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存储芯片是什么?怎么没有听说存储芯片被卡脖子?

[导读]:科技民兵 谢邀。 目前整个芯片领域可以分为逻辑芯片、存储芯片、半导体代工三大块。 逻辑芯片:比较复杂,整个生态都被美国把控,比如英特尔、英伟达,短期内我国仍将处于被卡...

  科技民兵

  谢邀。

  目前整个芯片领域可以分为逻辑芯片、存储芯片、半导体代工三大块。

  逻辑芯片:比较复杂,整个生态都被美国把控,比如英特尔、英伟达,短期内我国仍将处于被卡脖子状态;半导体代工:这块也是由台积电和三星把控,作为中国芯片代工领域“全村的希望”,中芯国际目前落后前二者2代左右,还在苦苦挣扎着7nm工艺的商用;存储芯片:相对于逻辑芯片来讲内部实现比较简单,而且是个体量超过2000亿美元的大产业,是这三大块里面我国最容易实现弯道超车的。存储芯片相对逻辑芯片比较简单,不存在技术鸿沟

  逻辑芯片是人类科技的皇冠,其内部结构非常复杂,美国之所以持续霸占着逻辑芯片的制高点,是因为芯片的底层架构(如X86、ARM及大量IP专利)、芯片设计能力(如高通、英特尔)、EDA工具(指芯片设计仿真软件)、操作系统(安卓、Windows)这四部分全部被美国牢牢攥在手里,离开了这四块,逻辑芯片的发展就举步维艰受制于人,所以中国更多是跟随者的角色,短期内想超车实在太难。

  存储芯片则不同,说白了就是让一堆内存能正常存储和访问数据,一般由译码驱动电路、存储矩阵、读写电路、地址线、数据线、控制线、片选线等模块组成,所以逻辑比较简单,不存在那么大的技术鸿沟。作为全世界最大的存储芯片消费市场,中国必须抓住机遇,快速实现弯道超车。中国存储芯片现状

  存储芯片主要分为DRAM和NAND Flash两类,全球市场上主要被美日韩三个国家占据,如在 DRAM 内存上,三星、SK 海力士和镁光三家占据着近乎 95%的市场。而在 NAND Flash上,三星、海力士、镁光、东芝、西数 、闪迪都是消费者和企业的主流选择。作为世界上最大的存储芯片消费国,中国每年要从国外进口超过900亿美元的存储芯片。

  为了解决自给率不足的问题,中国政府近些年加大了对存储芯片市场的扶持,目前国内的龙头企业主要有三家,一是长江存储,二是兆易创新与合肥合作的合肥长鑫,三是联电与福建省合作的福建晋华,由于起步较晚,三家企业目前仍然在追赶中,不过近两年来已经取到了不错的成绩:

  (1)2019年9月底,合肥长鑫宣布正式量产DDR4内存,成为第一个国产内存供应商,长鑫国产内存项目有三期,第一期投资约为72亿美元,预计产能就有12.5万片晶圆/月,占到全球内存芯片产能的10%;

  (2)2020年4月13日,长江存储宣布128层QLC 3D NAND闪存研发成功,型号为X2-6070,这是业内首款128层QLC规格的3D NAND闪存,具有大容量、高密度等特点,适合于读取密集型应用,作为闪存行业的新人,长江存储用短短3年时间实现了从32层到64层再到128层的跨越。超车之路并不平坦

  需要警醒的是,为了打击中国半导体产业的崛起之势,美国会想尽一切办法进行打压。典型的事件就是国内存储芯片三巨头之一福建晋华被美制裁事件:2018年10月30日,美国商务部宣布,对福建晋华集成电路有限公司实施禁售令,禁止美国企业向后者出售技术和产品,称福建晋华涉及违反美国国家安全利益的行为。处于打压制裁之下的福建晋华日子并不好过,很有可能退出内存芯片领域,不排除美国后续会对其他存储芯片企业进行打压。

  综上,相比于逻辑芯片,存储芯片市场的需求更大、技术门槛相对较低,是一个值得重点发力突破的方向。虽然目前存储芯片市场仍然被美日韩霸占,但是中国企业已经初具规模并且有了一些成绩。当然,崛起之路肯定会受到美日韩的打压,我们希望中国企业能够愈挫愈勇,在3-5年以后,实现存储芯片的自给自足。

  孤单中的寂

  您好,很高兴为您回答问题。小编先说存储芯片是什么

  存储芯片,是嵌入式系统芯片的概念在存储行业的具体应用。因此,无论是系统芯片还是存储芯片,都是通过在单一芯片中嵌入软件,实现多功能和高性能,以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。以后存储芯片越好,性能自然就会更好,而更好的同时,以后我们会看见现在我们看不到的科技产品,可能会在大街上看到行走的机器人,和取代人工的只能设备,这里面功劳是有存储芯片的功

