NAND Flash三步走 - 中国存储器产业如何发展？

NAND Flash三步走：存储卡-移动终端-SSD

闪存的增长来自于移动终端、消费级SSD（笔记本电脑）和企业级SSD。其他如存储卡等也保持着一定的份额。长江存储已经演示了32层3D闪存，紫光集团早期收购的展锐拥有移动处理器、基带和射频，2016年入主新华三提供云服务，之后频频收购下游芯片封装和SSD制造企业，垂直一体化指向非常明显。日前紫光存储发布了一系列的产品，目前使用的应该是大厂的颗粒，一旦长江存储开始出货相信会迅速导入。NAND Flash不同于DRAM，DRAM只要有一个点失效（出厂前尚可小规模修补），一颗芯片乃至一个模组就不能正常工作了；而NAND Flash由主控芯片规划数据存储区域，当闪存芯片出现失效单元后主控可以把这部分隔离，整体依然可用。紫光存储的发布中出现了自研的SSD主控芯片。

从产品规划的时序来看，U盘存储卡市场门槛低，业者众多，客户容忍度高，非常适合量产初期。工艺成熟后兼顾移动终端和消费级SSD，最终目标利润丰厚的企业级应用。

封装

封测在存储器成本占比约20%，高端应用涉及扇出、TSV 3D堆叠等技术，成本比重更高。商业模式方面Memory封测大多是IDM直接运作，外包部分大多交给交叉持股的关联企业以共同抵御价格波动等风险。中国的封测行业在技术和规模方面和国际先进差距不大，而且在大基金的影响下容易形成一个虚拟IDM，做Memory封装应该是水到渠成的；追求最先进的3D TSV似乎不太必要，毕竟新进厂商短期内进入高端服务器市场可能性不大。

PC DDR4：Flipchip倒装封装

绑线工艺在DDR3时代是绝对主流，目前三星DDR4基本转入Flip-Chip。封装方面限制DRAM性能发挥的主要因素是信号传输途径中的整体延时和不同通道之间时差，而Flipchip封装无疑可以减小这种影响。目前Flipchip工艺成熟，与绑线的成本差距已经很小了。

存储卡/SSD：多层堆叠绑线封装

对于讲究大容量的SSD和存储卡市场来说，多层堆叠绑线封装成本密度高。其中的挑战在于把芯片打磨到十几mil甚至几mil薄（晶圆在这个尺度上像纸一样软），切割后8层甚至16层交叉堆叠，极具匠心。

手机：扇出型晶圆级封装

就移动市场使用的存储器而言，eMMC（NAND+主控）和 eMCP(NAND+DRAM+主控)依然是主流。兆易购买NAND晶圆封装出货已经是驾轻就熟了；另一个重要应用方向是基带、处理器和存储器混合封装，紫光在这方面拥有整合优势。MCP是把基带芯片Flipchip倒扣在下，Memory绑线在上，然后塑封起来；PoP则是把DRAM和NAND Flash用绑线封装组合，然后驼在基带背上。高通一款LTE调制解调器内置的Memory被磨到0.072毫米也就是不到3mil，3芯片堆叠的MCP总厚度只有0.71毫米；苹果A10采用底部为扇出型晶圆级封装代替倒装的PoP，使得整体厚度减低了20%，这应当是业界主流。追求极小、薄、极低电耗则需要使用3D TSV，成本和散热等挑战都很大，可以暂时忽略。

国内长电、通富、华天等三大封装厂都表达了进军存储器产业的兴趣，对于时机的选择，合作伙伴的选择和技术路线的选择尚不清晰。台企如力成、华东也是跃跃欲试，经验和技术成熟是一个主要优势。国内也有几家较小规模的封装厂如太极（原TI旗下DRAM封装）面临发展机遇。

发展思路

应用端的支撑对于中国存储器产业的发展的制胜因素。存储器产业寡头化的趋势无论是对像苹果、华为、联想、亚马逊和阿里这样的集团采购者，对深圳浩如烟海的中小型电子制造者乃至你我这样的消费者都很不利：技术发展缓慢，新技术被遏制；价格高昂，影响下游产业利润率；服务不能满足需求。甚至对产业巨头自身，由于缺乏有效的外部竞争刺激，不免逐步走向迟缓。新晋的业者一定要和华为、联想、阿里加强沟通（虽然早期他们也许不会大量采购），更要想方设法去满足深圳的中小电子制造商的需求，市场如此广阔，机会到处都是。

中国半导体存储产业应当加大参与SEMI和JEDEC等国际组织的活动力度，在标准和国际化等方面谋求话语权。SEMI是一个国际性的半导体产业协会，四十多年来致力于贸易促进，消除壁垒，传播中立而客观的资讯，促进半导体乃至电子产业上下游和国内外的交流、合作和创新，其标准平台在3D封装等方面有巨大的国际影响力；JEDEC是存储器产品标准制定的平台和发布者，有独特的一套运作逻辑，要在JEDEC拥有发言权不但需要技术实力也需要学会合纵连横。了解现有标准，熟悉游戏规则，逐步介入到标准制定中去，长期而言对中国产业的发展是一件不可或缺的事情。