2020年1月3日,國務院常務會議確定促進制造業穩增長的措施時,提出“大力發展先進制造業,出臺信息網絡等新型基礎設施投資支持政策,推進智能、綠色制造”。
2020年3月4日,中***中央政治局常務委員會召開會議,強調“要加大公***衛生服務、應急物資保障領域投入,加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度”。
在中央密集部署之下,市場開始熱捧,新型基礎設施建設(以下簡稱新基建)迎來風口。迄今為止,已經將近壹年。
在這壹年中,無論是信息基礎設施還是融合基礎設施、創新基礎設施,新基建產業鏈條中最重要的壹環就是: 存儲 。
很顯然,沒有存儲,無論是5G、雲計算、數據中心還是大數據、人工智能,都將成為無本之末、無源之水。
事實上,自從世界進入信息時代、數字時代乃至當前的人工智能時代之後,存儲壹直就是最核心、最基礎的支撐技術。
存儲技術:“科幻”未來的必由之路
自從人類步入信息 社會 ,計算和存儲就變的愈發重要起來,計算能力和存儲能力的不斷提升持續拓展著人類的腦力邊界, 社會 生活不再局限於眼前的“茍且”,更多的“詩與遠方”給予了人類無限的遐想。
大數據、人工智能、自動駕駛、虛擬現實、火星殖民等“天頂星 科技 ”逐步由科幻變成現實的過程,讓生活在這個時代的人類無限的憧憬和興奮。所有這些 科技 的實現,無壹不是依托更強的算力、更大的存儲。
“運算”+“存儲”構成了人類“科幻”未來的必由之路。
而事實上,從過去到現在,存儲壹直是構成了信息技術發展的重要基石之壹,各國以及各大公司,在存儲領域的爭鬥從未停歇,甚至存儲領域的能力直接影響到了相關國家信息技術發展的進程。
存儲史:也是信息 科技 的爭鬥史
翻閱存儲產業的 歷史 ,是壹個行業乃至國家信息產業興衰起伏的發展史,從美國、日本、韓國,存儲產業輪番發展與壯大,隨之而來的是存儲芯片技術的飛速進步,與國家信息產業的突飛猛進。
存儲產業的發源地:美國
上世紀50年代,由美國政府牽頭,軍方作為主要采購商,大力發展存儲等集成電路產業,美國壹躍成為世界電子信息產業的霸主。藍色巨人IBM、無冕之王Intel都在當時賺到了存儲領域的第壹桶金,從而逐漸發展壯大,獨霸壹方。
美國IBM公司生產的KeyPunch 031型打孔卡數據記錄裝置
其實,美國IBM公司最早就是靠生產打孔卡數據機起家。1932年,美國IBM公司發明了第壹種被廣泛使用的計算機存儲器 — 磁鼓存儲器,采用電磁感應原理進行數據記錄。磁鼓非常笨重,像個兩三米長的巨型滾筒,但磁鼓的存儲容量也只有幾K而已,售價極其昂貴。
1949年,壹個叫王安的中國人,在哈佛大學發明了磁芯存儲器,嗅覺敏銳的IBM公司聞風而來,邀請他擔任技術顧問,並購買磁芯器件。到1956年,王安將磁芯存儲器的專利權,以50萬美元賣給IBM公司。磁芯存儲器是繼磁鼓之後,現代計算機存儲器發展的第二個裏程碑。直至1970年代初,世界90%以上的電腦,還在采用磁芯存儲器。
Intel在成立之初,就制定了研制晶體管存儲芯片的方向。1969年,Intel推出了64bit容量的靜態隨機存儲器(SRAM)芯片C3101,1970年10月,推出了首款可以大規模生產的1K 動態隨機存儲器(DRAM)芯片C1103,使得每bit(比特)存儲只要1美分,它標誌著DRAM內存時代的到來。到1974年,Intel占據了全球83%的DRAM市場份額。
整個1970年代,存儲的王者是美國的存儲廠商,而到了1980年代,日本廠商的存儲時代到了。
存儲產業大發展:日本崛起
70年代,日本跟隨著美國的發展路徑,通過從美國購買核心技術,舉國發展存儲等電子信息產業,NEC、日立、富士通、爾必達、東芝等企業先後崛起,與美國企業德州儀器,莫斯泰克,美光等大殺壹方。
為打破存儲技術壁壘,在1976年,由日本通產省牽頭,以日立(Hitachi)、三菱(Mitsubishi)、富士通(Fujitsu)、東芝(Toshiba)、NEC這五大公司作為骨幹,聯合多家日本研究所,組建“VLSI聯合研發體”,攻堅超大規模集成電路DRAM的技術難關。
到了1980年,日本VLSI聯合研發體宣告完成為期四年的“VLSI”項目,實現了多項研發的成果。各企業的技術整合,保證了DRAM量產良率高達80%,遠超美國的50%,構成了壓倒性的總體成本優勢,從而壹舉奠定了當時日本在DRAM市場的霸主地位。
