长存的前身是武汉新芯(XMC)的3D NAND项目。包括工艺器件和设计两只研发团队。

长存的关键发展有几步:

1)与美国Spansion合作(公开信息可查)。当时Spansion(Spansion是原来AMD的存储部门,设计体系与AMD一样,连办公楼都是一个)与三星有NAND专利交叉授权,而且有少量的NAND的设计制造经验。XMC的3D NAND工艺器件和设计团队则是创新能力强,解决了Spansion遇到的技术难题和专利壁垒。当时的XMC 项目由双方合作推进。当然Spansion在技术方面也是藏着掖着,生怕中国人把技术学了去,后来发现国内团队压根不比他们弱,就开始要求国内团队分享资料。

我当时负责3D NAND设计团队,对接的是Spansion的韩裔美籍VP。这个VP一直负责memory design。Spansion管理层白人多,工程师里华裔和印度裔多。跟印度人开会比较费劲,嘴巴会不由自主的拧起来配合他们的咖喱味。跟华裔开会就比较轻松,有时候英文没讨论清楚的,下面就会有人扯一句:中文说吧。然后技术就在友好祥和的交流中快速推进。

说实话,国外的团队技术水平也不是像某些人认为的那样强。我在搞3D NAND前,已经在跟进中芯的28nm和14nm IP lib,那时候去上海都要去smic找朋友吃饭。那时台积电搞定16nm FinFET没几年,工艺代差别不大。当时就感觉Spansion的VP跟不上我们想技术的节奏。但是像Spansion/AMD这种老牌公司,知识体系的积累(文档/设计库体系)确实很专业,方便技术normal的人设计出稳定的电路。以至于我后来带团队,基本上都参考了AMD的知识体系模式。国内一些投资人一直觉得AMD或者NVIDIA出来的团队如何如何强,其实这有时是一种误解。国外巨头靠的是深厚积累,用人方面则尽可能兼顾成本,能用普通人就不用高成本的高手。反而是成长期的企业愿意雇高手。(在技术储备的大框架下,巨头里面的大部分工程师不需要什么创新。然而做初创公司的时候,这些人又不能把这些技术储备和资源带出来,带出来就要被告。与之相对应的现象就是华为出来的创业团队成功的少)另外就是这些公司讨论技术的氛围确实很好,很有技术热情,主动思考比较多,乐于自我表现,并不像国内被996磨平斗志的工程师那样leader怎么说就跟着怎么弄。

(题外话:那时已经做了10多年的memory design了,sram,nor,nand,flash compiler都弄得很透了,包括Xtacking的技术路线和RRAM的电路设计都很仔细的构思了。一眼望去,memory设计做到头也就这样了,仿佛能看到自己几十年做的东西的各种可能变招。对我个人来说,没太多挑战了,不想一直栓在memory 这条道路上。从那时深入看IBM的synapse芯片架构,就立刻意识到可以用sram来做AI计算。因为自己读硕的时候做的是eda算法,各种ML算法遗传算法和神经网络都学过,就开始感觉AI芯片更有意思)

2)自主开发Xtacking技术(公开信息可查)。这个技术是在XMC的阶段就开始研发的。在内部主持该工作的是我曾经的上级(Ju总)。Ju总在半导体界资格很老,很有风度的老先生,很多判断很有远见,年轻时应该很帅。但他很低调,很少出现在公开场合,是长存的幕后英雄之一。

memory的技术其实很多时候是走在logic的前面的。Xtacking这个技术其实相当于现在比较火热的chiplet技术的一种。这个技术很好的解决了memory bit density/leakage和logic density的矛盾,解耦了memory array和logic periphery的迭代成本。AMD差不多是比长存晚一些,才推出采用chiplet技术的CPU。另外,至关重要的是,这一技术形成了非常有效的专利壁垒,避免了跟三星或美光的专利大战。因此美光没法用对晋华的手段来对付长存。

3)XMC 3D NAND团队独立成为长存(公开信息可查)。老板Simon总换到长存继续当CEO。Simon是国内为数不多的FAB界的C-level掌门人,曾在中芯(logic)打江山,后来到长存(memory)。对FAB的运作和研发有很强的把握能力,少有的logic和memory技术通吃。

4)引入外援三星3D NAND创始人(公开信息可查)。这一步对长存来说,好处主要在于帮忙避坑。3D NAND很多信息都是专利或Paper可查的,完全自己搞出来只是时间问题。韩国籍的三星3D NAND创始人(VP级)也不能告诉长存该怎么做,但是可以告诉技术人员怎么做是错的。对FAB来说,避坑就是省钱和省时间。帮投资人省了很多不必要花的钱。

5)128层3D NAND pilot run(公开信息可查)。

在清掉大量的bug之后,128层的3D NAND终于完成了pilot run。完成pilot run不是量产,但却是工艺达标的重要标志。相比早期的32层和64层技术,128层对etching垂直度的要求非常高。这一步很重要。也是长存跻身一线存储技术大厂的标志。在这一步之后,长存就有了跟国际存储大厂抗衡的立身之本。如果按部就班的走下去,超过美光的国内市场份额只是时间问题。

从发展历程上看,长存的每一步运作,是有专业规划的。技术自主,在成本和性能上确实有优势。当然像其他大厂一样,内部有些HR和leader,做事也比较拿不出手,看不清技术人的水平,看事情不长远。

可惜木秀于林,风必摧之。长存的崛起,直接影响了美光在中国的生意。以至于美光借着中美意识形态纷争的机会,在白宫不断游说,通过设备断供来打压长存。据说长存希望BIS来彻查,但是BIS就是不去。

政治,本质上还是生意


文章转载于知乎


原文始发于微信公众号(川渝半导体信息):长江存储是怎么发展起来的?

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作者 ab