存儲芯片已經(jīng)成為全球珍貴的戰(zhàn)略資源，國內(nèi)從過去完全缺席的困境，經(jīng)歷三年焚膏繼晷的研發(fā)，已陸續(xù)在 3D NAND 和 DRAM 上打破國際壟斷。

　　論壟斷勢力，DRAM 產(chǎn)業(yè)尤為嚴重。相較于 3D NAND 在國際間仍有六大供應商可以選擇，DRAM 產(chǎn)業(yè)卻被三星、SK 海力士、美光三大供應商試圖守得滴水不漏。

　　這三家巨頭都是左手 DRAM、右手 3D NAND，三星還有手機、白色家電等一線品牌，SK 海力士更是隸屬于韓國 SK 通信集團，兩家背景都是家大業(yè)大的豪門貴胄。

圖：DeepTech

　　一、中國自主研發(fā) DRAM 芯片宣告量產(chǎn)

　　無論三大陣營如何滴水不漏的防備，努力與毅力仍是有水滴石穿的一天。

　　2019 年 9 月 19 日合肥長鑫存儲宣布自主研發(fā)的 8Gb DDR4 芯片正式量產(chǎn)，采用 19 納米工藝打造，繼長江存儲打破全球 3D NAND 壟斷后，DRAM 市場也被長鑫存儲以水滴石穿的毅力，硬生生劈出一條縫來。

　　長鑫存儲的主要股東為合肥市政府與北京兆易創(chuàng)新，以 4 比 1 投資份額所組成。

　　長鑫存儲對問芯 Voice 表示，合肥 12 寸晶圓廠分為三期，第一期滿載產(chǎn)能為 12 萬片，預計分為三個階段執(zhí)行，第一階段要完成單月 4 萬片，目前為 2 萬片，2020 年第一季底達到 4 萬片，這 4 萬片都將是 19nm 工藝芯片。

　　第一期廠房的第二、三階段則是規(guī)劃朝 8 萬片、12 萬片的里程碑邁進，會視研發(fā)進程、產(chǎn)品良率、市場需求來決定投產(chǎn)速度。

圖：DeepTech

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　　二、19nm、17nm 將技術二連發(fā)

　　在技術研發(fā)上，長鑫存儲第一代技術為 19nm 的 8Gb DDR4 芯片，第二代為 18nm 工藝技術，但公司并未打算量產(chǎn) 18nm 技術，下一個量產(chǎn)的技術將會是第三代的 17nm 工藝。

　　長鑫存儲告訴問芯 Voice，17nm 相較于 19nm 的 DRAM 芯片，技術上的最大不同在于 17nm 可能會導入 HKMG 技術，可以讓芯片更輕薄、體積更小。

　　HKMG 技術最早是英特爾在 45nm 工藝上采用，之后被臺積電等邏輯技術大廣泛采用，但因為 high-k 金屬柵極形成后，溫度會較高，加上 DRAM 芯片結構的限制，多年來要導入 HKMG 技術一直不容易。

　　相較于臺積電已經(jīng)導入 7nm、5nm 工藝，為什么 DRAM 工藝才“停留”在 19nm、18nm、17nm 工藝階段？

　　存儲業(yè)者表示，DRAM 芯片的晶體管是邏輯芯片的數(shù)倍，DRAM 芯片做到 19/18nm 時，已經(jīng)和邏輯工藝 10nm/7nm 的晶體管數(shù)量差不多，因此，邏輯工藝和 DRAM 工藝不能放在同一個天秤上比較。

　　長鑫未來計劃從第一代的 19nm，轉進第三代的 17nm 工藝，技術上是不小的演進，但優(yōu)勢是，這兩代技術只有約 20%~30% 的機臺設備不一樣，其他設備都可以延續(xù)使用。

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　　三、如何避開國際大廠的專利地雷？

　　長鑫存儲量產(chǎn)的 DRAM 芯片打破國際壟斷局面，更是中國半導體產(chǎn)業(yè)的重要突破。然而，業(yè)界最好奇的是，長鑫的 DRAM 芯片是否能成功獲得國際大廠的專利雷達檢視？

　　DRAM 芯片最早是英特爾、得州儀器等美國大廠的天下，之后經(jīng)歷了日本存儲大廠的百花齊放到產(chǎn)業(yè)沉寂，連最后一家 DRAM 芯片大廠爾必達都倒閉，韓國更是趁勢而起。

　　業(yè)界曾說，DRAM 芯片最難的門檻不是在技術，而是難在規(guī)避復雜的專利網(wǎng)，過去幾十年來，美日韓國際大廠已經(jīng)在 DRAM 專利上布下天羅地網(wǎng)，因此要規(guī)避所有專利而成功設計出 DRAM 芯片，難度非常高。

