《汇集天时、地利、人和 打造中国存储器中“芯”》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: tengfei
  • 发布时间:2016-04-18
  • 3月28日,总投资240亿美元(约1600亿元人民币)的国家存储器基地项目,在武汉东湖高新区奠基启动。这是湖北省建国以来最大单体投资高科技产业项目。省委书记李鸿忠宣布项目启动。未来几年,武汉光谷东,将随着千亿项目的注入,崛起一座庞大的芯片之城。240亿美元将投向何处?它将给武汉光谷、给湖北、给中国带来怎样的产业焕变? 2018年量产 240亿美元投向四大方面武汉新芯集成电路制造有限公司执行副总裁陈少民:

    总投资240亿美元的国家集成电路产业项目,预计2018年量产,2020年实现月产能30万片。240亿美元将主要用于4个方面:

    一是研发,包括工艺研发、芯片研发和系统研发。

    二是项目基建,国家集成电路产业基地分三期建设,3月28日启动的为一期,2018年量产后,同步启动二期、三期建设。至2020年前,一、二、三期全部建成。

    三是仪器投入。

    四是构建全产业链,把“一棵树”变成“一片林”。

    当产能达到30万片时,该基地员工将达1.7万人。除了以武汉新芯为核心的存储器本厂,还将在左岭规划3万人的住宅区,带来大量就业与上下游的配套。

    围绕国家集成电路产业基地,至少将吸引几百家配套厂商入驻,包括主控芯片公司、模组公司、封装公司、测试公司等,全产业链打造。

    2020年弯道超车 17亿颗芯片点亮湖北

    目前,世界存储器主要使用DRAM(关机后丢失数据)和NAND(关机后保留数据)两种技术,绝大部分应用于个人电脑、服务器和智能手机。

    关于存储器产品路径选择,到底是倾向于发展目前市场主流的内存DRAM产品,还是代表未来发展趋势的3D NAND产品,此前一直存在争论。

    最终,湖北决定保持和国际存储器大厂同样的路线:3D NAND。

    武汉新芯集成电路制造有限公司执行副总裁陈少民:

    发展3D NAND立体堆叠存储技术的原因是由于在生产工艺的物理极限上,2D闪存已经无法继续突破。

    智能手机、电脑、云计算的广泛应用,都需要大量存储。相比之下,2D闪存就像是停车场,而3D NAND则是立体停车场。新技术也比2D闪存性能更强,功耗更低,可靠性更高,将逐步取代后者。

    去年5月,武汉新芯3D NAND项目研发取得突破性进展,第一个具有9层结构的存储测试芯片,通过存储器功能的电学验证。

    2020年,国家集成电路基地30万片月产能中,约20万片为3D NAND存储器,10万片为DRAM存储器。一个12寸的硅片上有700颗芯片,20万片3D NAND意味着该基地2020年一年将制造出17亿颗芯片。

    这将是湖北集成电路弯道超车的重要机会,从市场分析看,2014年全球NAND存储器有298亿美元市场,DRAM达430亿美元,中国市场巨大,但芯片和存储器长期依赖进口,自占率非常少。

    当该基地3D NAND月产量达到30万片时,将占全球市场的11%至13%;届时中国NAND的市场,可能达到世界的一半。

    跻身国家战略 打造中国存储器中芯

    国家存储器项目位于东湖高新区光谷智能制造产业园,建设内容包括芯片制造、产业链配套等,计划5年投资240亿美元,到2020年实现月产能30万片,2030年实现月产能100万片。

    存储器是信息系统的基础核心芯片。该存储器基地项目以芯片制造环节为突破口,集存储器产品设计、技术研发、晶圆生产与测试、销售于一体,将为我国打破主流存储器领域空白,实现产业和经济跨越发展提供重要支撑。

    2006年,省、武汉市和东湖高新区共投资100亿元,在光谷建设武汉新芯12英寸晶圆制造项目。目前,武汉新芯已成为我国唯一以存储器为主的集成电路制造企业。规模达500亿元的湖北集成电路产业专属投资基金也已成立。

    国家存储器基地项目建成后,将带动湖北省设计、封装、制造、应用等芯片产业相关环节的发展,集合以天马、华星光电为代表的显示产业,以及华为、联想、富士康为代表的智能终端产业,共同打造万亿级的“芯片-显示-智能终端”全产业链。

    2014年,国家颁布实施《国家集成电路产业发展推进纲要(2015-2025)》,并成立国家集成电路产业领导小组和国家集成电路产业投资基金。2015年,发展存储器上升为国家战略。

