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

  存儲(chǔ)芯片是什么?

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

  存儲(chǔ)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(jī)、PVD、CVD、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備和檢測(cè)與測(cè)試設(shè)備等設(shè)備;中游為存儲(chǔ)芯片制造及封裝，常見的存儲(chǔ)芯片包括DRAM、NAND閃存芯片和NOR閃存芯片等;下游為消費(fèi)電子、信息通信、高新科技技術(shù)和汽車電子等應(yīng)用領(lǐng)域。

  半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的最大貢獻(xiàn)是解決了海量信息的存儲(chǔ)問題。電子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器最初是機(jī)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(chǔ)量小的弊端。

1967年7月，同時(shí)發(fā)明了兩種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器：一是在IBM工作的登納德發(fā)明的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)，二是在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室工作的華裔科學(xué)家施敏和韓裔科學(xué)家姜大元發(fā)明的非易性半導(dǎo)體存儲(chǔ)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(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)芯片C3101。幾個(gè)重量級(jí)技術(shù)的成功開發(fā)開創(chuàng)了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的先河，成為存儲(chǔ)芯片開發(fā)的奠基時(shí)期。

  存儲(chǔ)芯片種類

  依據(jù)存儲(chǔ)芯片的功能、讀取數(shù)據(jù)的方式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的原理大致區(qū)分為易失性存儲(chǔ)器和非易失存儲(chǔ)器，易失性存儲(chǔ)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(duì)主流，SRAM雖然讀寫速度較快，但因?yàn)榧啥容^低，價(jià)格相對(duì)昂貴，因此多用于CPU的一、二級(jí)緩存。非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)芯片分為 DRAM 和 SRAM：DRAM 具有讀寫速度慢、成本低的特點(diǎn)，常用于容量大的主存，如 PC、手機(jī)、服務(wù)器內(nèi)存等，也是整個(gè)存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)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(diǎn)，常用作高速緩沖存儲(chǔ)器，如 CPU 的一、二 級(jí)緩存等，全球市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，僅約數(shù)億美元。

  - 非揮發(fā)性存儲(chǔ)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(diǎn)在于讀取速度快、可靠性強(qiáng)、壽命長，以及地址線和數(shù)據(jù)線分開因而應(yīng)用程序可以直接在 NOR Flash運(yùn)行，主要用來存儲(chǔ)代碼及少量數(shù)據(jù)，全球市場(chǎng)規(guī)模約25億美元;NAND Flash即數(shù)據(jù)型閃存芯片，全球市場(chǎng)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(yīng)用于大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(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(dá)到數(shù)萬次以上。