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閃存技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化項目可行性研究報告-文庫吧

2025-04-11 03:49 本頁面


【正文】 廣發(fā)展最快的半導(dǎo)體存儲介質(zhì)硬盤?,F(xiàn)有的基于NAND Flash的存儲裝置的I/O速度可以達到傳統(tǒng)硬盤的10^3數(shù)量級,而消耗的功率只有同類傳統(tǒng)硬盤的1/10,因此,SSD的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從移動通信設(shè)備、游戲機等便攜式逐步發(fā)展到筆記本、臺式機,并且隨著SSD控制技術(shù)的發(fā)展,SSD也開始在網(wǎng)絡(luò)存儲和企業(yè)級服務(wù)器領(lǐng)域獲得應(yīng)用。 二、項目投資必要性(一)從政策角度看,本項目投資符合中國發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)、彌補國內(nèi)外閃存芯片設(shè)計技術(shù)差距的需要經(jīng)過多年的發(fā)展,中國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)實力都得到顯著提升,然而,芯片設(shè)計行業(yè)企業(yè)實力分散,與整機企業(yè)脫節(jié);芯片設(shè)計與軟件及應(yīng)用開發(fā),至增值服務(wù)開發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)環(huán)境建設(shè)落后,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量難以提升。2011年,中國集成電路芯片設(shè)計企業(yè)總數(shù)達503家,但整體銷售額僅為美國高通一家企業(yè)的1/2之多,國內(nèi)外集成電路設(shè)計業(yè)差距明顯。設(shè)計業(yè)作為集成電路產(chǎn)業(yè)的上游,是整個集成電路產(chǎn)業(yè)的靈魂和主導(dǎo),掌控著集成電路市場的命脈,牽引著下游制造和封測環(huán)節(jié)的發(fā)展。沒有強大的集成電路設(shè)計業(yè)作為引導(dǎo),就無法帶動下游集成電路制造和封測產(chǎn)業(yè)的迅速健康發(fā)展,國內(nèi)制造和封測產(chǎn)業(yè)只能被跨國集成電路巨頭擠壓、消亡或淪為其廉價的加工基地。發(fā)展中國集成電路產(chǎn)業(yè),亟待需要培育本土高端集成電路設(shè)計企業(yè)的創(chuàng)新能力,調(diào)節(jié)市場杠桿,改變由跨國半導(dǎo)體企業(yè)壟斷市場的局面,彌補國內(nèi)外高端閃存芯片設(shè)計技術(shù)的差距。本項目規(guī)劃的NAND Flash芯片產(chǎn)品,符合中國發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)高端閃存芯片的需要。發(fā)展NAND Flash能占領(lǐng)存儲產(chǎn)業(yè)制高點,有利于打破國際壟斷,為產(chǎn)業(yè)鏈上游爭取到更多的話語權(quán)。IC設(shè)計引領(lǐng)著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而自主技術(shù)又引領(lǐng)著本土IC設(shè)計和市場的發(fā)展方向。國家政策對高性能集成電路產(chǎn)業(yè)的推動,是NAND Flash項目能夠得到順利實施的重要因素。(二)從技術(shù)角度看,本項目投資有利于實現(xiàn)從NOR Flash向NAND Flash的技術(shù)跨越,深化開發(fā)更低線寬閃存技術(shù)。快閃存儲器是一種低功耗、高密度且沒有移動部分的半導(dǎo)體技術(shù),是一種低成本、高可靠性的讀寫非易失性存儲器。從功能上講,由于隨機存取的特點,快閃存儲器也可看作是一種非易失的 ROM,因此它成為能夠用于程序代碼和數(shù)據(jù)存儲的理想媒體??扉W存儲器存取速度比 DRAM略慢,經(jīng)改進,目前存取速度已突破了 30ns 或更高。目前,NOR Flash的工藝開發(fā)比較復(fù)雜,目前全球最好的是到45nm,要想繼續(xù)往下做難度大、成本高,同樣容量的NOR Flash比NAND Flash的價格要高很多,產(chǎn)品不具有價格優(yōu)勢。而NAND Flash由于其在容量、工藝可實施性上全面超越NOR Flash。例如NAND Flash現(xiàn)在的主流工藝是20nm,產(chǎn)品品種由以前的SLC向MLC過渡,以及發(fā)展到現(xiàn)在的TLC和未來的16LC。這些成本降低的背后是不斷的技術(shù)更新,促使國際大廠紛紛由NOR Flash 轉(zhuǎn)向NAND Flash市場,本項目規(guī)劃的NAND Flash芯片產(chǎn)品,完善了NAND Flash技術(shù)應(yīng)用的各項指標,提高了公司快閃存儲器技術(shù)水平。