    武汉新芯CEO杨士宁博士:

    尽管我们的存储器产业还处在起步阶段,但面临非常难得的历史机遇。去年,全球存储器市场总额达835亿美元,约占全球集成电路市场份额的25%,年均增长率约10%。

    物联网和智能化时代的到来,使存储器变得愈发重要,大数据、云计算乃至人们生活点点滴滴的保存,都离不开存储器。在IC产业总产值中,存储器占1/3以上。

    我国是全球最大的集成电路进口国,仅2014年进口额就高达2176.2亿美元,集成电路也是我国进口额最大的产品,其中存储器占进口额的24.9%。

    存储器关系国家信息安全,但核心技术却被少数国际巨头垄断。中国要想在集成电路产业快速突破并打造“中国芯”,发展存储器产业是破题点,也是必由之路。

    武汉新芯集成电路制造有限公司执行副总裁陈少民:

    随着项目落地,目前湖北集成电路产业投入,在各省之中是最大的,这将引发虹吸效应,拉动人才、配套和上下游的集聚,将湖北打造成为中国存储器的中心。

    回顾:十年投入百亿 不改初“芯”

    集成电路产业是信息技术产业的核心,被称为“工业粮食”和“生死攸关的工业”。

    在过去相当长一段时期,我国的芯片和存储器都大量依赖进口,缺“芯”少“屏”。

    3月28日,在国家集成电路项目启动现场,一位全程参与该项目落地的负责人感慨:苦追3年,奋斗10年,这颗“芯”总算落地了。

    作为国家级光电子产业基地,光谷早在2000年初就开始筹划发展集成电路相关产业。2006年武汉新芯诞生,这是中部地区第一条12英寸集成电路生产线项目。此前,新芯只是中芯国际旗下的一座托管工厂,没有自己的技术体系。

    2013年,中芯国际退出运营,武汉新芯开始自主研发,组建团队自己干,由美国归来的杨士宁博士出任首席执行官,建立了自己的技术话语权。

    过去10年,湖北省、武汉市和东湖高新区累计投入100多亿元,用于武汉新芯发展集成电路产业。尽管新芯这几年并没挣到钱,但是一直在坚持。在这个过程中,2015年年初还提前布局3D NAND存储器的研发,与三星等世界巨头是同步的。当时国家战略还未明确,武汉新芯就开始干了,由于这个基础,这个千亿项目才有可能放在武汉。

    2014年,北京、上海、武汉、深圳被初步框定为4个国家集成电路基地城市。其中,北京、上海主导逻辑芯片,涵盖设计、制造、封装、测试;武汉以存储器为主,主要涵盖设计和制造;深圳是华为、中兴的所在地,有市场需求,将主要发展设计、封装和测试。

    除了武汉,北京、合肥、厦门等城市,也曾角逐过国家集成电路项目,武汉凭借10年前的布局,最终胜出。

    期待:未来固态硬盘只有邮票大小

    3月28日,在“2016武汉国际储存器高峰论坛”上,湖北新生的世界级存储器基地,让海内外嘉宾充满期待。

    美国斯坦福大学电气工程系教授黄汉森:

    未来的固态硬盘可能只有一枚邮票大小。目前,3D NAND存储器也是美国科技攻关的主要方向。

    随着3D NAND技术推广应用,固态硬盘将有望全面取代普通机械硬盘。目前,已有厂家把固态硬盘存储容量拓展到120GB,而尺寸仅略大于一个U盘。此外,还有科研团队把2000个存储单元连接到一个晶体管,制成了1TB(等于1024GB)存储容量的固态硬盘,为闪存设备轻量化、小型化创造了可能。

    普通机械硬盘用的是磁碟,需要马达驱动旋转,而固态硬盘相当于一个大U盘,读取效率和稳定性大幅优于普通硬盘。

    台湾交通大学电机工程学系教授白田理一郎:

    现在,业界试图提高芯片功能和集成度以降低成本,中国有望在‘超越摩尔’领域赶上甚至超越世界先进水平。

    专家:“弯道超车”考验政企执行力

    中国科学院微电子研究所所长叶甜春:

    中国集成电路应该走自主创新的发展道路。中国集成电路产业从引进仿制到以市场换技术,通过大范围的国际并购与整合后,中国的集成电路产业和技术都达到了一个新高度,现在是实现创新发展、弯道超车的大好时机。

