技術(shù)變革關(guān)鍵期，中國如何突圍存儲器產(chǎn)業(yè)？

存儲器是信息系統(tǒng)的核心芯片，對于保障國家安全和信息安全具有重要意義。當前以云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)革命迅猛發(fā)展，引發(fā)了海量數(shù)據(jù)的增長，對存儲器的需求也在不斷增加。2017年，我國僅存儲器進口規(guī)模就達到870億美元。

近日，第二屆中國高端芯片高峰論壇召開。以“存儲器產(chǎn)業(yè)：在開放與競爭中成長”為主題，與會專家對我國存儲器產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略進行了探討：當前，存儲器正處于技術(shù)變革的關(guān)鍵時期。既要推動現(xiàn)有主流存儲器技術(shù)，產(chǎn)品的應(yīng)用發(fā)展，也要在新興存儲器方面有超前考慮，力爭為我國企業(yè)在存儲器領(lǐng)域取得突破，創(chuàng)造有利條件。

中國存儲器發(fā)展需經(jīng)三個階段

存儲器按照電源在關(guān)斷后數(shù)據(jù)是否依舊保存，可劃分為非易失性(NVM)存儲器和易失性(VM)存儲器兩大類，其中又以DRAM和NAND Flash為主流。2017年DRAM市場規(guī)模720億美元，2018年DRAM有望成為首個單品類市場規(guī)模超千億美元的芯片;NAND Flash市場規(guī)模也達到500億美元。中國要發(fā)展存儲器產(chǎn)業(yè)，必須在主流產(chǎn)品，即DRAM和NAND Flash上取得突破，方有成功可言。

對此，紫光集團董事長趙偉國在“我國存儲器行業(yè)的突圍之路”演講中指出，紫光之所以選擇存儲器作為芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，首先是因為它是一個“大糧倉”。從企業(yè)的角度考慮，存儲器可以為企業(yè)的提供廣闊的成長空間。其次，作為標準化的產(chǎn)品，對于一個新進入者來說，可以相對容易地獲得產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支撐。芯片企業(yè)如果沒有一個完整生態(tài)作為支撐，是非常困難的。

同時，趙偉國認為，中國發(fā)展存儲器將經(jīng)歷三個階段：一是解決有沒有的問題，關(guān)鍵在于技術(shù)上的突破。長江存儲經(jīng)過這些年的努力，今年年底32層3D NAND進入小規(guī)模量產(chǎn)。初步解決了產(chǎn)品有無的問題。“第二階段是行不行的問題。這是長江存儲現(xiàn)在要解決的。”趙偉國說。根據(jù)此前的報道，明年長江存儲將進行64層128Gb的3D NAND技術(shù)的研發(fā)。而第三個階段是要解決好不好的問題，比如產(chǎn)品的性價比，技術(shù)的先進性，企業(yè)是不是有競爭力，產(chǎn)品是否得到市場認可等。這是長江存儲下一步要解決的問題。

應(yīng)該如何解決上述問題呢?趙偉國提出五點建議。首先是要做好打持久戰(zhàn)的準備，有板凳要坐10年冷的決心。而現(xiàn)在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界還是比較浮躁的，總想掙快錢，或者一朝就把問題解決。“其實，中國如果真的能花10年時間，把存儲器產(chǎn)業(yè)做起來就已經(jīng)很不簡單了。三星進入存儲領(lǐng)域已有三十多年的歷史了。”趙偉國說。

其次是要有能打硬仗的人才團隊。趙偉國認為：“三方面的人才最為急需。一是企業(yè)家人才。不是指某一兩個人，而是一個團隊，要對企業(yè)形成領(lǐng)導力。二是研發(fā)人才?，F(xiàn)在中國半導體企業(yè)存在研發(fā)人才偏弱，高水平人才還不足的問題。三是運營人才。長江存儲是IDM廠，對于晶圓制造來說，運營管理是非常重要的。”

第三是資金問題。發(fā)展存儲產(chǎn)業(yè)投入的資金量十分龐大，因此應(yīng)當形成國家、地方、企業(yè)的三方合力，協(xié)同推進。第四是機制問題。發(fā)展存儲器要充分發(fā)揮市場化的企業(yè)機制進行運營。一方面是國家戰(zhàn)略意義，另一方面是完全市場化的行業(yè)。第五是要形成配套政策。首先國家對于項目布局要有宏觀調(diào)控，不能四處開花，使有限的資源分散，甚至形成內(nèi)耗。

