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江波龙深耕自研小容量芯片 构筑存储技术护城河

前言

存储芯片是半导体行业的支柱型产业之一,约占整个半导体行业产值的25%。目前主流的闪存芯片是NAND Flash。按照存储单元密度的不同,NAND Flash可分为SLC、MLC、TLC和QLC四类。SLC NAND Flash产品凭借高可靠性、高带宽、寿命长等优势在各种领域被广泛应用,目前主要运用于5G通信设备、安防监控、可穿戴设备等。随着物联网和边缘计算的普及,以上领域对高性能、低功耗、低延迟和高可靠性存储解决方案的需求增加,该产品在这些领域的应用得到推动。而人工智能、5G通信等新兴行业的发展,对于大数据处理和快速数据存取的需求也有望推动SLC NAND Flash发展。

作为国内领先的半导体存储品牌企业,江波龙多年来积极投入存储芯片设计业务,主要聚焦SLC NAND Flash等小容量存储器芯片设计。SLC NAND Flash存储器产品是应用于网络通信设备、物联网硬件、便携设备等消费及工业应用场景的小容量存储器。目前江波龙自研SLC NAND Flash存储芯片产品采用4xnm、2xnm工艺,覆盖512Mb、1Gb、2Gb、4Gb、8Gb容量规格,均已实现量产,累计出货量超过5000万颗。

CFM闪存市场(ChinaFlashMarket)独家专访了江波龙副总裁、微电子部总经理马庆容,详细并全面地介绍了江波龙在SLC NAND Flash的产品布局、技术突破及未来战略部署。

1.自研小容量存储芯片实现量产,不断筑牢产品技术护城河

江波龙从2019年开始布局SLC NAND Flash小容量存储芯片业务。 据马庆容介绍,2022年江波龙在中国大陆率先推出了512Mb SLC NAND Flash小容量存储芯片,可广泛用于IoT市场,并在技术上可以替代NOR Flash,为客户提供了更加灵活的存储方案。在产品接口上,支持传统的并行接口,也支持更具成本优势的串行接口;在工作电压上,为客户提供3.3V和1.8V两种选项;在产品工作环境规格上,除了工规-40℃~85℃产品之外,还提供-40℃~105℃工规宽温扩展的选项,同时也在逐步推出符合AEC-Q100 Grade2的车规级产品;在产品封装上,支持TSOP、WSON 6×8、WSON 5×6、BGA等各种封装形式。除了独立的SLC NAND Flash产品,还通过SLC与LPDDR的组合针对通讯模组应用提供NAND-based MCP产品。各种产品特性组合为客户提供超过50个Part Number的SLC NAND Flash产品阵列,以满足客户多样的需求。整个小容量存储产品的应用市场也在逐年扩大。


数据来源:江波龙官网,CFM闪存市场整理

2.存储产品下游应用多点开花,不断拓展优质客户资源

由于终端应用代码量增加以及SLC NAND Flash相较其他低密度存储解决方案更有竞争力的价格,SLC NAND Flash的应用领域越来越广泛。

对此,马庆容也表示,随着电子产品功能的丰富与性能的提高,原本不使用存储的应用也有机会增加使用存储产品。比如早些年的LCD显示屏只需要一个驱动芯片,但随着AMOLED等技术的引入,显示屏模组中需要搭配使用小容量的NOR Flash。而以前使用更小容量的NOR Flash的产品逐步扩容开始使用更大容量、性价比更高的SLC NAND Flash。比如在安防、网通行业,过去的5~8年中,由NOR Flash转向SLC NAND Flash的发展,就是典型的例子。

目前SLC NAND Flash产品主要应用于消费电子产品、物联网、汽车、工业、通信和其他相关行业。在消费电子产品领域应用包括数字电视、手机、机顶盒、数码相机、摄像机、打印机等;汽车相关的车载电子产品;工业领域则涵盖智能计量与智能照明、POS系统和Industrial卡、工业机器人、工业仪表等;通信领域包括DSL和电缆调制解调器、M2M模块、网络和电信VoIP等;其他行业还包括了游戏机、电子玩具等。SLC NAND应用领域相当广泛。

