出現(xiàn)新舊轉(zhuǎn)換時(shí)，廠商往往打出技術(shù)牌，希望通過新舊世代產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，提高產(chǎn)品密度，降低制造成本，取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2019年6月，三星宣布推出第六代V-NAND閃存（128層256Gb 3D TLC NAND），是業(yè)界第一款超過層的3D NAND閃存，并于同年8月開始量產(chǎn)基于此技術(shù)的250Gb SATA SSD，接著到11月開始量產(chǎn)第六代128層512Gb TLC 3D NAND。據(jù)三星當(dāng)前在128層3D NAND技術(shù)上的進(jìn)展，及三星新建平澤工廠的進(jìn)度，有望在2020下半年開始投產(chǎn)。
SK海力士在2019年6月公布了128層4D TLC NAND閃存，比96層產(chǎn)品的生產(chǎn)效率提高了40％。之后不到半年的時(shí)間，SK海力士在2019年11月向主要客戶交付基于128層1Tb 4D NAND的工程樣品，包括1TB UFS 3.1、2TB客戶端cSSD、16TB企業(yè)級(jí)eSSD。按照計(jì)劃，SK海力士128層3D NAND將在2020年進(jìn)入投產(chǎn)階段，新工廠除了已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的M15，正處在新建中的MI6工廠將在2020年底完工。
美光第一批第四代3D NAND芯片于2019年10月初流片出樣。據(jù)美光2020年第二季財(cái)報(bào)顯示，美光已在第一季度開始批量生產(chǎn)第四代128層3D NAND閃存，計(jì)劃在第三季度開始出貨，預(yù)計(jì)2021年3D NAND將全面進(jìn)入100層以上的時(shí)代。
鎧俠在2020年1月宣布與西部數(shù)據(jù)聯(lián)合研發(fā)出3D BiCS閃存第5代產(chǎn)品，采用112層3D NAND技術(shù)，試產(chǎn)512Gb （64GB），采用TLC技術(shù)，于2020年第一季度出樣，且計(jì)劃推出112層1Tb（128GB）TLC以及1.33Tb QLC產(chǎn)品，由雙方共同營(yíng)運(yùn)的四日市工廠以及北上新建工廠生產(chǎn)。
從上述各存儲(chǔ)器大廠在技術(shù)上的進(jìn)展可知，2020年全球閃存大廠將集體奔向100層以上。不過，業(yè)內(nèi)人士表示，在2020年里，128層3D NAND占比不會(huì)太高，而且新工廠是為了3D NAND技術(shù)順利過渡，產(chǎn)出也會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求來定。
換言之，在128層3D NAND初期，幾家存儲(chǔ)器大廠之間競(jìng)爭(zhēng)還沒達(dá)到白熱化程度，而長(zhǎng)江存儲(chǔ)趕在此時(shí)放出大招，向業(yè)界宣布128層3D NAND閃存量產(chǎn)，一舉切入到100層以上的閃存芯片市場(chǎng)，自此加入到了高端閃存技術(shù)競(jìng)賽中。據(jù)預(yù)計(jì)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)128層3D NAND存儲(chǔ)器產(chǎn)品在2020年下半到2021年上半年開始量產(chǎn)，未來會(huì)在滿產(chǎn)時(shí)配合每月10萬片產(chǎn)能。
2019年量產(chǎn)64層3D NAND時(shí)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)落后于主流大廠1.5至2個(gè)世代。但實(shí)在讓人想不到的是，轉(zhuǎn)眼之間，長(zhǎng)江存儲(chǔ)卻在2020年實(shí)現(xiàn)彎道超車，追平了國(guó)際主流存儲(chǔ)器大廠。作為閃存領(lǐng)域的后來者，長(zhǎng)江存儲(chǔ)只用3年的時(shí)間就完成了從32層到64層、再到128層的跨越。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)在產(chǎn)品上大跨步成功的背后，主要依賴于技術(shù)進(jìn)步。此前，長(zhǎng)江存儲(chǔ)推出業(yè)界首個(gè)全新閃存架構(gòu)Xtacking，將邏輯控制單元和存儲(chǔ)單元分別進(jìn)行研發(fā)和制造，最后到晶圓生產(chǎn)的時(shí)候疊加到一起，使得研發(fā)周期縮短，制造成本降低，性能提升。而基于Xtacking架構(gòu)的64層NAND閃存，更是受到了慧榮、威剛等大廠認(rèn)可。
