近日，存储芯片产业的一则消息引发行业高度关注，三星电子与中国存储芯片厂商长江存储达成一项重磅协议，将从长江存储获得开发堆叠400多层NAND Flash所需的“混合键合”技术专利许可协议，这是中国存储芯片产业历史上首次“反向输出”。成立不足十年的长江存储竟然对半导体巨头三星输出专利，这一听上去似乎是“天方夜谭”般的魔幻剧情正在变为现实。 三星在存储芯片领域一直是神话一般的存在，但在迈向更高堆叠层数的道路上却被技术问题羁绊。三星此前采用的技术在NAND堆叠层数超过400层时会不堪重负，为突破这一瓶颈，三星亟需新的技术方案，若自研技术三星需要每年投入12至15亿美元，而购买长江存储的“混合键合”成本仅为自研的五分之一，并且能让三星产品上市周期缩短18至24个月，这对三星无疑是极大的诱惑。 长江存储向三星提供专利的消息乍一看是偶然，但实际是中国半导体产业技术实力和市场地位提升的体现，正如横空出世的DeepSeek一样，这是中国的综合国力、科技实力、人才储备、产业创新都达到一定高度后产生的。 近年来中韩经济合作，特别是在尖端产业领域的合作受到各种外部因素的消极干扰，韩国国内一直担忧这种合作将大大削弱韩国相关产业在国际上的竞争力。两国在部分领域的竞争虽在日趋激烈，但合作空间更大更广。长江存储向三星提供专利或许仅仅只是一个开始，期待中韩两国在半导体产业上的合作可以向更加开放、协同和创新的方向发展。 长江存储向三星提供专利技术 【图片来源 网络】

据ZDNet Korea报道，三星电子已与中国长江存储（YMTC）就3D NAND芯片的“混合键合（Hybrid Bonding）”技术达成专利许可协议。业内人士认为，此举有助于三星突破下一代NAND研发的核心技术难题，但也可能在未来市场竞争中面临技术依赖和主导权挑战。 三星计划在最快今年下半年量产下一代V10 NAND，该产品预计堆叠层数将达到420至430层。随着NAND Flash技术的发展，存储单元（Cell）需要垂直堆叠得更高，以提升存储密度。然而，当堆叠高度超过400层后，底层外围电路（Peripheral）所承受的压力会显著增加，从而影响芯片的可靠性。 为了解决这一问题，三星决定在V10 NAND中引入W2W（Wafer-to-Wafer，晶圆到晶圆）混合键合技术。这一封装工艺可以直接将两片晶圆贴合，而无需使用传统凸点（Bump）连接，从而缩短电气路径，提高性能与散热能力，同时优化生产效率。 事实上，混合键合技术早已被长江存储率先应用于3D NAND制造，并命名为“Xtacking”。该公司自四年前起便在这一领域建立了完善的专利布局。业内人士指出，目前掌握3D NAND混合键合关键专利的主要有三家公司：美国Xperi、中国长江存储以及中国台湾台积电。因此，三星几乎不可能绕开长江存储的相关专利。 值得注意的是，长江存储在早期业务发展阶段，曾通过专利许可方式从美国Xperi获取混合键合技术的核心专利，随后建立了自己的专利体系。在此背景下，三星最终选择通过专利授权方式达成协议，而非尝试规避专利，以降低未来潜在的法律和市场风险，并加快技术研发进度。 除了三星电子，SK海力士未来也有可能与长江存储签订类似的专利授权协议。2024年2月，SK海力士副社长金春焕在“SEMICON Korea 2024”主题演讲中曾表示，公司正在开发用于400层级NAND产品的混合键合技术，以提升经济性和量产能力。这意味着，SK海力士可能同样需要与长江存储就相关专利达成共识。 目前，三星电子是否与Xperi或台积电就混合键合技术进行了专利谈判尚未得到确认。业内人士认为，未来三星在V10、V11、V12等后续NAND产品的开发过程中，仍可能需要继续借助长江存储的专利技术。 【图片来源 网络】

