中國存儲產業迎來豐年 全球加速創新

    2020年，中國存儲產業迎來豐年。隨著長鑫存儲正式出售DDR4內存芯片、LPDDR4X內存芯片，威剛、江波龍、七彩虹、金泰克等內存廠商紛紛推出基于長鑫存儲內存芯片的國產內存條。隨著長江存儲3D NAND產品穩定量產，聯蕓、得一微、群聯、慧容等主控芯片廠商紛紛推出支持長江存儲3D NAND的主控，朗科、光威、臺電、國科微等固態硬盤廠商也陸續推出基于長江存儲3D NAND的純國產SSD產品。

    2020年2月份，固態存儲協會(JEDEC)發布第三版HBM2存儲標準JESD235C，也就是HBM2e，將針腳帶寬提高到3.2Gbps，前兩版中依次是2Gbps、2.4Gbps，環比提升33%。目前JEDEC在討論制定HBM3產品的標準。

    NAND方面，2020年各主力廠商等主要是擴大9x層3D NAND在市場上的普及提高1XX層3D NAND的生產比重，并積極推動在SSD產品中的應用。

    DRAM方面，2020年各主力廠商等主要是從第二代1Ynm全面向第三代1Znm推進；到第四代將大規模導入EUV工藝，量產1αnm級之后。

    下面回顧一下2020年全球存儲產業領域發生的大事。

    國內篇

    長江存儲YMTC

    2020年4月13日，長江存儲宣布128層QLC 3D NAND閃存研發成功，并已經在多家控制器廠商SSD等終端存儲產品上通過驗證，該公司此次共發布兩款產能品，一款是128層QLC規格的3DNAND閃存X2-6070，一款是128層512GbTLC(3bit/cell)規格閃存芯片X2-9060。值得一提的是，128層QLC規格的3DNAND閃存是業界首款，當前各大廠商推出的QLC規格基本是在96層。

    2020年6月20日，長江存儲國家存儲器基地項目二期正式開工建設。國家存儲器基地項目總投資達240億美元，分兩期建設3D NAND芯片工廠。項目一期于2016年底開工建設，進展順利，32層、64層存儲芯片產品已實現穩定量產，并成功研制出全球首款128層QLC三維閃存芯片，并規劃建成10萬片/月產能，二期規劃產能20萬片/月，兩期項目達產后月產能共計30萬片。

    2020年9月10日，長江存儲推出致鈦系列兩款消費級SSD新品，分別為PCIe接口PC005 Active和SATA接口SC001 Active，兼具強勁的性能和可靠的品質。

    武漢新芯XMC

    2020年5月13日，武漢新芯宣布其采用50nm FloatingGate工藝SPI NOR Flash寬電壓產品系列XM25QWxxC全線量產，產品容量覆蓋16Mb到256Mb.XM25QWxxC系列產品在性能和成本方面進一步提高了競爭力。

    長鑫存儲CXMT

    2020年2月，長鑫存儲正式出售DDR4內存芯片、LPDDR4X內存芯片，全部產品都符合國際通行標準規范，并已開始接受上述產品的技術和銷售咨詢。隨著長鑫存儲內存芯片正式開賣，威剛、江波龍、七彩虹、金泰克等內存廠商紛紛推出基于長鑫存儲內存芯片的國產內存條。

    2020年4月，長鑫存儲與美國半導體公司Rambus Inc。簽署專利許可協議。依據此協議，長鑫存儲從藍鉑世獲得大量DRAM技術專利的實施許可，持續強化公司知識產權組合。

    2020年7月，長鑫存儲開始批量招聘運營人員。

    2020年11月，長鑫存儲母公司睿力集成獲得149億元增資。根據出資方兆易創新公告顯現，該公司擬出資3億元與長鑫集成、石溪集電、大基金二期、三重一創等多名投資人簽署協議，共同參與睿力集成增資事項，增資完成后，公司持有睿力集成約0.85%股權。增資前，睿力集成的注冊資本為189億元，其中石溪集電持股69.01%，長鑫集成持股30.99%；增資后，睿力集成的注冊資本將增至337.99億元，石溪集電和長鑫集成的持股比例分別將降至38.59%和19.72%，大基金二期和兆易創新將各自持股14.08%。

    海外篇

    SK海力士(SK Hynix)

    SK海力士在2019年底宣布在2020年進行一系列的人事調動和業務重組，其中將DRAM和NAND Flash兩大開發部門整合在一起，實現從開發、制造，以及業務的后期處理等統一的管理。重組后，SK海力士首席半導體技術專家Jin Kyo-won提升為開發制造總裁，負責DRAM和NAND Flash從開發到批量生產，提高運營效率。

    SK海力士已經在韓國利川M16工廠安裝EUV機臺，推動第四代1αnm DRAM量產，將在2021年上半投片，下半產品出貨。

    2020年10月20日，和英特爾達成了收購協議，根據協議，SK海力士將向英特爾支付90億美元，收購的范圍包括英特爾在美國的固態驅動器業務、芯片部門和英特爾在中國大連的工廠，雙方需要等到明年年底之前完成批準程序。但是不包括英特爾Optane業務。