雖然在1980年,日本研制的DRAM產品,只占全球銷量的30%,美國公司占到60%。但是到了1985年局勢已經完全倒轉。
日本的經濟也隨著半導體產業的繁榮開始騰飛。
由於日本廉價DRAM的大量傾銷,美光被迫裁員,不得已只得向美國政府尋求幫助。而Intel,連續虧損數個季度,DRAM市場份額僅剩下1%。當時,Intel的年銷售額為15億美元,虧損總額卻高達2.6億美元,被迫關閉了7座工廠,並裁減員工。瀕臨死亡的Intel,被迫全面退出DRAM市場,轉型發展CPU,並由此獲得新生。日本電子企業、 汽車 企業的兇猛攻勢,最終引爆了美日兩國的經濟戰爭。
漁翁得利後發制人:韓國半導體借存儲產業騰飛
日美兩國在存儲芯片領域的競爭,快速拉高了對技術、資金的要求,兩國的經濟戰爭又給了韓國半導體產業發展的機會。
80年代,韓國產業聯盟,四大財閥三星、現代、LG和大宇全力進攻存儲產業。韓國政府全力配合,采取了金融自由化政策,松綁融資環境,讓韓國各個財閥能夠輕易調動資金,投入到存儲產業競爭中。同樣的套路,三星在起步初期從美國和日本購買技術,砸重金扶持自有技術和產業。
1992年三星完成全球第壹個64M DRAM研發;1994年三星將研發成本提升至9億美元,1996年三星完成全球第壹個1GB DRAM(DDR2)研發。至此,韓國企業在存儲芯片領域壹直處於世界領跑者地位。
從1983年三星正式宣布進軍存儲器產業,到1992年末三星超越日本NEC,首次成為世界第壹大DRAM內存制造商,三星走過了艱難的10年。
從此之後,三星在其後連續蟬聯了近30年世界第壹,韓國的經濟也隨之騰飛,實現了向高 科技 引導型經濟的轉型。韓國持續在存儲芯片領域發力,長期保持著世界第壹存儲芯片生產大國的地位。目前全球三大存儲器公司,韓國獨占兩席,最近甚至就連英特爾的3D NAND閃存業務也都賣給了韓國的SK。
新基建,發力存儲正當時
時間來到21世紀,中國經歷了近30年的改革開放,從壹窮二白逐步邁入小康 社會 。新的經濟發展需要新的產業動能驅動,產業升級的窗口期打開了,是中國出場的時候了。2014年,籌備許久的《國家集成電路產業發展推進綱要》和國家大基金先後落地,中國的存儲產業得到了騰飛的助力,徐徐拉開大幕。
存儲是未來新基建的“糧食”,5G基礎設施和數據中心的建設,都離不開存儲。在紫光集團等國內芯片巨頭的帶領下,中國的存儲產業將迎來關鍵的發展階段。
2016年6月13日,合肥長鑫由合肥產投牽頭成立,主攻DRAM方向。
2016年7月26日,紫光集團聯合多方成立長江存儲,首個閃存生產線在武漢建設,壹期投資240億美元,壹號廠房於2017年9月封頂。
2017年,紫光集團旗下長江存儲研發成功32層三維閃存芯片,打破了存儲芯片國產化零的突破;2019年64層閃存芯片宣布研發成功,
2018年4月11日,長江存儲開始搬入機臺設備,在當年4季度量產32層三維閃存,2019年9月,長江存儲宣布其64層三維閃存啟動量產。到了2020年4月,長江存儲宣布全球首款128層 QLC三維閃存研發成功,實現了跨越式的發展,中國存儲技術第壹次跟上了世界主流存儲技術步伐。。
在內存DRAM領域,合肥長鑫在2017年開始投資建設DRAM工廠,2019年底宣布DDR4 DRAM和LPDDR4 DRAM芯片研發成功。
長江存儲 X2-6070 128L QLC 1.33Tb 3D NAND
合肥長鑫投資建設DRAM工廠
不過, 現有 壟斷的存儲市場並不歡迎新進的玩家,存儲大廠三星,SK 海力士和美光壟斷了全球90%以上的市場份額,全球存儲大廠的產能規模是國內公司的幾十倍,技術比國內公司領先好幾代,國內公司在資金、規模和技術任何壹項都不占優勢,長途可謂漫漫。
然而,存儲市場巨大,產值巨大,經濟帶動效用巨大。2019年,全球存儲市場超過1000億美金,國內存儲市場超過500億美金,單壹月產能10萬片的存儲器制造工廠投資額就需要100億美金,這也決定了存儲產業 “配得上”國家新基建的這樣的規模和力度。
在過去的幾十年裏,中國成為世界上最耀眼的“明星”,取得了舉世無雙的發展。當前,中國的鐵路、公路和基礎設施建設等傳統的“基建”項目在經過幾十年的高速發展後,已經屹立在“世界之巔”。
可以說,我們正從傳統的不斷縮小的“衣食住行等物質需求”向不斷增大的“交流、溝通、計算和存儲等信息需求”轉變。
“傳統基建”靠的是鋼筋+水泥,“新基建”靠的是計算+存儲。新基建,發力存儲正當時。
在當前的市場環境下,在新舊動能切換的關鍵時期,發力存儲產業正當時。