马庆容介绍到,江波龙的小容量存储产品主要应用包括网通、安防、穿戴、IoT、家用电器、工业自动化、汽车等各个应用领域。目前公司与这些主要应用领域的头部客户都已经建立了稳定的合作关系,与此同时还在国际穿戴品牌客户中取得了突破,成功导入了其旗舰产品,并已出货数百万颗。此外,在高可靠性的工业自动化、车载应用中公司也取得了0到1的突破。

能够取得上述成绩,马庆容总结如下:一、江波龙有丰富的存储产品组合和客户资源,能够在产品研发完成后,高效地突破目标用户及市场;二、江波龙自研小容量存储产品技术成熟稳定,产品开发验证历经完整的特性与兼容性测试,产品生产过程实现全过程质量管理和颗粒级可追溯性,具有稳定出色的产品品质;三、江波龙已深耕嵌入式存储领域超过13年,有着丰富的系统级应用经验,能够帮助客户快速解决应用上的问题。

3.小容量存储芯片研发投入加码,加速助推业务转型升级

2022年8月23日,江波龙召开第二届董事会第十次会议和第二届监事会第十次会议,审议通过了《关于使用部分超募资金投资新增募投项目的议案》,新增募投项目“小容量Flash存储芯片设计研发项目”,项目建设期为36个月,募集资金投入13,460.00万元(全部使用超募资金进行投资)。于2022年9月9日审议通过。截止至2024年3月31日累计募集资金投入7,763.21万元,占总投资金额57.68%。该项目主要用于小容量存储芯片设计,研发若干颗小容量NOR、SLC NAND、MLC NAND存储芯片。通过自研小容量存储芯片,江波龙将在小容量存储市场形成从芯片设计到产品应用的完整技术储备,显著提升产品研发的垂直协同效应。


数据来源:江波龙公告

马庆容表示,目前江波龙已经具备了小容量存储芯片和主控芯片的设计研发、封测制造与市场运营能力,为江波龙由单一的存储器业务转型为半导体存储品牌企业增加了重要的能力板块。而推出高品质的SLC NAND Flash等产品,协同其他产品线为客户提供一站式存储芯片采购服务,除了能更好地满足客户的需求之外,对于江波龙其他产品线的能力提升也具有显著的意义。

具体来看主要有以下三点:一是更懂原理,技术能力向前延伸至Flash芯片设计,对于Flash芯片工作原理,从元器件深入到芯片内部电路与存储单元。二是更会管理,自研存储芯片的生产与运营能力的建设,有助于提升公司芯片级产品的封测能力。三是更好应用,基于对Flash产品原理更深入的理解,对于更好地应用Flash芯片也有着显著的帮助,整体芯片技术能力的提升,最终助力江波龙各产品线更好地服务客户,拓展更大的市场空间。

6.结束语

今年1月,继自研SLC NAND Flash系列产品实现规模化量产后,江波龙发布首颗自研32Gb 2D MLC NAND Flash,并于一季度完成流片验证。该产品采用BGA132封装,支持Toggle DDR模式,数据访问带宽可达400MB/s,将有望应用于eMMC、SSD等产品上,从而不断拓展更加丰富的Flash产品系列,为其存储产品组合带来更多可能性,进而提升江波龙的一体化存储方案核心竞争力。

对于未来小容量存储市场的战略部署,马庆容表示,随着新技术、新应用、新产能的突破,对体量较小的小容量存储市场也会有着明显的影响,从而产生超越周期的市场行情波动。随着电子产品功能的丰富与性能的提高,小容量存储的应用规模总体上会有稳定地增长,并且随着晶圆代工产能的增加,未来公司在小容量存储的市场规模还会继续逐步增长,江波龙在小容量存储产品上将持续投入保持竞争力。一方面,倾听客户的声音、根据客户需求增加产品的功能、提升性能;另一方面,加速产品的优化迭代,为客户在各个容量规格上,提供兼具效能和成本优势的产品,并将努力超越产业的发展速度,力争成为小容量存储产品的主流供应商。

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