
昨天差评君在网上冲浪的时候,看到这样一条重磅新闻:
好家伙,一个是全球半导体行业老大哥,一个是中国存储芯片领域黑马,我相信很多人肯定都好奇,它俩咋突然搞在一起了,要知道,长江存储人送外号“价格屠夫”,一度让硬盘价格断崖式下跌。
难不成存储行业马上要变天,固态硬盘真要变成“白菜价”?
各位正打算扩容或者装机的差友先别激动,虽然目前它俩还没有通过官方渠道表态,而且国内所有新闻来源,基本上都是来自一个定位和The Verge类似的韩媒ZDNet。
但我这两天仔细研究了一下,发现这件事儿即使现在不是真的,过几年也很有可能成真——因为估计三星自己都没想到,之前它居然给自己挖了个大坑,现在只能硬着头皮跳进去……
而这故事呢,得从三星疯狂“盖楼”开始说起。
很多差友应该都知道啊,你手机里存了好几年的初恋合照,微信里舍不得删的聊天记录,甚至从Steam上下的各种3A大作,能安稳保存到今天,基本全靠指甲盖大小的NAND闪存芯片。
这种NAND闪存芯片一般被广泛应用于固态硬盘,作为数据存储的核心部件,包括咱们手机上用的也是这种,很显然,咱们对存储的需求肯定是容量越大越好,要是价格能再便宜些就更好。
而过去二十多年,芯片厂商为了突破“容量-成本”的物理极限,捣鼓出了两条主流技术路线。
一种是在一个平层里塞进更多数据,这也是咱们买固态硬盘经常会看到的SLC、MLC、TLC还有QLC,从SLC到QLC,它们的成本依次降低,但与此同时使用寿命和读写速度也会跟着下降。
就好比一座房子,SLC是一个房间只住个1人,读写速度快、寿命也长,但就是造价太高,MLC则是一间房住2人,读写性能和成本都处于中间水平,而TLC和QLC则是分别住3和4人。
前几年通过TLC和QLC技术的应用,硬盘性价比有过一段时间的持续提高,但是目前来看四层单元的QLC已经快到头了,原因一个是边界效应越来越明显,另一个是数据的稳定性不断下降。
举个例子,从TLC升级到QLC,容量可以提升30%,但从QLC进一步升级到PLC,容量就只能提升25%,而且QLC还能保证单单元1000次的反复读写,但到PLC据说就只能保证几十次。
就在平层技术快撞到“天花板”的时候,另一种技术就开始派上用场——3D NAND。
这技术说起来也不难理解,就好比原先是一座平房,房间数撑死也就这些,能容纳的人数也就是数据有限,但现在不局限于在平地折腾了,而是往上不断盖楼,盖的楼越多,容量照样能上来。
而作为存储界的“扛把子”,三星早在2013年,就正式宣布推出已经量产的24层堆栈TLC V-NAND闪存(这里的V代表Vertical,垂直的意思),正式开启了闪存芯片的“堆叠战”。
在过去十年,三星更是把闪存芯片叠成了“赛博高楼”,直接一路从32层盖到了280层。
作为对比,当年三星把闪存芯片盖到176层,层数超过迪拜塔的时候,部分友商还在努力突破128层,而它计划于今年下半年开始大规模生产的第十代V-NAND,层数据说会到420-430层。
之所以三星能盖这么快,除了这些年不断迭代的堆叠技术,它的盖楼绝活——CoP技术其实也功不可没。
这项技术简单说就是把控制电路和存储单元叠在同一块晶圆上,就像咱们盖房子,得先打地基(底层控制电路),再往上盖楼(堆叠存储单元),控制电路像地基一样垫在存储单元下面。
之前三星凭借这项技术,每年都能实现层数的稳步增长,但是今年他们要挑战430层的时候,却发现自家祖传的CoP技术遇到了瓶颈——那就是这个“地基”,快被存储单元“压塌”了。
换句话说,随着叠加的楼层不断增高,底层控制电路承受的压力也越来越大,信号延迟、发热问题会严重影响闪存的性能和可靠性,要是再严重点,可能楼还没封顶,它这地基自己就先塌了。
芯片出厂就是残废,或者没用多久就炸盘,就问这你受得了么?更何况时间不等人,在三星被430层卡住脖子的时候,友商SK海力士也在奋起直追,据说今年也要量产400层以上的闪存芯片。
这对存储业务本来就面临技术瓶颈与市场竞争双重压力的三星来说,绝对算得上是雪上加霜。
说到这里我就不得不感慨一句,苍天饶过谁,谁能想到曾经一路开挂,把闪存层数叠得飞起,将其他对手甩在身后的三星,有朝一日也会被自家技术卡脖子……