  对存储芯片行业而言,存储芯片有两种操作方式来实现产业化。ASIC技术实现存储芯片

  ASIC(专用集成电路)在存储和网络行业已经得到了广泛应用。除了可以大幅度地提高系统处理能力,加快产品研发速度以外,ASIC更适于大批量生产的产品,根椐固定需求完成标准化设计。在存储行业,ASIC通常用来实现存储产品技术的某些功能,被用做加速器,或缓解各种优化技术的大量运算对CPU造成的过量负载所导致的系统整体性能的下降。FPGA 技术实现存储芯片

  FPGA(现场可编程门阵列)是专用集成电路(ASIC)中级别最高的一种。与ASIC相比,FPGA能进一步缩短设计周期,降低设计成本,具有更高的设计灵活性。当需要改变已完成的设计时,ASIC的再设计时间通常以月计算,而FPGA的再设计则以小时计算。这使FPGA具有其他技术平台无可比拟的市场响应速度。

  新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷(多数工具以微微秒-百亿分之一秒计算)的特性。同时,厂商可对FPGA功能模块和I/O模块进行重新配置,也可以在线对其编程实现系统在线重构。这使FPGA可以构建一个根据计算任务而实时定制软核处理器。并且,FPGA功能没有限定,可以是存储控制器,也可以是处理器。新一代FPGA支持多种硬件,具有可编程I/O,IP(知识产权)和多处理器芯核兼备。这些综合优点,使得FPGA被一些存储厂商应用在开发存储芯片架构的全功能产品。

  存储芯片被卡脖子的事情,要自强不息啊

  这个事情先要从国内几家存储芯片公司说起,国内有长江存储,中兴,华为几家公司说起。长江存储卡脖子17年

  至于题主说的存储芯片被卡脖子事件,应该是发生在17年,日本晶圆大厂sumco决定砍掉中国大陆存储芯片厂商长江存储(原武汉新芯)的晶圆订单,优先供给台积电,英特尔,镁光等大厂,在日本sumco优先供货美国,日本,中国台湾厂商台积电的情况下,长江存储芯片可能会面临晶圆供不应足的局面,这个消息在当时对于在力图在存储芯片上实现国产化替代的紫光集团来说,肯定不是个好消息。这件事情的原因是商业上的原因,也源自于当时的长江存储不强大,加油吧。中兴被卡脖子18年

  还有就是我们熟知18年美国制裁的中兴公司事件,这件事情原因是中兴违反了签署合同的相关协议,所以才被制裁的。因为这件事情,也让大家知道了,自己造芯片的重要性。华为被卡脖子19年

  还有19年华为被美国商务部列入“实体名单”,也就是说华为被美国“封杀了”,还有谷歌停止对华为新制成的的终端设备支持,这毫无疑问对华为智能设备产生了巨大的影响。辛亏华为有B计划,才没有被欺负,并成功耍了一个回马枪。

  以上事件说明了有先进的技术的重要性,不然落后就要挨打,卡脖子的事情不止发生存储芯片行业,还有其他行业也是有的。唯有我们自强不息才是正确和快速崛起的方式。加油。

  魔铁的世界

  存储芯片主要包括DRAM芯片和NAND芯片,这个行业确实是拼制造,但并不意味着我们不会被卡脖子。我国投资370亿元之巨的福建晋华,主要制造DRAM芯片,在2018年10月30日被美国商务部列入“实体清单”,至今前途未卜。

  今天我到晋华的官网去逛了逛,发现“大事记”的时间线停在了2018年10月20日,也就是试产运行之日,至今1年半过去,就没有量产的消息传出。

  公司产品页一片空白,“网页建设中”五个字信息量太大了。

  在外界的印象中,CPU、GPU、基带等芯片既有专利垒起的高门槛,又有市场生态筑就的强大护城河,而存储芯片是一种标准产品,结构就是存储单元整列,拼的是制造,根本不用考虑市场生态,似乎只要敢烧钱、肯烧钱,没有做不成的,日本和韩国就是这么发家的。

  这么想还真是大错特错。

  日本在存储芯片产业上能吊打美国,除了肯烧钱,还因为遇上了好时候,DRAM芯片产业刚刚起步,美日企业站在一条起跑线上;韩国能在存储芯片产业上后来居上,除了肯烧钱,也是遇上了好时候,一方面美日正发生贸易摩擦,韩国的存储产业得到美国扶持,同时日本资产泡沫破灭,削弱了日企的竞争力,恰到好处地承接了存储芯片产业的转移。我国起步时,上述这些优势都不具备,劣势倒不少。2018年10月26日,中国存储器产业联盟成立大会暨第一次会员大会在武汉召开,存储器联盟理事单位包括长江存储、合肥长鑫和福建晋华三家公司。

  6天前福建晋华刚开始试产投片,存储器产业联盟成立大会有点庆贺的意思,但出人意料的是,4天后,福建晋华被美商务部列入“实体清单”,相当于襁褓中的婴儿被卡住了脖子。国产存储芯片厂商在专利布局上处于弱势地位在2010年前,全球存储芯片行业洗牌完毕,欧洲、日本企业基本出局,美国、韩国确立了强势地位,数十家存储芯片企业要么倒闭、要么被收购,使得存储芯片的专利基本集中到美光、三星和SK海力士三巨头手中。

