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存儲芯片作為手機、電腦等各類電子設(shè)備實現(xiàn)存儲功能的主要部件，存儲芯片是應用最廣泛的基礎(chǔ)性通用芯片之一，其全球市場長期由三星、SK海力士、美光等美韓企業(yè)占據(jù)。從上世紀90年代至今，歷經(jīng)30余年的試錯、追趕、堅持，中國存儲芯片企業(yè)終于占有了一席之地。

  存儲芯片是什么?

  存儲芯片，也叫半導體存儲器，是以半導體電路作為存儲媒介的存儲器，用于保存二進制數(shù)據(jù)的記憶設(shè)備。存儲芯片是半導體產(chǎn)業(yè)的重要分支，約占全球半導體市場的四分之一至三分之一。

  存儲芯片行業(yè)上游主要為硅片、光刻膠、CMP拋光液等原材料以及光刻機、PVD、CVD、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備和檢測與測試設(shè)備等設(shè)備;中游為存儲芯片制造及封裝，常見的存儲芯片包括DRAM、NAND閃存芯片和NOR閃存芯片等;下游為消費電子、信息通信、高新科技技術(shù)和汽車電子等應用領(lǐng)域。

  半導體存儲芯片的最大貢獻是解決了海量信息的存儲問題。電子計算機的存儲器最初是機電裝置(如繼電器)，后為磁性介質(zhì)(如磁鼓、磁帶、磁芯)。但磁性介質(zhì)存在體積大、質(zhì)量大、存儲量小的弊端。

1967年7月，同時發(fā)明了兩種半導體存儲器：一是在IBM工作的登納德發(fā)明的動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，二是在美國貝爾實驗室工作的華裔科學家施敏和韓裔科學家姜大元發(fā)明的非易性半導體存儲器(NVSM)。此后，日本東芝公司舛岡士雄的閃存芯片(Flash Memory)正是在NVSM原型基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。1969年，Intel研制成功64bit雙極靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)芯片C3101。幾個重量級技術(shù)的成功開發(fā)開創(chuàng)了半導體存儲器的先河，成為存儲芯片開發(fā)的奠基時期。

  存儲芯片種類

  依據(jù)存儲芯片的功能、讀取數(shù)據(jù)的方式、數(shù)據(jù)存儲的原理大致區(qū)分為易失性存儲器和非易失存儲器，易失性存儲芯片在所在電路斷電后，將無法保存數(shù)據(jù)，代表性產(chǎn)品有DRAM和SRAM，其中DRAM是絕對主流，SRAM雖然讀寫速度較快，但因為集成度較低，價格相對昂貴，因此多用于CPU的一、二級緩存。非易失性存儲芯片在所在電路斷電后，仍保有數(shù)據(jù)，代表性產(chǎn)品為NAND FLASH和NOR FLASH。

  - 揮發(fā)性存儲芯片分為 DRAM 和 SRAM：DRAM 具有讀寫速度慢、成本低的特點，常用于容量大的主存，如 PC、手機、服務器內(nèi)存等，也是整個存儲芯片市場占比最大的產(chǎn)品;SRAM 則具有制造成本高、讀寫速度快的特點，常用作高速緩沖存儲器，如 CPU 的一、二 級緩存等，全球市場規(guī)模相對較小，僅約數(shù)億美元。

  - 非揮發(fā)性存儲芯片中 Flash(閃存)芯片占比最大，具體又分為 NOR Flash 和 NAND Flash：NOR Flash 即代碼型閃存芯片，特點在于讀取速度快、可靠性強、壽命長，以及地址線和數(shù)據(jù)線分開因而應用程序可以直接在 NOR Flash運行，主要用來存儲代碼及少量數(shù)據(jù)，全球市場規(guī)模約25億美元;NAND Flash即數(shù)據(jù)型閃存芯片，全球市場規(guī)模約 550 億美元，其中主要為大容量 NAND Flash，包含 MLC/TLC 2D NAND 或 3D NAND，擦寫次數(shù)從幾百次至數(shù)千次，多應用于大容量數(shù)據(jù)存儲(如固態(tài)硬盤 SSD)，而占比較小的小容量 NANDFlash 主要是 SLC 2D NAND，可靠性更高，擦寫次數(shù)達到數(shù)萬次以上。