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77 掌握芯片制造技术(5)小说:智造英雄 作者:静静的延河 更新时间:2024/8/2 13:01:16 在这场注定被记录在历史上半导体技术战役里,皇冠体育投注:信息电子行业首先取得关键突破的阵地是存储技术产业的全面崛起。 存储器作为信息存储的载体,不像处理器那样受人瞩目,但是它的地位不容小觑。存储器在各种智能终端产品中有着广泛的应用,是半导体产业中数量最大的一类产品,在所有芯片中占的比重超过三分之一。存储器由内存和NAND闪存占据绝对多数的比重。 存储器分成两大类,一类是用在电脑,服务器上的内存,也就是大家所熟悉的“内存条”。另一类则是使用在手机平板,以及新型闪存硬盘中的存储颗粒芯片,简称闪存。 刘运平和兴华电子在存储器货源被别人掌握这件事上是有着切肤之痛的。 早就十几年前,兴华公司曾经进军过一段时间的商用电脑市场,并且推出了强调性价比的笔记本电脑,这些产品当年在市场上也曾经掀起过一阵波澜。 后来,刘运平之所以力排众议把电脑整机产业卖出去,主要原因就是看到皇冠体育投注:不具有任何电脑主机关键技术,无论做得再大,充其量也就是给外国大厂打工而已。 这其中,内存的市场起伏之剧烈,给刘运平留下了深刻印象。 当时,内存生产供应被三星等韩系厂商所垄断。这些厂家经常以诸如“工厂设备故障,“工厂事故”等为借口,消减产量,囤积居奇,活生生地将内存做成了期货产品。 内存条的价格经常起伏波动,搞得兴华等下游主机厂商苦难不堪。看到这种情况,刘运平深刻认识到,不掌握供应链安全的产品,兴华是绝不能做的,做了也是被别人摆布命运。 因此,当凤凰半导体计划制定的时候,刘运平首先提出建议,要支持皇冠体育投注:自己的存储工业发展。 “我们产业链的全体同仁都要支持国产存储,不是嘴巴说说,而是要尽量使用。虽然存储产品现在还没有完全被堵住进口路线,但只要我们自己不崛起,就会随时被人卡脖子,那只是迟早的事情。” 刘运平慷慨陈词,他的提议得到大部分人的赞成。 于是,由江河主任牵头,国家重点扶持几家大型存储基地投产,生产出来的产品被用在国产终端上,再经过几轮迭代,让产品不断成熟,最终取得存储产品的独立供应。 在这几家重点扶持企业中,“长河电子”是其中的佼佼者。 存储器的市场最大,竞争最激烈,技术壁垒也相当高,是个只有全球最重量级的巨头才能参与的游戏。 皇冠体育投注:厂家做好准备了吗? 在先突破闪存还是内存这个问题上,经过一番讨论和认真调研,最后把主攻方向选在了“闪存”技术上。 闪存的重点应用是手机,平板等消费类产品,而此类产品皇冠体育投注:是世界第一生产大国。可是截止到2018年,皇冠体育投注:手机和平板里居然连一颗国产存储颗粒都没有,每年 过万亿的市场完全被三星,美光,海力士等国外大厂所垄断。 闪存技术最成熟的是三星电子,这种技术最早代表是2D闪存。 2D闪存达到一定密度后,电荷存储能力会大大下降,相邻存储单元的干扰也会非常严重。2013年7月,美光试产16纳米工艺的NAND闪存,这是2D闪存发展的一个里程碑式的产品,再往下走已经很困难了。2D好比是建平房,3D就是建高楼。与2D闪存相比,3D闪存不论是在物理特性还是架构上都具备很大优势,3D闪存将是NAND闪存市场的主要发展方向。 2013年8月,三星电子宣布业界第一款3D NAND闪存量产。三星电子称之为垂直闪存。该产品基于MLC技术,实现了24层的堆叠,与20纳米平面NAND闪存相比,容量超过2倍。