　　長鑫存儲已經(jīng)披露，其 DRAM 技術的根基是源自于當年德國的奇夢達 Qimonda。

　　早年，全球 DRAM 技術分為溝槽式和堆疊式兩大技術陣營，奇夢達是溝槽式技術唯一傳人，很多人認為溝槽式技術的瓶頸和高成本，是將奇夢達推入命運終結的主因，但奇夢達在倒閉之前，已成功開發(fā)堆疊式技術：Buried Wordline 技術。

　　當時業(yè)界認為 Buried Wordline 的堆疊式技術，其競爭力甚至優(yōu)于三星等存儲大廠?？上?，找到續(xù)命配方，但等不到續(xù)命丸被大量制造的那一天，奇夢達仍舊是回天乏術。

　　奇夢達留下了第一代 46nm 的 Buried Wordline 技術，以及之后到 1xnm 技術工藝的研發(fā)路徑。

　　長鑫存儲買下了當初奇夢達留下的 1000 萬份關于 DRAM 技術的文件，目前已經(jīng)在中國申請 600 多件專利，另外有上千件專利正在審核中，估計未來 2~3 年時間，手上可以累積到幾千件的專利數(shù)量。

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　　一般談到專利問題，會分為專利和營業(yè)秘密兩個部分，后者牽涉到營運管理體系，當初福建晉華被美禁運，其實無關專利，而是營業(yè)秘密問題遭到制裁。

　　就專利部分，存儲專家對問芯 Voice 表示，長鑫可以去買奇夢達留下來的技術文件，從中獲得的是 know-how，而非專利，透過這些 know-how 轉變成研發(fā)技術的過程中，再去申請或避開已經(jīng)被國際大廠圈住的專利范圍。

　　存儲專家也認為，長鑫透過奇夢達留下的 buried wordline 技術，是可以為自己打造一套自有的專利金鐘罩，但是否能全然規(guī)避所有的國際大廠專利？可能未來 2~3 年內(nèi)都不會有答案。

　　因為芯片一但量產(chǎn)導入客戶端后，等于是攤在陽光下讓大家檢視，但即使有踩到國際大廠的地雷，三星、SK 海力士等未必會這么快出聲。

　　通常要發(fā)起一場專利大戰(zhàn)戲碼，得經(jīng)過“養(yǎng)、套、殺”過程，估計國際大廠不會這么早出手揭底牌。

　　因此，在初期自己累積專利數(shù)量和含金量的實力很重要，未來國際大廠如果要發(fā)動專利戰(zhàn)，手上也可以有足夠的專利實力來應對。

　　四、三星 18nm 傳被亞馬遜退貨且求償

　　除了專利門檻，很多人質疑 DRAM 技術很難發(fā)展至 10nm 以下，其實在 20nm 以后，DRAM 技術難度已經(jīng)大大提高，這是一則以喜，一則以憂。

　　雖然技術難高是值得憂慮的，但面臨微縮瓶頸，會是新進者的一個優(yōu)勢，跑在前面的都慢下來了，自然有拉近彼此距離的機會。

　　三星 18nm 工藝的服務器 DRAM 芯片，之前就因為質量問題，傳出遭到亞馬遜退貨，甚至是巨額求償，可以看出DRAM 技術進入 1xnm 工藝以下之后，每一步都是挑戰(zhàn)。

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　　五、首波受沖擊是利基型 DRAM 供應商

　　未來長鑫存儲的量產(chǎn)，受到最大沖擊的會是利基型 DRAM 供應商，像是臺灣的南亞科、華邦等，初期他們在利基型 DRAM 市場上恐會有一陣交鋒，而三星、 SK 海力士、美光三大陣營目前重心都已轉到云服務器上，這塊市場的認證期會很長，且通常會等到能穩(wěn)定大量供貨后，才會賣入此市場。

　　利基型 DRAM 芯片主要用在包括電視機、計算機、通信網(wǎng)路設備、低端智能手機等。

　　在客戶方面，長鑫存儲第一批客戶會以計算機、消費性類別為主。

　　長鑫存儲是合肥打造“芯片之城”之首，合肥除了聚集顯示屏大廠京東方、晶圓代工廠晶合、IC 設計公司聯(lián)發(fā)科、群聯(lián)等，聯(lián)想與合肥市政府合資的聯(lián)寶電子，更是安徽合肥的重點企業(yè)，估計長鑫量產(chǎn)后的 DRAM 芯片，首批客戶一定會有聯(lián)寶。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的首颗国产DRAM芯片的技术与专利，合肥长鑫存储的全面深度剖析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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