中国存储产业迎来丰年 全球加速创新

    2020年，中国存储产业迎来丰年。随着长鑫存储正式出售DDR4内存芯片、LPDDR4X内存芯片，威刚、江波龙、七彩虹、金泰克等内存厂商纷纷推出基于长鑫存储内存芯片的国产内存条。随着长江存储3D NAND产品稳定量产，联芸、得一微、群联、慧容等主控芯片厂商纷纷推出支持长江存储3D NAND的主控，朗科、光威、台电、国科微等固态硬盘厂商也陆续推出基于长江存储3D NAND的纯国产SSD产品。

    2020年2月份，固态存储协会(JEDEC)发布第三版HBM2存储标准JESD235C，也就是HBM2e，将针脚带宽提高到3.2Gbps，前两版中依次是2Gbps、2.4Gbps，环比提升33%。目前JEDEC在讨论制定HBM3产品的标准。

    NAND方面，2020年各主力厂商等主要是扩大9x层3D NAND在市场上的普及提高1XX层3D NAND的生产比重，并积极推动在SSD产品中的应用。

    DRAM方面，2020年各主力厂商等主要是从第二代1Ynm全面向第三代1Znm推进；到第四代将大规模导入EUV工艺，量产1αnm级之后。

    下面回顾一下2020年全球存储产业领域发生的大事。

    国内篇

    长江存储YMTC

    2020年4月13日，长江存储宣布128层QLC 3D NAND闪存研发成功，并已经在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证，该公司此次共发布两款产能品，一款是128层QLC规格的3DNAND闪存X2-6070，一款是128层512GbTLC(3bit/cell)规格闪存芯片X2-9060。值得一提的是，128层QLC规格的3DNAND闪存是业界首款，当前各大厂商推出的QLC规格基本是在96层。

    2020年6月20日，长江存储国家存储器基地项目二期正式开工建设。国家存储器基地项目总投资达240亿美元，分两期建设3D NAND芯片工厂。项目一期于2016年底开工建设，进展顺利，32层、64层存储芯片产品已实现稳定量产，并成功研制出全球首款128层QLC三维闪存芯片，并规划建成10万片/月产能，二期规划产能20万片/月，两期项目达产后月产能共计30万片。

    2020年9月10日，长江存储推出致钛系列两款消费级SSD新品，分别为PCIe接口PC005 Active和SATA接口SC001 Active，兼具强劲的性能和可靠的品质。

    武汉新芯XMC

    2020年5月13日，武汉新芯宣布其采用50nm FloatingGate工艺SPI NOR Flash宽电压产品系列XM25QWxxC全线量产，产品容量覆盖16Mb到256Mb.XM25QWxxC系列产品在性能和成本方面进一步提高了竞争力。

    长鑫存储CXMT

    2020年2月，长鑫存储正式出售DDR4内存芯片、LPDDR4X内存芯片，全部产品都符合国际通行标准规范，并已开始接受上述产品的技术和销售咨询。随着长鑫存储内存芯片正式开卖，威刚、江波龙、七彩虹、金泰克等内存厂商纷纷推出基于长鑫存储内存芯片的国产内存条。

    2020年4月，长鑫存储与美国半导体公司Rambus Inc。签署专利许可协议。依据此协议，长鑫存储从蓝铂世获得大量DRAM技术专利的实施许可，持续强化公司知识产权组合。

    2020年7月，长鑫存储开始批量招聘运营人员。

    2020年11月，长鑫存储母公司睿力集成获得149亿元增资。根据出资方兆易创新公告显现，该公司拟出资3亿元与长鑫集成、石溪集电、大基金二期、三重一创等多名投资人签署协议，共同参与睿力集成增资事项，增资完成后，公司持有睿力集成约0.85%股权。增资前，睿力集成的注册资本为189亿元，其中石溪集电持股69.01%，长鑫集成持股30.99%；增资后，睿力集成的注册资本将增至337.99亿元，石溪集电和长鑫集成的持股比例分别将降至38.59%和19.72%，大基金二期和兆易创新将各自持股14.08%。

    海外篇

    SK海力士(SK Hynix)

    SK海力士在2019年底宣布在2020年进行一系列的人事调动和业务重组，其中将DRAM和NAND Flash两大开发部门整合在一起，实现从开发、制造，以及业务的后期处理等统一的管理。重组后，SK海力士首席半导体技术专家Jin Kyo-won提升为开发制造总裁，负责DRAM和NAND Flash从开发到批量生产，提高运营效率。

    SK海力士已经在韩国利川M16工厂安装EUV机台，推动第四代1αnm DRAM量产，将在2021年上半投片，下半产品出货。

    2020年10月20日，和英特尔达成了收购协议，根据协议，SK海力士将向英特尔支付90亿美元，收购的范围包括英特尔在美国的固态驱动器业务、芯片部门和英特尔在中国大连的工厂，双方需要等到明年年底之前完成批准程序。但是不包括英特尔Optane业务。

    2020年12月SK海力士宣布推出176层4D NAND，与上一代相比，Bit生产率将提高35%以上，读取速度加快了20%，数据传输速度也提高了33%，达到1.6Gbps，稍晚些还将推出基于176层的1Tb容量4D NAND，预计2021年中将有基于176层4D NAND新技术的UFS和SSD产品面世。

