在數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)據(jù)爆炸時(shí)代的推動(dòng)下,存儲(chǔ)變得無處不在,從手機(jī)、電腦到電動(dòng)汽車,從5G、AI再到萬物互聯(lián),所有一切都有著存儲(chǔ)的身影。作為半導(dǎo)體最大的細(xì)分領(lǐng)域,存儲(chǔ)芯片幾乎占據(jù)了整個(gè)集成電路銷售的三分之一,Gartner數(shù)據(jù)顯示,2021年存儲(chǔ)器收入增長了33.2%,相比2020年增加了413億美元,占半導(dǎo)體銷售額的27.9%。
中國雖然全球重要的存儲(chǔ)消費(fèi)大國,預(yù)計(jì)2024年存儲(chǔ)芯片市場規(guī)模將達(dá)到552.68億美元,但國內(nèi)的存儲(chǔ)芯片卻幾乎都要依賴進(jìn)口。近些年,隨著“中國芯”意識的覺醒,包括東芯半導(dǎo)體在內(nèi),越來越多的企業(yè)投身于本土存儲(chǔ)事業(yè),努力實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)芯片的自主發(fā)展。
中國存儲(chǔ)芯片的20年
縱觀存儲(chǔ)行業(yè)的發(fā)展歷程,大致可以分為三個(gè)階段:1970年代以美國為中心的起步階段,1980年代以日本為中心的發(fā)展階段,1990年代至今以韓國為中心的成熟階段。目前全球存儲(chǔ)芯片市場仍然被韓國、美國壟斷,而中國的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)則起步較晚,雖然在上世紀(jì)七八十年代就生產(chǎn)出中國第一塊1K DRAM,并先后成功研制了4K DRAM、16K DRAM、64K DRAM,但彼時(shí)的產(chǎn)業(yè)仍然十分薄弱。
在進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著中國迎來了計(jì)算機(jī)普及的第三次高潮,計(jì)算機(jī)硬件成本的降低,再加上互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)的爆發(fā),推動(dòng)著存儲(chǔ)產(chǎn)品的需求“水漲船高”,存儲(chǔ)系統(tǒng)也成為IT市場中一個(gè)新亮點(diǎn)。
賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示,2003年中國SAN和NAS產(chǎn)品銷售市場份額合計(jì)為53.9%,首次超過DAS產(chǎn)品,表明了中國存儲(chǔ)市場正處在由DAS向網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)過渡的重要時(shí)期,是市場逐漸走向成熟的開始。到了2010年,受益于來自各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的帶動(dòng),中國存儲(chǔ)器增速超過40%,市場份額達(dá)23.9%,成為了中國集成電路市場份額最大的產(chǎn)品。
雖然中國存儲(chǔ)市場前景旺盛,但大部分都依靠進(jìn)口。工信部2011年數(shù)據(jù)顯示,作為全球最大的集成電路市場,我國自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品只能滿足20%的市場需求的,CPU、存儲(chǔ)器等通用芯片主要依靠進(jìn)口,2010年集成電路進(jìn)口額高達(dá)1569.9億美元。此外,IDC 2011年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也顯示,外企占據(jù)了近80%的中國存儲(chǔ)市場空間,僅IBM一家的存儲(chǔ)設(shè)備就超過了所有國內(nèi)廠商的總和。種種數(shù)據(jù)表明了,那時(shí)候我國本土存儲(chǔ)廠商的市場份額微乎其微。
然而,2011年,一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)了,國務(wù)院印發(fā)了《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》,到了2014年6月,國務(wù)院又再次印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,明確了集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心。政策的激勵(lì)下,中國存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來了新機(jī)遇,東芯半導(dǎo)體就是在那時(shí)候成立的,并矢志成為領(lǐng)先的存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)公司。
此后的多年間,國家激勵(lì)政策不斷出臺(tái),2015年印發(fā)了《中國制造2025》,將集成電路列為十大戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)的首位;2017年國家大基金啟動(dòng)第二部規(guī)劃,重點(diǎn)布局國家戰(zhàn)略和新興產(chǎn)業(yè);2020年出臺(tái)了《關(guān)于新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策的通知》,大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)。
與此同時(shí),中國存儲(chǔ)芯片市場也在不斷擴(kuò)大。2016年后,隨著智能手機(jī)功能逐漸多樣化,中國智能手機(jī)等消費(fèi)電子應(yīng)用市場迅速擴(kuò)張促進(jìn)了存儲(chǔ)芯片市場需求快速釋放。2016年-2021年,中國存儲(chǔ)芯片市場銷售額由2930億元增長到5494億元,年均復(fù)合增長率達(dá)到15.37%。