在稅收政策上，趙偉國建議對集成電路企業(yè)從海外引進的高端人才的個人所得稅進行減免。此外，存儲器屬于制造行業(yè)，企業(yè)設(shè)備的拆舊率很高。進入拆舊期之后，可能一年的拆舊就達到上百億元。對企業(yè)的融資等可能會造成一定影響。希望國家對企業(yè)會計政策上對IC企業(yè)的融資做一些支持。

利基型存儲器同樣大有作為

除DRAM和NAND Flash之外，存儲行業(yè)還包括SRAM、NOR Flash、EEPROM等利基型存儲器。這些產(chǎn)品應(yīng)用于諸多細分市場，如日常消費電子產(chǎn)品、專業(yè)軍事產(chǎn)品和航空航天產(chǎn)品等，約占整體存儲器市場容量的10%。

兆易創(chuàng)新代理總經(jīng)理何衛(wèi)認為，發(fā)展利基型存儲器十分重要，是對先進存儲器產(chǎn)業(yè)的有效積累。相對主流存儲器來說，利基型存儲器的產(chǎn)品周期更長，市場更加細分，價格波動小。而且在此市場上避免了國際巨頭的正面沖突，資金投入少，投資風險低。對于存儲器的后發(fā)展地區(qū)和中小企業(yè)來說，發(fā)展利基型存儲器非常有利，可以發(fā)揮中小公司的優(yōu)勢。而且，相對其他獨立半導體市場來說，利基型存儲器市場規(guī)模依舊可觀。

目前，中國企業(yè)在利基型存儲器領(lǐng)域已經(jīng)有所進展。部分企業(yè)進入該領(lǐng)域，一些設(shè)計企業(yè)與Foundry廠之間形成了生態(tài)伙伴，比如兆易創(chuàng)新在NOR Flash上與SMIC、武漢新芯合作，復旦微電子在EEPROM上與華虹合作等。2017年，兆易創(chuàng)新入股中芯國際，占股近1%，成為中芯國際第五大股東，密切了產(chǎn)業(yè)鏈伙伴關(guān)系。

“利基型存儲同樣是一個快速增長，蘊含發(fā)展機會的市場。中國大陸地區(qū)已經(jīng)建立了初步的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，建立完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)有助于存儲器市場快速發(fā)展。利基型存儲有廣闊空間，是可以大有作為的。” 何衛(wèi)表示。

存算融合趨勢下提前布局新型存儲

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，產(chǎn)生了海量的半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，受到I/O性能尤其是網(wǎng)絡(luò)傳輸、硬盤讀寫的限制，傳統(tǒng)的計算系統(tǒng)難以滿足海量數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用需求。因此，提出了存算融合的技術(shù)。

清華大學微電子所吳華強發(fā)表“新型存儲器及存算融合技術(shù)的發(fā)展趨勢”指出，現(xiàn)在海量的數(shù)據(jù)與復雜的模型對算力的要求越來越高。傳統(tǒng)基于局部原理構(gòu)建的存儲層級架構(gòu)無法解決數(shù)據(jù)、存儲高度密集的流式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。同時人工智能系統(tǒng)的功耗遠高于人腦，存在巨大的能耗差，基于新器件和新架構(gòu)來開發(fā)新的人工智能芯片非常必要和急需。而新型存儲器技術(shù)在非易失、高速和低成本方面具有明顯優(yōu)勢?；诖嫠闳诤霞夹g(shù)的智能計算芯片，新型存儲器在新的領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用前景。

目前，全球各國已經(jīng)開始布局新的計算架構(gòu)開發(fā)，比如美國國防先期研究計劃局(DARPA)的FRANC項目，目標是通過人工智能使模擬信號處理方式所能實現(xiàn)的計算性能和能效與現(xiàn)有數(shù)字方法相比能大幅提升。

吳華強還指出，現(xiàn)在正是發(fā)展存算融合技術(shù)的好時機。過去幾十年中，半導行行業(yè)通過器件越來越小，集成度越來越高，計算性能可以持續(xù)得到提升?，F(xiàn)在這條途徑的成本已經(jīng)越來越高，發(fā)展空間越來越有限。另一方面人工智能對于計算能力提出更大的需求。與此同時，存儲及數(shù)據(jù)搬運極大限制了計算性能的提升和功耗的降低。信息系統(tǒng)的架構(gòu)將轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)為中心的計算。人工智能要的是系統(tǒng)整體的準確(統(tǒng)計準確)，而不是單個器件的精確，我們完全可以通過低精度計算的設(shè)計來實現(xiàn)高性能的人工智能芯片。

這些都是推進新型存儲技術(shù)的有利時機。中國企業(yè)應(yīng)當抓住這個技術(shù)變革的難得機遇期，提前布局，推動中國在新型存儲技術(shù)上的追趕。