科工力量：長江存儲NAND用於Mate40堪稱芯片內循環風向標
【文/科工力量專欄作者 鐵流】
11月18日，長江存儲首席執行官楊士寧在2020年北京微電子國際研討會暨ICWORLD學術會議上表示，雖然長江存儲的64層3D NAND只是第一個產品，但是這顆產品已經做到了Mate40的旗艦機裏面，在會議上，楊士寧還稱長江存儲的NAND是“出道即巔峯”。有鑑於過去幾年美國政府在半導體技術上對我國進行圍堵，以及國產半導體廠商實力的穩步提升，內循環已然是大勢所趨，國內整機廠商和半導體產業鏈彼此協同合作會越來越緊密。
長江存儲首席執行官楊士寧在會上
發展半導體產業必須自主研發
在拜登有望當選美國下一任總統之後，全球媒體給拜登諂媚。在我國諸多企業被特朗普制裁，且至今未能被移出黑名單之際，清華大學微電子所所長魏少軍就在大會上呼籲：“中國半導體火熱的有點過頭，有點不像話。我們要防止極端主義和封閉思想，不能用代替思維作為發展的主旋律，主旋律應該是開放、合作”，鐵流認為，這種觀點這未免過於一廂情願了。
先不提拜登是否會把特朗普的政策全部廢除，單從過去幾年的實踐來看，半導體產業技術引進滿地是坑，發展半導體產業必須自主研發。
過去幾年，國內企業從IBM、ARM、高通、格羅方德、聯電、TowerJazz等廠商引進技術，雖然投入了巨資，但這些引進項目結果並不理想：從IBM引進技術的宏芯曾經鬧出欠薪風波，與ARM合資的ARM中國鬧出換帥風波，購買ARM授權的麒麟芯片因制裁而絕版，從高通引進技術的華芯通則直接關門，與格羅方德合資的成都格芯在停擺2年後只能找接盤俠，從TowerJazz、東芝等廠商引進技術的德淮/德科碼也陷入休克，晉華則也陷入聯電和鎂光的知識產權糾紛……上述很多都是投資幾十億、上百億的項目，之所以最後慘淡收場，和技術引進有着密切的關係。
相比之下，長江存儲則依靠自主研發，用短短3年時間實現從32層到64層再到128層的跨越，3年完成國外大廠6年走過的路。其實，早年紫光也嘗試過技術引進，試圖收購或入股鎂光、閃迪、SK海力士等廠商，但這些嘗試均無疾而終。在海外收購頻頻碰壁的同時，紫光在境外持續高薪尋找優秀的人才，並嚴格遵守國際商業的道德規則，“只帶人不帶文件”，堅持“自己的技術要靠自己研發”，紫光集團還聘請了在中國台灣省有“存儲教父”之稱的高啓全。在整合兩岸技術團隊之後，長江存儲開啓了自主研發之路，並在2017年完成32層NAND的小批量生產，在2019年完成了64層NAND量產。
值得一提的是，長江存儲獨創的Xtacking架構具有一定比較優勢。其64層的3D NAND得益於Xtacking技術，使得產品開發時間縮短三個月，生產週期可縮短20%，NAND I/O速度大幅提升到3.0Gbps，比傳統3D NAND擁有更高的存儲密度。這使得長江存儲的64層的3D NAND單位面積的存儲密度可以接近國際大廠的96層3D NAND。下一步，長江存儲會跳過96層NAND，直接研發128層NAND（公開信息顯示，長江存儲已經推出128層NAND——科工力量注），屆時，國產存儲芯片與國外大廠產品的技術差距會進一步縮短。
從華芯通、德淮/德科碼、成都格芯、晉華等案例來看，在當下這個大環境下，與外商合作或併購的技術引進模式很難走通，與其併購或技術合作，不如直接挖人，組建自己的團隊自主研發。畢竟，技術是隨着人走的，人才是一家半導體企業最寶貴的財富。實踐證明，合資或購買授權的技術引進路線是走不通的，所謂的“融入國際主流”只是依賴洋技術的遮羞布，即便是華為這樣的明星企業也要遭遇麒麟芯片絕版的窘境。發展半導體產業要以自主研發為主，即便是進行合作，挖人也是優於購買授權或合資的選項。
市場份額與外商差距明顯 設備原材料受制於人
誠然，長江存儲的64層3D NAND被用於Mate40值得慶賀，但長江存儲在技術上和商業上與外商的差距還是比較明顯的。就商業市場份額而言，日韓廠商依然處於優勢地位。