圖源:資產(chǎn)信息網(wǎng)
在政策和市場的雙重助力下,本土存儲(chǔ)芯片廠商迎來了發(fā)展熱潮,東芯半導(dǎo)體也在此期間一步步成長為國內(nèi)SLC NAND龍頭。
國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商的砥礪前行
2022年8月17日,東芯半導(dǎo)體副總經(jīng)理陳磊在2022中國IC領(lǐng)袖峰會(huì)上進(jìn)行了以《開啟芯時(shí)代,本土存儲(chǔ)“芯”使命》為主題的演講。

東芯半導(dǎo)體副總經(jīng)理陳磊
東芯半導(dǎo)體是目前國內(nèi)少數(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、專注中小存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的研發(fā)設(shè)計(jì)廠商,從公司的發(fā)展歷程來看,在成立后的第二年,也就是2015年開始在中芯國際的工藝平臺(tái)進(jìn)行SLC NAND產(chǎn)品研發(fā),2021年東芯半導(dǎo)體成功登陸科創(chuàng)板,并實(shí)現(xiàn)了營收11.34億元,同比增長44.62%,實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤2.62億元,同比增長高達(dá)1240.27%。
作為國內(nèi)少數(shù)擁有NAND Flash、NOR Flash、DRAM產(chǎn)品等存儲(chǔ)芯片解決方案的廠商,東芯半導(dǎo)體主攻利基型市場,簡單地說就是中小容量市場,共有6條產(chǎn)品線:

圖源:東芯半導(dǎo)體
其中,在NAND Flash領(lǐng)域,東芯半導(dǎo)體聚焦SLC NAND Flash 的設(shè)計(jì)與研發(fā)。雖然SLC NAND容量小但其性能卻十分優(yōu)異,目前東芯在SLC NAND領(lǐng)域已成為國內(nèi)龍頭,產(chǎn)品存儲(chǔ)容量覆蓋達(dá)到1Gb至16Gb,可靈活選擇SPI或PPI類型接口,并搭配3.3V/1.8V兩種電壓,下游應(yīng)用主要包括機(jī)頂盒、支付盒子、掃地機(jī)器人、智能音箱等。
值得注意的是,在2021年下半年,東芯半導(dǎo)體與中芯國際深度合作,基于 19nm 工藝平臺(tái)完成了首顆 SLC NAND Flash 流片,向先進(jìn)制程和大容量迭代升級。東芯財(cái)報(bào)顯示,2021年其NAND業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收6.60億元,同比增長65.63%,毛利率51.07%,同比增長28.67%。未來隨著歐美和韓國企業(yè)逐步退出SLC NAND市場,東芯的市場份額勢必會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。
從市場規(guī)模來看,NOR Flash是除DRAM和NAND Flash之外最大規(guī)模的利基型存儲(chǔ),此前其市場空間曾隨著功能手機(jī)的消亡而逐步降低,但近幾年憑借著其“內(nèi)執(zhí)行”、讀取速度快等特點(diǎn),在TWS、5G、車載等領(lǐng)域再次大放異彩,市場規(guī)模逐步恢復(fù),CINNO 預(yù)計(jì) 2022 年全球 NOR Flash 市場規(guī)模將達(dá)到 37 億美元。東芯半導(dǎo)體在NOR Flash領(lǐng)域聚焦大容量低功耗產(chǎn)品,在2015年就已設(shè)計(jì)出65nm NOR Flash芯片,目前其NOR制程已達(dá)48nm,產(chǎn)品線從32MB到512MB均具備量產(chǎn)能力,2021年NOR業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收1.88億元,同比增長2.71%。
利基型DRAM雖然只約占總DRAM市場規(guī)模的8%-10%,但Trendforce數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年全球利基型DRAM市場(消費(fèi)、工控等)規(guī)模約90億美元,并且隨著下游各類應(yīng)用的穩(wěn)定發(fā)展,未來市場規(guī)模將保持增長趨勢。東芯的DRAM重點(diǎn)市場在于其自主研發(fā)的DDR3(L),以及LPDDR1、LPDDR2、在研的LPDDR4X等產(chǎn)品。據(jù)了解,東芯從去年已經(jīng)開始正式設(shè)計(jì)25nm LPDDR4x產(chǎn)品,主要針對基礎(chǔ)基帶以及汽車領(lǐng)域的客戶。2021年,東芯DRAM業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收0.79億元,同比增長68.73%。
MCP指的是將閃存芯片與 DRAM 進(jìn)行合封的產(chǎn)品,隨著可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用領(lǐng)域的表現(xiàn)力逐漸增強(qiáng),低功耗、小型化的需求促進(jìn)了MCP存儲(chǔ)產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。在NAND MCP領(lǐng)域,東芯產(chǎn)品主要應(yīng)用于手機(jī)、基帶,可以應(yīng)用在4G甚至5G物聯(lián)網(wǎng)模塊, 2021年其MCP業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收1.78億元,同比增長34.19%。
除了產(chǎn)品線布局的不斷豐富,東芯半導(dǎo)體供應(yīng)鏈體系也在持續(xù)穩(wěn)定,打造了具有“本土深度,全球廣度”的供應(yīng)鏈體系。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面,東芯半導(dǎo)體擁有自主清晰的自主產(chǎn)權(quán),截止2021年12月31日,東芯持有發(fā)明專利78項(xiàng),集成電路布圖保護(hù)登記48項(xiàng)、軟件著作權(quán)13項(xiàng)。

