据闪德资讯获悉,在国产存储产业全力突破海外垄断的进程中,NAND闪存厂商跨界涉足DRAM内存领域的举动,持续引发行业关注。近期,市场传出中国本土NAND原厂已研制出DRAM工程样品的消息,让市场对国产DRAM的自主化进程多了一份期待,但这种期待背后,是行业内普遍的审慎态度。
事实上,NAND与DRAM虽同属存储芯片范畴,但二者之间的跨界,堪称半导体产业中难度最高的尝试之一,其背后的技术、产线、市场壁垒,远非表面那么简单。
NAND厂商跨界DRAM的核心挑战,并非实验室层面的技术突破与样品研制,而是规模化、高良率的量产落地。对跨界企业而言,造出一颗合格的DRAM芯片,只是攻坚之路的起点,能否实现稳定量产、控制成本、达到市场认可的良率标准,才是决定这场跨界尝试成败的关键。
这种困境的根源,在于DRAM与NAND之间存在着功能、工艺、产线三大本质差异,这三大差异相互交织,构成了难以逾越的跨界门槛。
从功能定位来看,二者的核心价值的差异决定了技术要求的天壤之别。DRAM主要承担CPU、GPU等计算单元的临时数据读写任务,属于易失性存储,断电后数据即刻丢失,其纳秒级的高速读写能力和高带宽表现,直接决定了终端设备的计算效率;NAND则侧重海量数据的长期存储,属于非易失性存储,无需持续供电即可保留数据,核心诉求是提升存储密度、降低单位存储成本。
数据显示,DRAM的读写速度约为NAND的3000倍,这种性能差距背后,是二者底层设计逻辑的根本不同,也导致其技术演进路径完全分化。
工艺与产线的差异,进一步抬高了跨界的门槛。NAND的技术演进核心是3D垂直堆叠,通过不断增加堆叠层数提升存储密度,无需依赖EUV光刻机即可实现技术迭代;而DRAM的工艺核心是微观层面的电容结构构建,需在极小的空间内实现电荷的稳定存储,制造难度堪比高端CPU,其中最先进的14nm级别DRAM芯片,必须依赖EUV光刻机才能实现量产。
产线方面,二者的设备配置、工艺参数、厂房设计几乎完全不可复用,行业数据显示两类产线的设备通用性不足50%,NAND工厂若要转产DRAM,需清空现有设备,投入超100亿美元购置新设备,且调试周期漫长,巨额沉没成本让不少企业望而却步。
回望全球存储产业的发展历程,DRAM市场的残酷性与高门槛早已被多次验证,即便曾经叱咤风云的行业巨头,也难以逃脱被淘汰的命运。德国奇梦达、日本尔必达,曾分别代表着本国半导体产业的最高水平,却均因无法承受DRAM产业的高昂试错成本、剧烈的市场周期波动以及技术迭代压力,最终黯然退场。
奇梦达作为曾经的全球第三大DRAM厂商,2009年因65nm DRAM良率长期低于60%,远未达到盈亏平衡点,最终因资本链断裂宣告破产;尔必达则因长期亏损、技术升级滞后,于2012年被美光收购。
如今全球三大存储巨头三星、美光、SK海力士,均以DRAM起家,凭借深厚的技术积淀顺势切入NAND市场,但从NAND逆向跨界DRAM,至今尚无成功先例。
近期国产NAND企业推出LPDDR5 DRAM工程样品的传闻,虽让市场看到了国产突破的希望,但行业内始终保持高度审慎。
在半导体领域,实验室样品与商业化量产之间,存在着巨大鸿沟,而DRAM的这道鸿沟尤为宽阔。DRAM对存储单元的稳定性、一致性要求极致,一片12英寸晶圆上承载着数十亿个存储单元,稍有异常便可能导致整颗芯片报废,跨界厂商缺乏DRAM制造经验,良率爬升周期通常长达数年,难度远超NAND领域。
除了良率,下游客户认证、巨额资本投入以及巨头垄断的竞争格局,更是跨界路上的多重阻碍。高端DRAM的客户认证周期平均长达18个月,服务器级产品甚至超过24个月,需完成上百项指标验证,AI时代客户对性能的要求更为严苛,新产线的认证成果可能要到2028年才能显现,而跨界厂商需从零积累客户信任,面对巨头的客户壁垒难以快速突破。
资本方面,一条12英寸DRAM产线初始投资超100亿美元,且需持续投入资金优化技术、提升良率,而DRAM产业周期性极强,新进入者极易遭遇“量产即亏损”的困境。
当前全球DRAM市场呈现高度垄断格局,三星、美光、SK海力士合计占据90%以上的市场份额,凭借规模效应、技术优势和专利壁垒,持续挤压新进入者的生存空间。此外,HBM并非跨界捷径,其核心依赖先进DRAM原片的量产能力,缺乏技术积淀贸然涉足,只会造成资源浪费。
对国产NAND厂商而言,跨界DRAM并非一时的跟风,而是国产存储产业实现全面自主可控的必经之路,但这场攻坚之战从来没有捷径可走。半导体产业经过数十年发展,已形成高度严明的产业规律,存储芯片赛道更是将技术精度与工艺要求推向极致。
无论是DRAM的量产攻坚,还是NAND的技术迭代,都需要长期专注、持续深耕。中国作为全球最大的DRAM消费国,国产替代需求迫切。唯有正视技术鸿沟、敬畏产业规律,持续投入研发、打磨量产能力,筑牢产业根基,才能跨越从NAND到DRAM的跨界困境,真正实现国产存储的全面突破,为国内半导体产业的自主发展注入持久动力。
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