    2020年12月SK海力士宣布推出176層4D NAND，與上一代相比，Bit生產率將提高35%以上，讀取速度加快了20%，數據傳輸速度也提高了33%，達到1.6Gbps，稍晚些還將推出基于176層的1Tb容量4D NAND，預計2021年中將有基于176層4D NAND新技術的UFS和SSD產品面世。

    美光(Micron)

    2020年美光宣布進入HBM市場，4月推出首個HBM2E樣品，8月發布HBM2E規格，一是四堆疊、單片容量2Gb，二是八堆疊、單片容量2Gb，對應單顆容量8GB、16GB，數據率3.2Gbps或更高，搭配1024-bit位寬的話就是410GB/s的總帶寬。如果四顆組合，可以獲得總容量64GB、總帶寬1.64TB/s。

    2020年11月宣布開始批量生產全球首個176層3D NAND Flash，其讀取延遲和寫入延遲將改善35%以上，最大數據傳輸速率1600 MT/s，提高了33%，混合工作負載性能提高15%，緊湊設計使裸片尺寸減小約30%，每片Wafer將產生更多的GB當量的NAND Flash。

    美光提高1Znm LPDDR5產量，以及推動GDDR6X不斷創新，同時處于研發階段的1αnm DRAM計劃將在2021上半年量產，在成熟良率下，1αnm工藝節點比1Znm節點每片Wafer晶圓增加40%的Bit量，1βnm工藝正處于初期研發階段。

    美光正在臺灣中科廠擴建A3工廠潔凈室，預估將在2021年投入量產1Znm或1αnm DRAM，同時美光也計劃將在2021年提出建設A5廠項目的申請，持續加碼投資DRAM，將用于1Znm制程之后的微縮技術發展，進一步擴大先進技術的量產規模。

    2020年12月3日美光桃園工廠發生無預警停電事件。桃園工廠主要使用10nm級工藝技術制造DDR4和LPDDR4內存，每月的產能約為12.5萬片晶圓，約占全球DRAM供應的8.8%。

    三星(Samsung)

    2020年2月，三星正式宣布推出其16GB HBM2E產品Flashbolt，8月開始量產。

    2021年計劃量產第七代V-NAND，使用“雙堆棧”技術，具體堆疊層數并未透露，而三星在128層工藝節點，采用的是“單堆棧”技術生產3D NAND。三星也強調，采用“雙堆棧”技術，不僅更具技術競爭力，3D NAND也有望堆疊層數達到256層，但并不一定意味著三星第七代NAND將具有這種配置。

    2020年，三星量產的16Gb LPDDR5首次導入EUV工藝，基于1Znm制程技術，更先進的技術相較于12Gb容量提升了33%，封裝的厚度也薄了30%。同時，三星也規劃將在2021年大量生產基于第四代10nm級(1α)EUV工藝的16Gb DDR5/LPDDR5。

    2020年3月，三星西安二期1階段正式投產，到2020年7月二期第一階段產能接近滿載。目前三星西安基地3D NAND月產能已經達到18萬片規模，較2019年增幅50%。

    2020年4月，三星西安二期第二階段正式開工建設，預計2021年下半年竣工投產。

    2020年第四季平澤P2工廠批量投產第二代(1ynm)和第三代(1znm)10nm級DRAM，預估初期月產能約3萬片12英寸晶圓。

    2020年6月，平澤P2工廠追加投資8萬億韓元新建第六代NAND Flash產線，計劃2021下半年開始量產。

    三星規劃在平澤建設P3，建設總投資預計達30萬億韓元，推測P3可能在2023年下半年開始大規模生產。同時P4，P5，P6設施的建設將按計劃逐步進行。

    三星電子存儲事業部發生人事變動，DRAM開發副社長Lee Jung-bae升遷為三星電子存儲事業部社長；三星電子存儲器制造技術部Choi Si-young副社長升遷為三星電子Foundry事業部社長。

    鎧俠(Kioxia)

    2020年1月7日，鎧俠位于日本四日市的Fab6晶圓廠傳出火警，著火地點是在工廠的無塵室。

    2020年2月，鎧俠宣布第五代BiCS 3D NAND研發成功。BiCS5的設計使用了112層，而BiCS4使用了96層，就層數而言，112層比96層僅增加了約16%，但西數和鎧俠聲稱其密度增加了40%。接口速度提高了50%，達到1.2GT/s.2020年7月實現商業化量產。

    2020年第一季，鎧俠位于巖手縣北上市的新工廠K1開始投產96層3D NAND.K1 工廠于 2018 年 7 月舉行奠基儀式，于 2019 年 10 月竣工，初期建設投資 70 億日元，占地面積約為 15 萬平方米。

    2020年4月20日，鎧俠K1工廠受地震影響停機進行檢查，預計地震對其造成了一定影響。

    2020年10月，鎧俠宣布四日市存儲器生產基地興建Fab7工廠。Fab 7的建設分為兩個階段，第一階段的建設預計在2022年春季前完成。鎧俠表示Fab 7工廠將采用減震結構和環保設計，并將引入利用AI的先進制造系統來進一步提高生產力。

    2020年12月，鎧俠宣布將在K1工廠旁擴建K2廠區。前期工作將于2021年春季開始，2022年春季建造，2024年投產。

    因為市場行情持續動蕩及“疫情”爆發帶來的不確定性，鎧俠推遲了原本在2020年10月6日的上市計劃，并將繼續評估上市的合適時機。