    美光(Micron)

    2020年美光宣布进入HBM市场，4月推出首个HBM2E样品，8月发布HBM2E规格，一是四堆叠、单片容量2Gb，二是八堆叠、单片容量2Gb，对应单颗容量8GB、16GB，数据率3.2Gbps或更高，搭配1024-bit位宽的话就是410GB/s的总带宽。如果四颗组合，可以获得总容量64GB、总带宽1.64TB/s。

    2020年11月宣布开始批量生产全球首个176层3D NAND Flash，其读取延迟和写入延迟将改善35%以上，最大数据传输速率1600 MT/s，提高了33%，混合工作负载性能提高15%，紧凑设计使裸片尺寸减小约30%，每片Wafer将产生更多的GB当量的NAND Flash。

    美光提高1Znm LPDDR5产量，以及推动GDDR6X不断创新，同时处于研发阶段的1αnm DRAM计划将在2021上半年量产，在成熟良率下，1αnm工艺节点比1Znm节点每片Wafer晶圆增加40%的Bit量，1βnm工艺正处于初期研发阶段。

    美光正在台湾中科厂扩建A3工厂洁净室，预估将在2021年投入量产1Znm或1αnm DRAM，同时美光也计划将在2021年提出建设A5厂项目的申请，持续加码投资DRAM，将用于1Znm制程之后的微缩技术发展，进一步扩大先进技术的量产规模。

    2020年12月3日美光桃园工厂发生无预警停电事件。桃园工厂主要使用10nm级工艺技术制造DDR4和LPDDR4内存，每月的产能约为12.5万片晶圆，约占全球DRAM供应的8.8%。

    三星(Samsung)

    2020年2月，三星正式宣布推出其16GB HBM2E产品Flashbolt，8月开始量产。

    2021年计划量产第七代V-NAND，使用“双堆栈”技术，具体堆叠层数并未透露，而三星在128层工艺节点，采用的是“单堆栈”技术生产3D NAND。三星也强调，采用“双堆栈”技术，不仅更具技术竞争力，3D NAND也有望堆叠层数达到256层，但并不一定意味着三星第七代NAND将具有这种配置。

    2020年，三星量产的16Gb LPDDR5首次导入EUV工艺，基于1Znm制程技术，更先进的技术相较于12Gb容量提升了33%，封装的厚度也薄了30%。同时，三星也规划将在2021年大量生产基于第四代10nm级(1α)EUV工艺的16Gb DDR5/LPDDR5。

    2020年3月，三星西安二期1阶段正式投产，到2020年7月二期第一阶段产能接近满载。目前三星西安基地3D NAND月产能已经达到18万片规模，较2019年增幅50%。

    2020年4月，三星西安二期第二阶段正式开工建设，预计2021年下半年竣工投产。

    2020年第四季平泽P2工厂批量投产第二代(1ynm)和第三代(1znm)10nm级DRAM，预估初期月产能约3万片12英寸晶圆。

    2020年6月，平泽P2工厂追加投资8万亿韩元新建第六代NAND Flash产线，计划2021下半年开始量产。

    三星规划在平泽建设P3，建设总投资预计达30万亿韩元，推测P3可能在2023年下半年开始大规模生产。同时P4，P5，P6设施的建设将按计划逐步进行。

    三星电子存储事业部发生人事变动，DRAM开发副社长Lee Jung-bae升迁为三星电子存储事业部社长；三星电子存储器制造技术部Choi Si-young副社长升迁为三星电子Foundry事业部社长。

    铠侠(Kioxia)

    2020年1月7日，铠侠位于日本四日市的Fab6晶圆厂传出火警，着火地点是在工厂的无尘室。

    2020年2月，铠侠宣布第五代BiCS 3D NAND研发成功。BiCS5的设计使用了112层，而BiCS4使用了96层，就层数而言，112层比96层仅增加了约16%，但西数和铠侠声称其密度增加了40%。接口速度提高了50%，达到1.2GT/s.2020年7月实现商业化量产。

    2020年第一季，铠侠位于岩手县北上市的新工厂K1开始投产96层3D NAND.K1 工厂于 2018 年 7 月举行奠基仪式，于 2019 年 10 月竣工，初期建设投资 70 亿日元，占地面积约为 15 万平方米。

    2020年4月20日，铠侠K1工厂受地震影响停机进行检查，预计地震对其造成了一定影响。

    2020年10月，铠侠宣布四日市存储器生产基地兴建Fab7工厂。Fab 7的建设分为两个阶段，第一阶段的建设预计在2022年春季前完成。铠侠表示Fab 7工厂将采用减震结构和环保设计，并将引入利用AI的先进制造系统来进一步提高生产力。

    2020年12月，铠侠宣布将在K1工厂旁扩建K2厂区。前期工作将于2021年春季开始，2022年春季建造，2024年投产。

    因为市场行情持续动荡及“疫情”爆发带来的不确定性，铠侠推迟了原本在2020年10月6日的上市计划，并将继续评估上市的合适时机。