在2020年第三季度，三星NAND存儲芯片收入為48.5億美元，市場份額達到33.3%，愷俠的NAND存儲芯片業務營收為31.1億美元，市場份額21.4%，西部數據NAND存儲芯片業務營收20.8億美元，市場份額為14.2%。SK海力士NAND存儲芯片業務營收16.5億美元，市場份額為11.3%，鎂光NAND存儲芯片業務營收15.1億美元，市場份額為10.3%。相比之下，長江存儲的產能僅佔全球NAND總產能的1%。就技術水平而言，長江存儲目前商業化量產的為64層3D NAND（TLC），128層NAND還未商業化量產。作為對比，鎂光已經推出176 層 NAND。國產NAND想要實現逆襲還有很長的路要走。
必須指出的是，長江存儲在原材料、設備等方面對外商有較大依賴，在實現不被卡脖子方面依然任重道遠。在半導體設備上，西方廠商佔據壟斷性地位，國內設備商只佔據市場5%左右的份額，短期想要打造先進工藝全國產化生產線的難度非常高，這並非是一兩家企業的問題，而是整個行業乃至工業基礎上存在差距。這不是行政指導定幾個指標就能實現的，必須十年如一日兢兢業業搞研發，才有希望循序漸進，一步一個腳印提升設備的國產化水平。
另外，購買到設備並非一勞永逸，正如大家的汽車在使用中需要保養，這些高端大氣上檔次的半導體設備，也是需要持續“保養”的，國外設備大廠都會有技術人員駐工廠提供技術支持，一旦國際局勢風雲突變，外商會撤走所有技術支持，晶圓廠會陷入非常尷尬的境地，這方面最典型的例子就是福建晉華。當下，國內企業最需要的是時間，低調做事，以十年為單位逐漸提升生產線的國產化水平。
此前，《日經亞洲評論》報道，長江存儲準備將國內設備替代率從30%提高到70%。之後，長江存儲回應稱，沒有設定國產設備比重目標。鐵流認為，就實現設備國產化替代而言，是當下必須做的，比較合適的方式的循序漸進。長江存儲之所以否認，主要是怕這種數字化指標受人詬病，容易引來西方政客的關注，進而引火燒身。
雖然長江存儲在技術上和市場上與外商具有差距，但能夠在量產存儲芯片的同時，又努力提升設備的國產化水平，堪稱低調幹事、實業報國的典範。
結語
不久前，紫光集團13億債券違約，評級被下調，很多媒體紛紛唱衰。這主要是因為紫光攤子鋪得太大，芯片又太燒錢。
相對於那些“芯騙”項目，紫光是為數不多的實幹企業，在手機芯片上有展鋭，NAND方面有長江存儲，在DRMA方面有西安紫光國芯，FPGA方面有紫光國微……而且都取得了一定成績。攤子鋪的大的結果就是異常燒錢，而芯片恰恰是投資週期漫長的產業。從歷史上看，韓國三星、SK海力士等廠商就曾經虧損近20年才超越日本存儲芯片廠商，長期的虧損是半導體產業後來者所必須經歷的，數年前，趙偉國就表示計劃籌集3700億元為未來5年準備充足的“彈藥”，顯然是對此有着深刻的認識。其實，早些年的京東方也如此，甚至被一些人調侃為“A股虧損王”。相信隨着時間的推移，紫光也能像京東方那樣逐漸走出來，為實現芯片的國產化替代貢獻力量。
紫光的債務問題主要還是因為攤子鋪的太大，且芯片太燒錢，而追趕國外芯片寡頭的又太過艱難，很多時候紫光做出了芯片，卻因為成本、性能、品牌等方面的因素，不被下游廠商採購，這使得紫光投資的芯片項目造血功能暫時有限，只有特定市場的企業才會採購紫光的芯片。其實，在長江存儲的64層3D NAND被用於Mate40之前，國內廠商就以龍芯和申威CPU研發SSD主控芯片，然後配合長江存儲的存儲芯片開發完全國產化的固態硬盤，只不過這種SSD主要用於特定市場，在商業市場很難看到而不為人所知。
本次，長江存儲的64層3D NAND被用於Mate40的旗艦機裏面則是一個非常好的信號。對於華為等國內廠商而言，由於美國製裁的影響，必然會越來越重視可以實現內循環的芯片供應商，特別是在麒麟芯片絕版，榮耀手機出售給深圳國資之後，展鋭的SoC，長江存儲的NAND等芯片都有可能列入華為或榮耀的備選項中。聯想、小米、OPPO、VIVO等廠商也可能會跟進。未來，國內半導體產業鏈彼此協同合作會越來越緊密。相信有朝一日，國人會自豪的説，應該給特朗普一噸重的勳章，以表彰其在中國芯片國產化替代方面的“貢獻”。
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