  从下图三巨头的专利申请量走势图可以看出,1997年到2010年间,存储芯片专利出现一个爆发期,2010年之后,三巨头专利申请量急剧下降,表明市场垄断已经形成。中国集成电路知识产权联盟发布的《集成电路专利态势报告》表明,在DRAM领域,中国企业的专利申请量仅占4%,而日、美、韩占比达到76%。

  这数十倍的专利差距,使得后来者根本没有弯道超车的机会。

  半导体设备基本被日美垄断,成为套在国产存储芯片企业头上的紧箍咒。下图是网上流传的晋华存储器生产设备采购清单,可以看出,清一色的日本、美国企业。

  实际上,全球前10大半导体设备公司,美国占了5个,日本有4个,欧洲1个。这就意味着,人家一断供,没有生产设备,钱再多,你也生产不了先进存储芯片。

  总之,看起来没有CPU等逻辑芯片复杂的存储芯片,对目前的我国来说,仍然是一块硬骨头,还需要多多努力。

  互联网乱侃秀

  存储芯片有很多种,目前大家最熟悉的主要有两种,一种是DRAM芯片,用于电脑、手机的内存的,一种是NAND芯片,用于电脑、手机等的存储空间即硬盘的。

  一、为什么存储芯片没有卡脖子?

  为什么我们的存储芯片不会被卡脖子?因为目前存储芯片的厂商主要是韩国厂商。以DRAM芯片为例,三星、SK海力士2家巨无霸占了全球70%以上的DARM内存市场。

  而在NAND领域,美光、三星、SK海力士、西数占了全球90%多的NAND闪存市场。而我们知道目前真正卡脖子的领域主要是美国垄断的领域,而韩国对于中国市场相当依赖的,也不会轻易卡脖子,韩国靠这个赚钱的。

  二、国内的存储芯片如何了?

  当然,国外不卡我们的脖子,并不意味着就高枕无忧了,还是要自己有才行,那么国内存储芯片如何了?

  按照之前机构的数据,预估国产内存在全球存储器DRAM+NAND半导体市场份额在 2022年应该不会超过 5%,在4%左右,而2025年预计可达12%。

  其中,长鑫2019年底的时候大约是月产能2万片/月,而三期全部建设之后,产能将达到36万片每月,时间节点大约也是在2023年,而36万片每月的产能,预计也将占到全球20%左右的份额,成为第四大DRAM厂商。

  长江存储现在的产能约在2万片每月,到2020年底预计达到7万片每月,这个产能和英特尔基本相当了,而到2023年要达到30万片每月,一旦实现,则能拿下全球20%的份额,成为全球第三大NAND内存厂了。

  当然,以上只是计划,有时候计划赶不上变化,你懂的。

  聆风者

  只有最高端的芯片才会被卡脖子

  目前来说其实不是所有芯片都被卡脖子了。

  比如说,事关国防应用的核心级别芯片,我们完全能够自主生产,满足所有的国防需要。

  这部分芯片对于运算速度的要求其实没有那么高,但是要确保在极端条件下的稳定性和可靠性,而且具有定制化、小批量,对价格不敏感的特点,所以不会被卡脖子。

  其次是那些中低端的芯片,我国也都具备一定的生产能力。日常使用的温度感知,加速计芯片等都可以自主生产。

  我们国家目前最大的芯片代工厂中芯国际,已经可以量产14纳米的芯片了,对于5G通信和高性能运算领域来说也完全够用,所以这部分领域也不存在卡脖子的现象。

  而存在卡脖子现象的就是那些最先进的芯片。

  比如最新发布的手机中的处理器芯片就是最高端的芯片,苹果手机的A系列芯片,华为手机的麒麟处理器,这些芯片既要求运算速度快,又得功耗低、功能全。还得大规模量产,就要求良率高,性能参数稳定等等,全得是世界第一流的水平,想要做出这些芯片可太难了,我们现在做不了了,这才有了卡脖子的问题。

  而卡脖子的关键点是EDA软件和光刻机。

  首先是设计阶段,一定要用到的EDA软件。早年的芯片设计是工程师们使用铅笔画的,但是如今的芯片中动辄就是几十亿的晶体管,手画肯定是不现实了,所以就需要专业的设计软件也就是EDA软件(电子设计自动化软件),那我们自己研发行不行,答案可能是不行,整颗芯片几十亿个器件规模的时候还准不准?能不能快速地算出结果?尤其是现在要设计7纳米、5纳米的高端芯片,必须要考虑量子效应了,EDA软件的算法就决定了芯片设计的优劣。如果没有一套高质量的EDA软件就不可能设计出高质量的芯片。

  其次就是光刻机,就是把设计好的电路转移到硅片上去,目前的难点还是波长和功率的问题,不仅要波长短还要功率大,还要求精度高。

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