而三星之所以选择这个时候跟长江存储合作,大概率就是看中了长江存储的“Xtacking”混合键合专利技术。
和其它厂商喜欢把控制单元和存储单元设计在一颗晶圆上,然后再投入生产的方式不同,长江存储的Xtacking走的是另外一种道路——把存储单元和控制电路分开制造,然后再拼接到一起。
这技术说白了,其实就是把芯片当乐高积木拼。
具体点说就是先在一块晶圆上制造存储单元,然后在另一块晶圆上制造控制电路,最后再把两块晶圆通过数百万根垂直通道直接键合,而且中间不用加任何“胶水”(比如传统封装用的凸点)。
这么做的好处有很多,比如数据传输距离缩短、散热效率飙升,而且还能叠加更多存储单元。
甚至借助这项技术,制造存储单元和控制电路的工艺可以实现各自优化——存储单元用成熟工艺保障稳定性,控制电路用先进工艺提升读写速度,在提升生产效率的同时,还能降低成本。
按照长江存储自己的说法,Xtacking能将产品开发时间缩短至少3个月,并将生产周期缩短20%,恐怖如斯。
而且长江存储早在2018年,就把涉及到Xtacking技术一系列相关专利,注册成了自家“护城河”,放眼全球,除了长江存储,也就台积电和美国Xperi掌握了混合键合技术的大多数专利。
这也意味着,三星如果想继续搞400多层的闪存芯片,技术路线上几乎全是这些对手埋的雷。
欸,这里就有一个前车之鉴——前一阵,长江存储就向美光提起了诉讼,诉讼理由就是美光在自家3D堆叠的闪存设计上,侵犯了长江存储的专利。
我估摸着三星自己也琢磨过,与其到时候法庭上见,最后落得个赔钱或者全球禁售的下场,不如直接找长江存储合作拿专利许可,顺便还能在国内市场刷波好感度,可能还能让自家的产品销量好一些。
该说不说三星的这波操作,属实是把商战给玩明白了……而且据说SK海力士也在和长江存储商量专利协议的事儿,这事儿要是真的,那三星也算是先下手为强了。
说了这么多,我相信各位差友都想知道这跟咱们有啥关系,我尝试着翻遍了各大门户网站,虽然没能找到三星跟长江存储这次合作的具体细节,但是咱们在这里还是可以尝试着推导一下。
假如,三星这次是直接掏钱找长江存储花钱买的专利授权,那么三星没准会将购买专利的成本部分转嫁到产品价格上,短期内存储产品价格可能不会有明显下降,甚至可能还会小幅度上涨。
但别忘了,市场上还有这么多竞争对手在虎视眈眈,随着制造技术成熟和规模效应,生产成本降低后,存储产品价格势必会迎来下降,到时候咱们就能花更少的钱,买到性能更强的固态硬盘。
而对长江存储来说,在拿到这笔钱后,研发投入会更充足,从而加快自家技术迭代的速度,进一步巩固自身优势的同时,说不定还能借助跟三星合作的影响力,在国际市场开拓出更大的份额。
但要是三星跟长江存储谈的是各自专利的交叉授权,那么双方技术融合,很可能会催生更多创新的技术和产品。
这对咱们消费者来说,也是件好事,说不定过不了多久,手机容量轻轻松松就能突破1TB,升级到1.5T甚至2T,以后咱们再也不用担心手机数据被塞爆了……
对没错,微信,说的就是你!
该说不说科技圈没有绝对的对手,只有永恒的利益,昨天厂商跟厂商之间还剑拔弩张,改天就能握手言和,而长江存储从最开始的艰难起步,到海外巨头亲自上门要授权,真就应了那句——
“三十年河东,三十年河西,莫欺少年穷”。
总之,对我们来说,做个“等等党”永远不亏好吧。
来源:
长江存储官网、TechInsights3D_NAND_Current_Future_and_Beyond.pdf https://zdnet.co.kr/view/?no=20250222235514 https://zdnet.co.kr/view/?no=20250213202429#_DYAD
IT之家,消息称三星与长江存储重磅合作,V10 NAND将使用中国企业专利长江存储Xtacking 3.0,率先到200+层这家中国公司现在是3D NAND Flash的领导者
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