新基建這一年,產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的是什么?

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大數(shù)據(jù)、人工智能、自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)、火星殖民等“天頂星科技”逐步由科幻變成現(xiàn)實(shí)的過程,讓生活在這個(gè)時(shí)代的人類無限的憧憬和興奮。所有這些科技的實(shí)現(xiàn),無一不是依托更強(qiáng)的算力、更大的存儲(chǔ)。

加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡(luò),拓展5G應(yīng)用,建設(shè)數(shù)據(jù)中心,新基建正當(dāng)時(shí),發(fā)力存儲(chǔ)正當(dāng)時(shí)。

2020年1月3日,國務(wù)院常務(wù)會(huì)議確定促進(jìn)制造業(yè)穩(wěn)增長的措施時(shí),提出“大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),出臺(tái)信息網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施投資支持政策,推進(jìn)智能、綠色制造”。

2020年3月4日,中共中央政治局常務(wù)委員會(huì)召開會(huì)議,強(qiáng)調(diào)“要加大公共衛(wèi)生服務(wù)、應(yīng)急物資保障領(lǐng)域投入,加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度”。

在中央密集部署之下,市場開始熱捧,新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(以下簡稱新基建)迎來風(fēng)口。迄今為止,已經(jīng)將近一年。

在這一年中,無論是信息基礎(chǔ)設(shè)施還是融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施,新基建產(chǎn)業(yè)鏈條中最重要的一環(huán)就是:存儲(chǔ)。

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很顯然,沒有存儲(chǔ),無論是5G、云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心還是大數(shù)據(jù)、人工智能,都將成為無本之末、無源之水。

事實(shí)上,自從世界進(jìn)入信息時(shí)代、數(shù)字時(shí)代乃至當(dāng)前的人工智能時(shí)代之后,存儲(chǔ)一直就是最核心、最基礎(chǔ)的支撐技術(shù)。

存儲(chǔ)技術(shù):“科幻”未來的必由之路

自從人類步入信息社會(huì),計(jì)算和存儲(chǔ)就變的愈發(fā)重要起來,計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力的不斷提升持續(xù)拓展著人類的腦力邊界,社會(huì)生活不再局限于眼前的“茍且”,更多的“詩與遠(yuǎn)方”給予了人類無限的遐想。

大數(shù)據(jù)、人工智能、自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)、火星殖民等“天頂星科技”逐步由科幻變成現(xiàn)實(shí)的過程,讓生活在這個(gè)時(shí)代的人類無限的憧憬和興奮。所有這些科技的實(shí)現(xiàn),無一不是依托更強(qiáng)的算力、更大的存儲(chǔ)。

“運(yùn)算”+“存儲(chǔ)”構(gòu)成了人類“科幻”未來的必由之路。

而事實(shí)上,從過去到現(xiàn)在,存儲(chǔ)一直是構(gòu)成了信息技術(shù)發(fā)展的重要基石之一,各國以及各大公司,在存儲(chǔ)領(lǐng)域的爭斗從未停歇,甚至存儲(chǔ)領(lǐng)域的能力直接影響到了相關(guān)國家信息技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程。

存儲(chǔ)史:也是信息科技的爭斗史

翻閱存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的歷史,是一個(gè)行業(yè)乃至國家信息產(chǎn)業(yè)興衰起伏的發(fā)展史,從美國、日本、韓國,存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)輪番發(fā)展與壯大,隨之而來的是存儲(chǔ)芯片技術(shù)的飛速進(jìn)步,與國家信息產(chǎn)業(yè)的突飛猛進(jìn)。

存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地:美國

上世紀(jì)50年代,由美國政府牽頭,軍方作為主要采購商,大力發(fā)展存儲(chǔ)等集成電路產(chǎn)業(yè),美國一躍成為世界電子信息產(chǎn)業(yè)的霸主。藍(lán)色巨人IBM、無冕之王Intel都在當(dāng)時(shí)賺到了存儲(chǔ)領(lǐng)域的第一桶金,從而逐漸發(fā)展壯大,獨(dú)霸一方。

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美國IBM公司生產(chǎn)的KeyPunch 031型打孔卡數(shù)據(jù)記錄裝置

其實(shí),美國IBM公司最早就是靠生產(chǎn)打孔卡數(shù)據(jù)機(jī)起家。1932年,美國IBM公司發(fā)明了第一種被廣泛使用的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器—磁鼓存儲(chǔ)器,采用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。磁鼓非常笨重,像個(gè)兩三米長的巨型滾筒,但磁鼓的存儲(chǔ)容量也只有幾K而已,售價(jià)極其昂貴。