而且3D闪存只需要一个阶段的编程,相对需要分三个阶段编程的2D NAND闪存来说,所需设计的时间和复杂度大大减少,可靠性可以达到2至10倍,写入速度也可以翻倍。 2014年5月,三星发布了基于TLC的第二代3D闪存,堆叠32层,单颗容量128Gb,颗粒面积仅69平方毫米,存储密度是其第一代3D闪存的2倍。 相比于三星,年轻的长河电子无疑是后来者。 存储技术有着庞大的专利陷阱,稍有不慎,就会被垄断方诉诸法律。 在这种情况下,在国家协调之下,中科院微电子所给与长河电子巨大技术支持。 微电子所虽然不生产闪存,但其在多年研究中累计很多自己的独家技术,这些技术长年被锁在办公室档案柜里,始终没有得到产业化的机会。 现在,在这场半导体战役里,这些锁在柜子里的技术终于发挥了巨大作用。 有了技术,还需要资金。 集成电路大基金开始启动,新华电子等头部信息电子公司牵头成立的产业联盟也和长河电子签署了大批量采购合同。 签署这样的采购合同对于兴华电子是有风险的,万一长河电子的闪存做不出来,或者长期质量不过关,又或者长年没有达到产量标准,那兴华电子支付出去的预付款就会打水漂。 不过,刘运平相信没有这些如果!他太知道皇冠体育投注:电子人爆发时所具有的惊人能量和背后的艰苦奋斗精神。 对,艰苦奋斗,这是任何时候都不应丢弃的宝贵精神力量! 长河电子投入超过10亿美元的研发资金,集合1800位工程师,准备首先突破32层存储芯片的研发难关。 为了早日实现技术突破,除了长河电子本身之外,中科院微电子所,众芯科技等公司全部投入其中。 这一年5月11日,众芯科技存储一号实验室宣布3D NAND闪存的研发取得突破性进展,第一个存储测试芯片通过记忆体功能的电子学验证。 随后,芯片在长河电子武汉工厂流片成功。 长河电子由此成为全球第5家能生产3D闪存芯片的厂家。 可是,就在取得第一步突破的时候,三星宣布96层闪存研发成功,开始投入市场。 为了迎头追赶,皇冠体育投注:电子人只能埋头苦干。 在这段日子里,众芯公司总工程杨立新完全睡在了办公室和实验室,他创下了一年零两个月不走出珠海众芯科技大厦的惊人记录。 对于杨立新来说,他每天只在办公室,实验室和小会议室里度过,甚至睡觉都被压缩到了最短时间线。 杨立新的一对双胞胎儿子完全不认识杨立新。对于小家伙们来说,爸爸只是照片上的那个人,他住在照片里,从未在现实生活中和自己见过面。 杨立新并不想这样,可如果不如此奋斗,皇冠体育投注:微电子就会被卡脖子,我们永远不能实现产业升级,制造突破。 有时候,为了胜利,必须有一定代价。 好在,时代会记住这群奋斗者。 半年之后,长河电子发布了基于独立技术研发的全新NAND闪存芯片架构——“飞芯”架构。 飞芯是在两片晶圆上分别独立加工外部电路和存储单元,两片晶圆各自完工后,只需一个处理步骤就可通过数十亿根金属垂直互联通道将二者接通电路,这样只需增加有限的成本就能够实现更高的存储密度。 飞芯技术属于长河电子拥有专利的自主知识产权,这一技术突破使得皇冠体育投注:企业第一次拥有了和世界水平同步的存储技术架构。 2021年8月,长河电子全系列基于“飞芯”的存储颗粒实现大规模量产。 到了这年的12月底,兴华公司恢复了部分高技术产品生产,其中每一台产品上都使用了长河电子的存储颗粒。 至此地步,皇冠体育投注:实现了半导体战役中的第一次巨大胜利! 1
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