    武汉国家存储器基地项目启动,汇集了天时、地利、人和。“天时”是我国每年进口的芯片中有四分之一是存储芯片,产业需求存在巨大缺口;“地利”是随着国家重大专项和集成电路产业推进纲要的协同实施,经济结构转型的大背景;“人和”是武汉雄厚的科教人才优势。

    清华大学微电子研究所所长魏少军:

    关键是考验政府和企业的执行力。存储微电子学科研究,最大的特点就是“难”。中国存储器研究经历了四代人的努力,但始终没有形成自主品牌。

相关报告
  • 《魏少军:中国发展存储器芯片应以市场为主导》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:tengfei
    • 发布时间:2016-10-24
    • 在国家政策刺激下,2016年各地纷纷传出加码存储芯片的声音:北京有紫光集团宣布300亿美元做存储器,武汉有武汉新芯准备耗资240亿美元打造国家级存储器基地,合肥放言要打造IC之都,福建晋华也在跃跃欲试。 众声喧嚷中,随着今年下半年长江存储的正式成立,武汉新芯与紫光集团走到了一起。合流背后到底发生了什么?它们的合流又对整个存储产业的发展意味着什么?中国到底该怎样发展存储?清华大学微电子研究所所长魏少军接受记者采访时认为,做存储器芯片不能四面开花,一定要集中力量办大事。紫光与武汉新芯能够走到一起,关键在于紫光的掌舵者赵伟国和武汉新芯的管理层都意识到,只有合起来成功的概率才是最高的。同时,发展存储器产业一定要遵循市场规律,要淡化“政府主导”的思路,谁的市场能力强,就由谁来主导。 魏少军预计,10年之后,中国自有存储器规模应该力争达到250亿美元,在国际上做到四分天下有其一,在国内占据半壁江山。 中国存储产业现状如何?在全球市场中处于怎样的位置? 魏少军:迄今为止,中国还没有一家专业的存储器企业。国内一些企业譬如兆易创新有一些自己的存储器产品,但主要集中在特殊领域。从主流市场来看,中国的存储器芯片基本是空白。我们每年进口大概将近500亿美元的存储器。 全球来看,存储市场已经发展多年,是一个相当成熟的产业。目前,基本上形成了东芝、三星、美光、闪迪、海力士五家厂商鼎立的格局。具体来看,在DRAM领域,韩国厂商占主导地位,占有约75%的市场份额;其次是美国厂商,约占20%的市场份额;还有5%是在台湾生产的。NAND Flash领域,韩国占了50%,美国占到百分之二十几,日本还有一些。 中国在PC领域曾经做过自己的处理器,譬如典型代表龙芯,现在看来结果并不理想。在全球存储产业如此成熟的情况下,中国再做自己的存储,会不会沦为又一个“龙芯”? 魏少军:这是两个完全不同的事情,需将存储器和CPU产业分开来看,它们的产业属性不一样。CPU需要很强的生态环境支持,即便你的CPU做得很好,没有软件在上面跑,别人也不会用你的。存储器则不一样,存储器不存在复杂的生态环境的问题,只要你的产品做得跟别人一样好或能超过别人,市场就会买单。所以存储器是可以发展的。 中国现在要去发展存储器产业,到底具备什么条件? 魏少军:中国现在大力发展存储器芯片,我认为是有机会的。一是中国的市场很大。目前这轮存储器市场的增长点主要是互联网公司的数据中心。在DRAM方面,随着技术的进步,数据中心的服务器增长,所需的内存越来越大,比如今天的服务器内存可能100G就好了,未来可能需要200G、300G,而数据中心服务器一建就是十几万台、几十万台,对DRAM的需求非常大。在数据存储方面,数据中心的存储需求逐渐从硬盘转向NAND Flash,给我们提供了新的机会。二是存储技术处于升级换代的时期,譬如DRAM的工艺制程走到20nm左右以后发展速度会放缓,闪存NAND Flash从二维转向三维,也给了我们机会。三是存储器芯片产业走到今天,对资金的需求量越来越大,从投资角度来看,投资规模大概要几百亿美元,且要持续多年地投入,能继续投这么多钱的企业也不多了。中国的企业有钱去做这些事。 中国目前在存储领域的技术积累有多少? 魏少军:在主流技术上,我们有一些储备,比如紫光国芯收购的西安华芯,在DRAM的设计上已经达到国际先进水平,曾经给台湾的半导体存储器公司做过不少设计服务。