1949年,一個(gè)叫王安的中國人,在哈佛大學(xué)發(fā)明了磁芯存儲(chǔ)器,嗅覺敏銳的IBM公司聞風(fēng)而來,邀請他擔(dān)任技術(shù)顧問,并購買磁芯器件。到1956年,王安將磁芯存儲(chǔ)器的專利權(quán),以50萬美元賣給IBM公司。磁芯存儲(chǔ)器是繼磁鼓之后,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器發(fā)展的第二個(gè)里程碑。直至1970年代初,世界90%以上的電腦,還在采用磁芯存儲(chǔ)器。

Intel在成立之初,就制定了研制晶體管存儲(chǔ)芯片的方向。1969年,Intel推出了64bit容量的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)芯片C3101,1970年10月,推出了首款可以大規(guī)模生產(chǎn)的1K動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)芯片C1103,使得每bit(比特)存儲(chǔ)只要1美分,它標(biāo)志著DRAM內(nèi)存時(shí)代的到來。到1974年,Intel占據(jù)了全球83%的DRAM市場份額。

整個(gè)1970年代,存儲(chǔ)的王者是美國的存儲(chǔ)廠商,而到了1980年代,日本廠商的存儲(chǔ)時(shí)代到了。

存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展:日本崛起

70年代,日本跟隨著美國的發(fā)展路徑,通過從美國購買核心技術(shù),舉國發(fā)展存儲(chǔ)等電子信息產(chǎn)業(yè),NEC、日立、富士通、爾必達(dá)、東芝等企業(yè)先后崛起,與美國企業(yè)德州儀器,莫斯泰克,美光等大殺一方。

為打破存儲(chǔ)技術(shù)壁壘,在1976年,由日本通產(chǎn)省牽頭,以日立(Hitachi)、三菱(Mitsubishi)、富士通(Fujitsu)、東芝(Toshiba)、NEC這五大公司作為骨干,聯(lián)合多家日本研究所,組建“VLSI聯(lián)合研發(fā)體”,攻堅(jiān)超大規(guī)模集成電路DRAM的技術(shù)難關(guān)。

到了1980年,日本VLSI聯(lián)合研發(fā)體宣告完成為期四年的“VLSI”項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)研發(fā)的成果。各企業(yè)的技術(shù)整合,保證了DRAM量產(chǎn)良率高達(dá)80%,遠(yuǎn)超美國的50%,構(gòu)成了壓倒性的總體成本優(yōu)勢,從而一舉奠定了當(dāng)時(shí)日本在DRAM市場的霸主地位。

雖然在1980年,日本研制的DRAM產(chǎn)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(jīng)完全倒轉(zhuǎn)。

日本的經(jīng)濟(jì)也隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的繁榮開始騰飛。

由于日本廉價(jià)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(xù)虧損數(shù)個(gè)季度,DRAM市場份額僅剩下1%。當(dāng)時(shí),Intel的年銷售額為15億美元,虧損總額卻高達(dá)2.6億美元,被迫關(guān)閉了7座工廠,并裁減員工。瀕臨死亡的Intel,被迫全面退出DRAM市場,轉(zhuǎn)型發(fā)展CPU,并由此獲得新生。日本電子企業(yè)、汽車企業(yè)的兇猛攻勢,最終引爆了美日兩國的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)爭。

漁翁得利后發(fā)制人:韓國半導(dǎo)體借存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)騰飛

日美兩國在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的競爭,快速拉高了對(duì)技術(shù)、資金的要求,兩國的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)爭又給了韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)會(huì)。

80年代,韓國產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,四大財(cái)閥三星、現(xiàn)代、LG和大宇全力進(jìn)攻存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)。韓國政府全力配合,采取了金融自由化政策,松綁融資環(huán)境,讓韓國各個(gè)財(cái)閥能夠輕易調(diào)動(dòng)資金,投入到存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)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(shù),砸重金扶持自有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。

1992年三星完成全球第一個(gè)64M DRAM研發(fā);1994年三星將研發(fā)成本提升至9億美元,1996年三星完成全球第一個(gè)1GB DRAM(DDR2)研發(fā)。至此,韓國企業(yè)在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)跑者地位。

從1983年三星正式宣布進(jìn)軍存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè),到1992年末三星超越日本NEC,首次成為世界第一大DRAM內(nèi)存制造商,三星走過了艱難的10年。

