中國(guó)芯片告別進(jìn)口 相變存儲(chǔ)技術(shù)問(wèn)世

　　11月28日，寧波時(shí)代全芯科技有限公司發(fā)布了自主研發(fā)的55納米相變存儲(chǔ)芯片，成為繼韓國(guó)三星、美國(guó)美光之后，世界上第三家、中國(guó)第一家擁有相變存儲(chǔ)技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為這將有利于打破存儲(chǔ)器芯片生產(chǎn)技術(shù)被國(guó)外公司壟斷的局面。相變存儲(chǔ)是第四代存儲(chǔ)技術(shù)，比現(xiàn)有傳統(tǒng)芯片執(zhí)行速度快1000倍，耐久性高1萬(wàn)倍。

　　支撐未來(lái)30年的存儲(chǔ)技術(shù)

　　以“芯時(shí)代、存世界”為主題的“2013寧波時(shí)代全芯科技產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”11月28日在寧波舉行，寧波時(shí)代全芯科技有限公司現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布了55納米相變存儲(chǔ)芯片，意味著該企業(yè)成為繼韓國(guó)三星、美國(guó)美光之后，第三家擁有這項(xiàng)技術(shù)的企業(yè)，打破了存儲(chǔ)器芯片生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的局面。據(jù)悉，該企業(yè)2014年投入量產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化前景可觀。

　　寧波時(shí)代全芯公司相變存儲(chǔ)技術(shù)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請(qǐng)專(zhuān)利57項(xiàng)，正在申請(qǐng)的專(zhuān)利有141項(xiàng)。其研發(fā)團(tuán)隊(duì)由美國(guó)國(guó)家工程院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士馬佐平等專(zhuān)家組成。

　　從靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)(SRAM)到動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)(DRAM)再到當(dāng)前熱門(mén)的閃存技術(shù)(Flash)，人類(lèi)對(duì)于存儲(chǔ)性能的追求是無(wú)止境的。在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的迅猛增長(zhǎng)對(duì)存儲(chǔ)的處理性能提出了更高的甚至近乎苛刻的要求。近幾年才逐漸步入商品化的新一代存儲(chǔ)技術(shù)—相變存儲(chǔ)(PCM)，以高性能著稱，具有替代傳統(tǒng)存儲(chǔ)甚至閃存的能力，由此勢(shì)必將引發(fā)存儲(chǔ)市場(chǎng)的新一輪變革。

　　相變存儲(chǔ)技術(shù)的原理是利用存儲(chǔ)材料在晶態(tài)和非晶態(tài)下的導(dǎo)電性差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)相比，相變存儲(chǔ)可以將存儲(chǔ)器的體積大大縮減。以全球搜索巨頭谷歌為例，使用這種新技術(shù)后，原來(lái)3個(gè)足球場(chǎng)大小的存儲(chǔ)器可以“濃縮”到一個(gè)20平方米的房間里。

　　PCM是一種“非易失性存儲(chǔ)器”，與第三代的閃存技術(shù)一樣具有非揮發(fā)性，但又比閃存更耐用。閃存的壽命通常約為10萬(wàn)次讀/寫(xiě)，這對(duì)于許多高端存儲(chǔ)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。相比之下，PCM的耐用性數(shù)千至數(shù)百萬(wàn)倍于閃存，這讓PCM在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)應(yīng)用中擁有了更多用武之地。

　　據(jù)預(yù)測(cè)，每位元的PCM的實(shí)際成本將很快達(dá)到與閃存相當(dāng)甚至更低，在未來(lái)30年內(nèi)，基于PCM技術(shù)生產(chǎn)的半導(dǎo)體產(chǎn)品將成為電子存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要支撐力量。

　　我國(guó)芯片進(jìn)口額超石油

　　相變內(nèi)存的概念提了很多年，早已經(jīng)不是空中樓閣，而是悄然進(jìn)入了實(shí)用。2009年，美光展示了1Gb相變內(nèi)存，45nm工藝制造，存儲(chǔ)單元面積0.015平方微米。2011年，三星投產(chǎn)了NOR兼容的65nm相變內(nèi)存，并用在了三星自己的GT-E2550GSM功能手機(jī)中，但產(chǎn)量和銷(xiāo)量都極少。2012年，美光首次實(shí)現(xiàn)了相變內(nèi)存的量產(chǎn)，并在年底宣布用于諾基亞的Asha系列手機(jī)。

　　從2002年起，中科院上海微系統(tǒng)所就開(kāi)始攻關(guān)下一代新型相變存儲(chǔ)器，并承接我國(guó)“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”、“973計(jì)劃”等相關(guān)任務(wù)。2011年，中科院上海微系統(tǒng)所、中芯國(guó)際、微芯等企業(yè)組建百余人產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出擁有自主技術(shù)的相變存儲(chǔ)器，隨后進(jìn)一步向工程化領(lǐng)域發(fā)展。

　　此次寧波時(shí)代全芯科技有限公司發(fā)布的PCM處理器，將有利于最終打破存儲(chǔ)器芯片生產(chǎn)技術(shù)被國(guó)外公司壟斷的局面。中國(guó)作為多種電子產(chǎn)品的世界最大生產(chǎn)國(guó)，每年消耗存儲(chǔ)器件占全球三分之一，但此前一直未實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器國(guó)產(chǎn)。國(guó)務(wù)委員劉延?xùn)|今年3月曾指出，2012年進(jìn)口芯片約1650億美元，甚至超過(guò)了進(jìn)口石油的1200億美元。但據(jù)業(yè)內(nèi)測(cè)算，中國(guó)2012年進(jìn)口集成電路的實(shí)際規(guī)模應(yīng)該接近2000億美元。

　　“未來(lái)幾年，這種嚴(yán)重依賴進(jìn)口的情況將會(huì)徹底改寫(xiě)，因?yàn)橄嘧兗夹g(shù)的普及是一個(gè)必然趨勢(shì)。目前，閃存技術(shù)做到28納米已經(jīng)是極致，而相變技術(shù)可以做到7納米，其制造成本將是前者的十分之一，在速度、壽命等方面的優(yōu)勢(shì)又非常顯著，未來(lái)必將替代硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和現(xiàn)有多種存儲(chǔ)器芯片。”時(shí)代全芯公司董事長(zhǎng)張龍說(shuō)。

　　基于這種判斷，時(shí)代全芯決定在未來(lái)五年投資20億美元將寧波鄞州打造成“中國(guó)芯片城”，2015年投產(chǎn)后，僅芯片產(chǎn)品本身的年產(chǎn)值就達(dá)到200億元左右，其帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)鏈將是千億量級(jí)。

　　張龍表示，“華為、聯(lián)想已經(jīng)對(duì)我們的樣品表示了濃厚興趣，我們的短期發(fā)展目標(biāo)也是覆蓋電子消費(fèi)產(chǎn)品，未來(lái)再向高端用戶市場(chǎng)進(jìn)軍。”