应该说,我们在存储芯片的设计技术上有了相当的积累,但在工艺上还没有经验。我个人觉得,我们现在的技术水平和国际水平有差距,但经过努力差距可以慢慢缩小。三五年内坚持研发,应该能够有突破。 存储是非常依赖核心技术的领域,以中国目前的存储技术积累,还有发展机会吗?若引进国外技术,技术可能从哪里来? 魏少军:技术不会永远高歌猛进,比如DRAM可能走到十几纳米就将停滞下来,在别人发展放缓的时间窗口里,我们可以一步步追赶。同时,在原有的技术之外,新技术会不断涌现,就像盖房子,你可以用砖,也可以用木头、竹子、钢材,关键在于技术上能否找到合适的路径去做这件事。现在,市场已经开始涌现许多新型存储器,譬如英特尔的X-Point等。中国的存储器企业或许可以从新技术上切入。 整体来说,中国的存储技术一方面是依靠自身不断地研发提升设计、工艺水平,一方面是采取开放的态度,跟别人合作。可能有些国际企业不愿意合作,但在巨大的市场诱惑下,总有人会尝试合作。我觉得半导体是开放的市场,任何企业封闭到最后肯定是做不成的。近十年来,技术的发展从来都是开放的,手机、操作系统包括ARM都开放了。大家都持开放心态的情况下,如果哪些在国际上占据优势的企业不愿开放合作,最后就只能把自己憋死。 为什么是现在这个时点来发展存储?中国存储产业以前为什么没有发展起来? 魏少军:本世纪初,随着18号文件发布,中国曾经迎来过一轮集成电路发展高峰。我们很多人很乐观,政府也很乐观。政府认为我们可以通过市场配置资源的形式来发展集成电路产业,可实际上是做不到的。市场配置资源的想法本身是对的,但是我们的企业当时没有能力来这样做。许多企业长期亏损,哪有钱去继续投资存储器呢?到了2012年,回过头来看,我们认为在集成电路产业发展过程中,市场机制是缺失的,需要政府出手引导。 政府出手并不是说政府去亲自操刀,而是给了社会资本信心,引导社会资本向半导体行业投资。如果15年前我们就能集中力量去做存储,现在的情况肯定不同。问题是,在过去15年的发展过程中,我们对集成电路,尤其是对存储器,没有大规模的投入。半导体行业,首先得有钱,没钱就建不了厂。要建存储器芯片工厂,少则几十亿美元,多则上百亿美元,这么多钱,谁投?如果说2014年,没有《纲要》的出现,没有大基金成立,没有全社会的关注和热情,谁会投这么多钱呢? 产业政策明确之后,各地都想发展存储,譬如福建晋华、安徽合肥、武汉新芯、紫光。最近随着长江存储的成立,武汉新芯与紫光走到了一起。它们为何走到一起?你怎么看这种转变? 魏少军:国家有了明确目标,要把存储做起来,但没有说怎么做。大家都意识到这个事情的战略意义,赵伟国想做,武汉新芯想做,合肥想做,晋华也想做,这是自然现象。 在这个过程中,其实大家都在不断思考:这边一个存储器,那边一个存储器,势必形成竞争,而且都是低水平地重复,是不是合起来做会好一点?紫光和武汉新芯能走到一起,我觉得这是大家在不断探索中形成的共识:做存储器四面开花是不可能的,一定是集中资源、人力、财力去做。在这个过程中,紫光很开放,武汉新芯也很开放,即便武汉新芯3月份宣布了投资240亿美元建存储基地,也愿意和紫光合作。之所以这样,关键在于紫光的掌舵者赵伟国和武汉新芯的管理层都意识到,只有合起来成功的概率才是最高的。 长江存储成立之后,你觉得是武汉主导还是赵伟国主导比较好? 魏少军:相对而言,武汉新芯做存储器具备更多的条件,但是主要由地方政府主导。我们觉得,做存储器一定要遵循市场的规律,要淡化“政府主导”的思路。 长江存储成立之后,我们希望由市场主导,就是说谁的市场能力强,谁来主导。武汉方面和赵伟国两者之间,赵伟国更加市场化,我肯定希望赵伟国来主导。但是,随着产业的发展,未来是不是有第三家参与者更加市场化? 做存储的架子搭起来之后,下一步可能会怎么走?预计中国存储未来的市场地位如何? 魏少军:存储架子搭起来之后,首先得做出有竞争力的产品,然后是形成良性循环,再就是不断扩大市场份额。我认为瞄准的产品一定是跟互联网大数据相关的,BAT等互联网公司对存储器有大量需求,国内又有信息安全的要求,抓住这个市场已经足够大了。至于先做3D NAND还是DRAM,要看哪个技术条件更成熟。从技术上看,3D NAND不需要走到20nm去,40nm可以做,32层也可以用用,相对容易,也是新兴产业。DRAM则可以慢慢走。 我预计,10年之后,中国自有存储器规模应该力争达到250亿美元,在国际上做到四分天下有其一,在国内占据半壁江山。