從此之后,三星在其后連續(xù)蟬聯(lián)了近30年世界第一,韓國的經(jīng)濟(jì)也隨之騰飛,實(shí)現(xiàn)了向高科技引導(dǎo)型經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型。韓國持續(xù)在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域發(fā)力,長期保持著世界第一存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)大國的地位。目前全球三大存儲(chǔ)器公司,韓國獨(dú)占兩席,最近甚至就連英特爾的3D NAND閃存業(yè)務(wù)也都賣給了韓國的SK。

新基建,發(fā)力存儲(chǔ)正當(dāng)時(shí)

時(shí)間來到21世紀(jì),中國經(jīng)歷了近30年的改革開放,從一窮二白逐步邁入小康社會(huì)。新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要新的產(chǎn)業(yè)動(dòng)能驅(qū)動(dòng),產(chǎn)業(yè)升級(jí)的窗口期打開了,是中國出場的時(shí)候了。2014年,籌備許久的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》和國家大基金先后落地,中國的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)得到了騰飛的助力,徐徐拉開大幕。

存儲(chǔ)是未來新基建的“糧食”,5G基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心的建設(shè),都離不開存儲(chǔ)。在紫光集團(tuán)等國內(nèi)芯片巨頭的帶領(lǐng)下,中國的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)將迎來關(guān)鍵的發(fā)展階段。

2016年6月13日,合肥長鑫由合肥產(chǎn)投牽頭成立,主攻DRAM方向。

2016年7月26日,紫光集團(tuán)聯(lián)合多方成立長江存儲(chǔ),首個(gè)閃存生產(chǎn)線在武漢建設(shè),一期投資240億美元,一號(hào)廠房于2017年9月封頂。

2017年,紫光集團(tuán)旗下長江存儲(chǔ)研發(fā)成功32層三維閃存芯片,打破了存儲(chǔ)芯片國產(chǎn)化零的突破;2019年64層閃存芯片宣布研發(fā)成功,

2018年4月11日,長江存儲(chǔ)開始搬入機(jī)臺(tái)設(shè)備,在當(dāng)年4季度量產(chǎn)32層三維閃存,2019年9月,長江存儲(chǔ)宣布其64層三維閃存啟動(dòng)量產(chǎn)。到了2020年4月,長江存儲(chǔ)宣布全球首款128層QLC三維閃存研發(fā)成功,實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,中國存儲(chǔ)技術(shù)第一次跟上了世界主流存儲(chǔ)技術(shù)步伐。。

在內(nèi)存DRAM領(lǐng)域,合肥長鑫在2017年開始投資建設(shè)DRAM工廠,2019年底宣布DDR4 DRAM和LPDDR4 DRAM芯片研發(fā)成功。

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長江存儲(chǔ)X2-6070 128L QLC 1.33Tb 3D NAND

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合肥長鑫投資建設(shè)DRAM工廠

不過,現(xiàn)有壟斷的存儲(chǔ)市場并不歡迎新進(jìn)的玩家,存儲(chǔ)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(chǔ)大廠的產(chǎn)能規(guī)模是國內(nèi)公司的幾十倍,技術(shù)比國內(nèi)公司領(lǐng)先好幾代,國內(nèi)公司在資金、規(guī)模和技術(shù)任何一項(xiàng)都不占優(yōu)勢,長途可謂漫漫。

然而,存儲(chǔ)市場巨大,產(chǎn)值巨大,經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)效用巨大。2019年,全球存儲(chǔ)市場超過1000億美金,國內(nèi)存儲(chǔ)市場超過500億美金,單一月產(chǎn)能10萬片的存儲(chǔ)器制造工廠投資額就需要100億美金,這也決定了存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)“配得上”國家新基建的這樣的規(guī)模和力度。

在過去的幾十年里,中國成為世界上最耀眼的“明星”,取得了舉世無雙的發(fā)展。當(dāng)前,中國的鐵路、公路和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等傳統(tǒng)的“基建”項(xiàng)目在經(jīng)過幾十年的高速發(fā)展后,已經(jīng)屹立在“世界之巔”。

可以說,我們正從傳統(tǒng)的不斷縮小的“衣食住行等物質(zhì)需求”向不斷增大的“交流、溝通、計(jì)算和存儲(chǔ)等信息需求”轉(zhuǎn)變。

“傳統(tǒng)基建”靠的是鋼筋+水泥,“新基建”靠的是計(jì)算+存儲(chǔ)。新基建,發(fā)力存儲(chǔ)正當(dāng)時(shí)。

在當(dāng)前的市場環(huán)境下,在新舊動(dòng)能切換的關(guān)鍵時(shí)期,發(fā)力存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)正當(dāng)時(shí)。

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