圖源:東芯半導(dǎo)體
而在代工和封測方面,東芯與中芯國際開展了多年的深度技術(shù)合作,繼共同開發(fā)大陸第一條 NAND Flash 工藝線后,目前已經(jīng)將 NAND Flash 工藝制程推進(jìn)至19nm;除此之外,東芯還與力積電建立緊密合作,于2019年生產(chǎn)了第一顆48nm的NOR Flash芯片,進(jìn)一步擴(kuò)充了產(chǎn)品品類;封裝測試方面,東芯也與紫光宏茂、華潤安盛、南茂科技、AT Semicon 等封測廠商建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。

圖源:東芯半導(dǎo)體
使命在肩,向高制程、大容量突圍
根據(jù)IDC預(yù)測,全球數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求總量將從2019年的41ZB增長至2025年175ZB,增幅將超過4倍,隨之而來對存儲(chǔ)芯片的要求也越來越高。東芯半導(dǎo)體作為國內(nèi)Fabless芯片設(shè)計(jì)企業(yè),在通過技術(shù)創(chuàng)新向高制程、大容量突圍的同時(shí),也將持續(xù)保持在業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先優(yōu)勢。
為了提高創(chuàng)新能力,增強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢,東芯高度重視研發(fā)投入與研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè),2021 年研發(fā)費(fèi)用達(dá)到 0.75 億元,同比增長 57.37%;新增研發(fā)人員20人,同比增長 29.85%,截至 2021 年年底,東芯共有87名研發(fā)人員,占員工總?cè)藬?shù)的 47.28%。
除了加大研發(fā)投入,東芯半導(dǎo)體還將持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能。一方面,東芯半導(dǎo)體將在現(xiàn)有的存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)上,與中芯國際合作開發(fā)生產(chǎn) 1xnm NAND Flash 芯片,實(shí)現(xiàn)國內(nèi)存儲(chǔ)芯片先進(jìn)制程技術(shù)的進(jìn)一步突破。以NAND Flash為例,東芯半導(dǎo)體將向更高制程和大容量迭代升級,在實(shí)現(xiàn)1Gb到32Gb系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的全覆蓋的同時(shí),還對已有產(chǎn)品進(jìn)行不斷迭代升級,持續(xù)改善工藝和產(chǎn)品良率。
另外一方面,東芯半導(dǎo)體將順應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)在智能網(wǎng)聯(lián)功能的布局,產(chǎn)品的可靠性逐步從工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)向車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。在“雙碳”經(jīng)濟(jì)和綠色經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)下,汽車智能化正迎來快速發(fā)展時(shí)期。ADAS 作為汽車智能化變革中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),正成為推動(dòng)汽車領(lǐng)域存儲(chǔ)芯片增長的主要力量。Gartner 數(shù)據(jù)顯示,由于智能汽車領(lǐng)域的快速發(fā)展,預(yù)計(jì)至 2024 年,全球ADAS領(lǐng)域的 NAND Flash 存儲(chǔ)消費(fèi)將達(dá) 41.5 億 GB,2019-2024 年復(fù)合增速達(dá) 79.8%。
在車規(guī)級產(chǎn)品領(lǐng)域,東芯SLC NAND產(chǎn)品工藝制程可以達(dá)到38nm,并能在-40℃到 105℃的極端環(huán)境下保持?jǐn)?shù)據(jù)有效性長達(dá)10年,主要應(yīng)用于車機(jī);NOR Flash產(chǎn)品是在基于48nm制程的工藝上進(jìn)行開發(fā),主要是應(yīng)用在汽車儀表盤快速啟動(dòng)的部分;DRAM產(chǎn)品也主要用于儀表盤。
據(jù)陳磊介紹,目前東芯半導(dǎo)體在SLC NAND部分已經(jīng)在汽車后裝市場取得部分突破。通過進(jìn)入車規(guī)市場,東芯半導(dǎo)體也在積極打造包括整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及客戶服務(wù)在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)。此外,陳磊還透露到,東芯半導(dǎo)體還在建設(shè)研發(fā)中心,并積極研發(fā)存算一體化芯片、DTR NAND 等前瞻性產(chǎn)品,旨在豐富和拓展未來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。