  • 《多年追“芯”路 中国存储器“航母”终起航》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:tengfei
    • 发布时间:2017-10-09
    • 存储器是信息系统的基础核心芯片,最能代表集成电路产业规模经济效益和先进制造工艺,同时也是我国进口金额最大的集成电路产品。 当前,虽然我国缺乏大规模存储芯片生产厂家,但全球集成电路产业增长放缓,为我国实现赶超、缩小差距提供了难得机遇。 未来,随着武汉光谷国家存储器基地逐步建成,我国存储器产业的发展也将再上新台阶。 2016年年底,总投资240亿美元的国家存储器基地项目在武汉光谷开工,国家存储器基地动工建设,标志着中国存储芯片产业规模化发展“零”的突破,这是“国家战略推动、地方大力支持、企业市场化运作”新模式的成功探索。未来,这里将建起“航母级芯片工厂”。 中国玩家来了 据介绍,国家存储器基地项目由紫光集团联合国家集成电路产业基金、湖北省地方基金、湖北省科投共同投资建设,总占地面积1968亩。 以芯片制造环节为突破口,集存储器产品设计、技术研发、晶圆生产与测试、销售于一体,建成后还将带动设计、封装、制造、应用等芯片产业相关环节发展。 存储器是信息系统的基础核心芯片,最能代表集成电路产业规模经济效益和先进制造工艺,同时也是我国进口金额最大的集成电路产品。 随着大数据、云计算产业发展,存储芯片在整个芯片市场占比超过25%,未来5年内将达到45%左右。专业人士认为,当前全球集成电路产业增长放缓,为我国实现赶超、缩小差距提供了难得机遇。 此前,我国没有大规模存储芯片生产厂家。”紫光集团董事长赵伟国介绍,由于技术难度高、投资总量大,目前全球仅有三星、东芝、美光、海力士四大“玩家”能生产主流存储器。要赢得存储芯片制造的竞争,就必须建起“航母级”芯片工厂。“核心生产厂房和设备每平方米投资强度超过3万美元,相当于每平方米面积的核心厂房,都是用300张一百美元面值的钞票堆出来的”。赵伟国如此形容项目投资金额之巨大。 存储器三巨头亮相IC China展示国内存储新技术 2017年10月25-27日在上海举办的IC China 2017聚集了长江存储、晋华存储、佰维存储国内重要存储企业。 长江存储科技已经研发出了国产32层堆栈的3D NAND闪存,预计2018-2019年间量产,此外还在开发更先进的64层堆栈产品。2020年技术上有望赶超国际先进水平。解决了NAND芯片之后,长江存储下一步就要积极进军DRAM内存领域了,1月份开始担任长江存储执行副董的高启全日前对外表示长江存储已经组建了500多人的研发队伍,正在研发自己的DRAM制造技术,报道还称国产DRAM很有可能直接进入20/18nm先进工艺时代。 晋华存储器集成电路生产项目就坐落在泉州晋江的集成电路产业园,由福建省电子信息集团和泉州、晋江两级政府共同投建,总规划面积594亩,一期投资370亿元,建设内容包括晶圆制造、产业链配套等,预计2018年9月形成月产6万片12寸先进制程内存晶圆的生产规模。项目建成后将填补我国主流存储器领域空白。据悉,作为国家重点支持的DRAM存储器生产项目,晋华项目已纳入国家“十三五”集成电路重大生产力布局规划重大项目清单,并获得国家专项建设基金支持。 作为存储和封测企业的代表,BIWIN佰维携存储解决方案和封测解决方案亮相展会。众所周知,科技产品如何变化创新,存储都是必须的硬件配置,而小型化、集成化又是智能硬件的必然趋势,而这就是BIWIN要做的专注存储与电子产品微型化——为您的创新产品提升新价值! 在半导体产业上升为国家战略的大背景下,我国芯片产业链上的企业发展前景值得期待。