中国凭借三轮高达6869亿元人民币的政府补贴，以及强劲的半导体内需，正在以惊人速度追赶韩国和美国等半导体强国。与韩国专注存储芯片不同，中国正在构建涵盖整个半导体生态系统的产业链。美国对7纳米以下制程所需的极紫外光（EUV）光刻机以及人工智能（AI）加速器所需的高带宽存储器（HBM）实施出口管制后，中国加快自主研发GPU和半导体设备，以减少对外依赖。 中国第一大DRAM企业长鑫存储（CXMT）快速扩大产能，导致韩国半导体产业遭到威胁。长鑫存储已量产17-18纳米制程的DDR4、LPDDR4X等主流DRAM，并成功投产12纳米级别的DDR5、LPDDR5X（低功耗存储）。2020年长鑫存储的晶圆月产量仅为4万片，但去年已增至20万片。相比之下，韩国的总月产量约为114万片（三星电子68万片，SK海力士46万片），由此可见长鑫存储正在迅速追赶。 此外，中国企业还通过低价策略引发存储芯片价格战。目前，中国制造的DDR4价格仅为韩国产品的一半，甚至比二手产品价格还低约5%。去年7月，通用PC DRAM产品（DDR4 8Gb 1Gx8）的固定交易均价为2.1美元，今年1月已降至1.35美元，跌幅高达35.7%。长鑫存储的DDR5早期良率仅为20%，但经过持续优化，目前已提升至80%。 NAND闪存领域的技术差距也正在迅速缩小。长江存储（YMTC）本月已开始量产294层NAND闪存，而SK海力士和三星电子分别量产321层和286层产品。存储芯片的层数决定存储容量和密度，是关键竞争指标，中国企业已逼近韩国。长江存储受美国制裁无法获得荷兰ASML的EUV设备，导致产品在质量和稳定方面落后，但业内普遍认为，韩国企业仅能依靠在高端NAND市场的差异化竞争力来保持领先地位。 与韩国高度依赖出口不同，中国国内IT企业大规模采购本土芯片。华为早在2004年成立海思半导体，并成功研发自主应用处理器（AP）麒麟9000s，该芯片由中国晶圆代工厂中芯国际（SMIC）采用7纳米制程代工，最终用于华为Mate 60 Pro智能手机。华为在过去十年间已投入约1.2万亿元人民币进行半导体研发。 目前，业界对中国半导体技术水平评价不一。汉阳大学融合电子工程学系教授朴在勤表示，中国持续扩展DRAM和NAND市场份额，在主流市场凭借政府补贴的低价策略占据优势，韩国企业必须向高端市场转型，以确保竞争力。韩国产业研究院专家金杨澎（音）则认为，中国在主流市场的低价竞争扰乱半导体市场秩序，但韩国企业的整体竞争力尚未受到致命威胁。 实际上，中国针对韩国的高端芯片也已经发起挑战。目前，韩国企业在HBM市场占据主导地位，成为英伟达、超威等AI芯片巨头的主要供应商。中国则集中力量研究HBM带宽优化技术，以提升数据传输速率。汉阳大学教授白瑞仁（音）指出，韩国的研发侧重硬件制造，而中国则更加注重系统级应用，未来中国提升HBM领域的研发能力后，全球HBM市场格局可能发生变化。 面对美国的半导体设备出口管制，中国加快推进设备国产化。上海微电子已实现90-28纳米级别光刻机量产，并启动7纳米以下EUV光刻机研发。北方华创（NAURA）主攻刻蚀与沉积设备，中微半导体则研发等离子刻蚀设备。去年中国半导体设备国产化率目标为40%，多数研发资金来自国家集成电路产业投资基金。相比之下，韩国尚无光刻机制造能力。 【图片来源 GettyImagesBank】

中国半导体代工企业中芯国际（SMIC）在今年第三季度实现季度历史最高业绩，营收同比增长34%，达到21.7119亿美元，营业利润同比飙升94%，达1.6989亿美元，展现了中国半导体产业的迅速崛起。 与此同时，DRAM制造商长鑫存储（CXMT）和福建晋华通过大幅下调DDR4产品价格，在国际市场上展开激烈竞争。据行业分析，其产品价格比三星电子和SK海力士便宜50%，甚至低于二手半导体价格。 ▲中国企业在高端半导体领域快速追赶 10年前，中国几乎没有值得注意的半导体企业，但如今，凭借庞大的国内市场和政府强有力的政策支持，包括中芯国际、长江存储（YMTC）、长鑫存储、海思（HiSilicon）以及紫光展锐（Unisoc）在内的中国企业正在迅速崛起，对韩国、中国台湾以及美国主导的全球半导体市场格局发起冲击。 特别值得注意的是，这些企业正在积极吸引来自韩国和中国台湾的半导体高端人才。据悉，中芯国际近年来已成功挖掘多名台积电（TSMC）的核心研发人员和工艺工程师，并通过这一方式克服了美国出口限制，去年成功开发了7纳米工艺。业内人士指出，这一工艺与台积电在2018年至2019年推出的第一代7纳米工艺非常相似。 尽管中芯国际在良率和尖端工艺方面仍存在差距，但相较于成立初期，它已大幅缩小技术落差。数据显示，2013年三星电子向20纳米工艺转型时，中芯国际仍停留在40纳米工艺。 ▲未来10年或成为全球重要竞争者 专家预测，在未来10年内，中国代工企业有望在10纳米以上中端工艺领域，将市场份额扩大至目前的2至3倍。若能通过持续盈利和政府支持进行大规模投资，中芯国际可能在10年内缩小与台积电的差距，甚至在2030年代中期具备直接竞争能力。 此外，中芯国际正在效仿三星电子的业务模式，从代工扩展至内存业务，目标成为IDM（垂直整合半导体制造）企业。2018年，中芯国际通过政策资金成立了内存子公司SGS半导体，并大批吸纳三星电子和SK海力士的工程师，积极研发DRAM产品。 ▲中国企业在内存市场发力 根据集邦咨询（TrendForce）数据，今年第二季度全球代工市场份额中，台积电占62.3%，三星电子占11.5%，中芯国际占5.7%。在内存领域，长鑫存储和其他中国企业通过价格战逐步占据DDR4市场，并着力推进DDR5量产。 数据显示，2020年长鑫存储的月晶圆产量仅为4万片，而目前已提升至20万片，跃居全球第四。摩根士丹利预计，长鑫存储今年的DRAM市场份额将首次突破10%。 业内人士认为，中国DRAM企业与国际巨头的技术差距正迅速缩小。目前，长鑫存储与三星电子的技术差距已缩短至1.5年以内，而长江存储在NAND领域与领先企业的差距也压缩至1年以内。 ▲市场担忧中国低价策略冲击全球格局 集邦咨询预计，由于中国的扩产，明年DRAM产量将比今年增长25%。 尽管技术进步显著，中国企业在全球市场上的低价策略引发担忧。特别是在28纳米以上的成熟工艺领域，中国企业凭借价格优势逐渐扩大市场份额，这些产品广泛应用于家电、汽车及工业设备领域，占全球半导体总需求的75%。 业内人士表示：“为了节约成本，越来越多企业选择中国半导体产品。这种趋势如果持续下去，可能会彻底改变现有的市场格局。” 【图片来源 网络】