2019年，長(zhǎng)江存儲(chǔ)推出Xtacking 2.0版本。按長(zhǎng)江存儲(chǔ)說法，Xtacking第一代是將條路打通，讓存儲(chǔ)單元與邏輯控制電路都可單獨(dú)做扎實(shí)，而Xtacking 2.0則將潛在功能、性能優(yōu)勢(shì)更進(jìn)一步發(fā)揮了出來。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)CEO楊士寧表示，Xtacking 2.0具有獨(dú)特的功能，新的商務(wù)模式，例如定制化NAND，因?yàn)镃MOS晶圓和陣列晶圓是分開研發(fā)和制造，因此可將CMOS晶圓的設(shè)計(jì)跟合作伙伴來進(jìn)行定制化。
目前，長(zhǎng)江存儲(chǔ)累計(jì)申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專利超過2000項(xiàng)，并以每年1000項(xiàng)專利申請(qǐng)的速度前進(jìn)。在國(guó)際主流存儲(chǔ)器巨頭環(huán)伺的閃存生態(tài)圈，長(zhǎng)江存儲(chǔ)擁有自主研發(fā)專利與智財(cái)權(quán)，有利于自身長(zhǎng)期立于不敗之地。
5G時(shí)代下，QLC大有市場(chǎng)價(jià)值在NAND閃存上，除了堆疊層數(shù)不斷增加，還有不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)密度需求。對(duì)此，NAND閃存顆粒已從最初的SLC發(fā)展到QLC，每個(gè)cell的存儲(chǔ)密度增長(zhǎng)四倍。目前市場(chǎng)以TLC為主流，不過QLC也已嶄露頭角。
SLC、MLC、QLC及PLC，指的是閃存類型，每個(gè)cell單元分別存放1、2、3、4、5位電荷，所以容量越來越大。NAND閃存從SLC到MLC再到TLC，成本一步步降低，而容量一步步提升，因此得以普及。
作為最早提出QLC技術(shù)的主控廠商，慧榮科技SMI資深副總段喜亭曾表示，2019年閃存價(jià)格低，因此QLC價(jià)格空間被壓縮，沒有很大的量，但隨著2020年閃存價(jià)格拉升，QLC將迎來發(fā)展契機(jī)。
段喜亭解釋，閃存價(jià)格不斷上漲，QLC低成本優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)，因此也將帶來更廣泛的應(yīng)用，QLC市場(chǎng)也隨著擴(kuò)大。不過，段喜亭認(rèn)為，盡管2020年，QLC占有率會(huì)往上提升，但仍能不能完全替代TLC。他相信在2020年底時(shí)，QLC會(huì)比2019年大概會(huì)有翻倍增長(zhǎng)。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)基于TLC的巨大市場(chǎng)以及QLC的廣闊前景，宣發(fā)業(yè)內(nèi)首款128層QLC 3D NAND閃存，以及128層512Gb TLC（3bit/cell）閃存芯片。據(jù)長(zhǎng)江存儲(chǔ)市場(chǎng)與銷售高級(jí)副總裁龔翊稱，128層QLC版本將率先應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)SSD，并逐步進(jìn)入企業(yè)級(jí)服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，以滿足未來5G、人工智能時(shí)代多元化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。
在當(dāng)前5G商機(jī)帶動(dòng)下，各家手機(jī)廠商紛紛推出5G手機(jī)為主打機(jī)型，而5G手機(jī)所帶來的更多應(yīng)用，將刺激存儲(chǔ)需求進(jìn)一步提高，三星更是引領(lǐng)手機(jī)存儲(chǔ)需求向TB容量升級(jí)，SK海力士預(yù)計(jì)基于128層1Tb 4D NAND生產(chǎn)的1TB容量UFS產(chǎn)品，有望在2020年下半年應(yīng)用于智能手機(jī)上。此外，由物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用帶動(dòng)的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，近年來存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)有樂觀表現(xiàn)。
研究公司Forward Insights創(chuàng)始人兼首席分析師Gregory Wong表示，QLC降低了NAND閃存單位字節(jié)（Byte）成本，更適合作為大容量存儲(chǔ)介質(zhì)。隨著主流消費(fèi)類SSD容量邁入512GB及以上，QLC SSD未來市場(chǎng)增量將值得期待。
在3D NAND閃存芯片領(lǐng)域，長(zhǎng)江存儲(chǔ)跳級(jí)進(jìn)入100層以上行列，從32層到64層、再到128層，一步步進(jìn)階，未來可望給中國(guó)存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)帶來更多驚喜。