(三)從市場角度看,本項目投資滿足了應(yīng)用市場對高性價比小容量NAND Flash的需求由于市場的激烈競爭,考慮到成本、效益、規(guī)模等因素的影響,國際大廠紛紛轉(zhuǎn)向大容量NAND Flash市場,放棄停止小容量的NAND Flash市場,使得小容量NAND Flash市場存在供應(yīng)緊缺。比如,國際大廠進入大型的終端企業(yè)比較容易,但是進入中小型的本土企業(yè)成本太高,因為這些企業(yè)需要隨時的提供技術(shù)支持,而國際大廠不可能單獨的為小訂單的企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)。然而,目前小容量NAND Flash市場需求量較大。例如,現(xiàn)在的低端智能機、高端功能機通常需要1G的快閃存儲器,如果使用價格較貴的NOR Flash,則成本較高,因此,需要使用1G的 NAND Flash來代替,存儲程序。目前在小容量的NAND市場,主要是臺灣的華邦、力晶、旺宏等在生產(chǎn),但是他們自有的晶圓廠都是在4532nm之間徘徊,沒辦法到達28nm的工藝生產(chǎn)線,要達到28nm先進工藝,需要建立全新的生產(chǎn)線,資本投入較大。XXX公司可以借助中芯國際28nm 的邏輯生產(chǎn)線來發(fā)展快閃存儲器,節(jié)省了大規(guī)模的固定資產(chǎn)的投入,具有較大優(yōu)勢。本項目規(guī)劃的NAND Flash芯片產(chǎn)品,瞄準小容量市場NAND Flash市場空缺,借助中芯國際的28nm邏輯生產(chǎn)線,節(jié)省大規(guī)模投入的條件下,發(fā)展高性能小容量NAND Flash,滿足了應(yīng)用市場對高性價比小容量NAND Flash的需求(四)從公司的角度看,本項目投資有利于豐富現(xiàn)有產(chǎn)品線,提高在快閃存儲器市場的產(chǎn)品競爭力本項目的建設(shè)能豐富公司閃存芯片產(chǎn)品線種類,覆蓋NOR Flash、小容量NAND Flash等快閃存儲器門類,尤其是針對低端智能手機、高端功能機需求,可以完善公司在低端智能手機、高端功能機NAND Flash產(chǎn)品線上的布局,并推動公司產(chǎn)品線從NOR Flash向NAND Flash的拓展,擴展公司快閃存儲器的應(yīng)用空間,進一步提高公司Flash產(chǎn)業(yè)的技術(shù)積累,增加長遠競爭力。從快閃存儲器的發(fā)展歷史來看,是首先發(fā)展了NOR Flash,再研發(fā)了NAND Flash;從快閃存儲器國際大廠的發(fā)展歷史來看,也是先生產(chǎn)NOR Flash產(chǎn)品,再逐漸向生產(chǎn)NAND Flash過渡,最終占據(jù)大容量NAND Flash市場。因此,從增加公司長遠競爭力的角度來說,公司在已有NOR Flash產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,也必須研發(fā)NAND Flash產(chǎn)品,向具有更大市場前景的NAND Flash市場進軍。本項目采用NAND Flash存儲器產(chǎn)品,存儲量大幅提升,同時與相同容量的NOR Flash相比,成本大幅降低,可以滿足低端智能手機、高端功能機等終端產(chǎn)品對小容量NAND Flash的需求。項目建成后,將成為公司目前存儲容量最高的產(chǎn)品,并提供較大的應(yīng)用拓展空間,彌補了公司沒有NAND Flash產(chǎn)品的弱點,并為公司拓展大容量存儲器應(yīng)用市場作了必要的準備,滿足了市場對高性價比小容量NAND Flash的需求。 第三章 項目的市場分析一、市場發(fā)展現(xiàn)狀(一)市場規(guī)模經(jīng)過多年發(fā)展,中國已經(jīng)成為全球最大的NAND Flash市場,這得益于其全球電子信息制造業(yè)中心地位。目前,中國手機產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的70%以上,中國閃存卡和閃存盤產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的70%以上,平板電腦產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的90%以上。在快速增長的終端產(chǎn)品帶動下,國內(nèi)NAND Flash市場規(guī)模也在逐年迅速擴大。2011年中國NAND ,%。圖31 20072011年中國NAND Flash市場規(guī)模與增長(按銷售額)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10(二)基本特點終端帶動NAND Flash需求出現(xiàn)快速增長近年來,隨著3G、4G等概念的不斷深入,大眾越來越青睞智能手機、平板電腦等消費電子產(chǎn)品,其銷售的快速增長也帶動了其中主要芯片NAND Flash的爆發(fā)性增長,同時NAND Flash價格的持續(xù)走低又起到一定的推波助瀾作用。另外Intel積極推動大量應(yīng)用SSD的超級本概念、均是NAND Flash市場另一批強勁的增長點。中國逐漸成為NAND Flash的消費大國中國一直是電子信息制造業(yè)大國,目前全球主要NAND Flash生產(chǎn)廠家除東芝外,均在國內(nèi)設(shè)立設(shè)計中心和制造工廠。這些企業(yè)將其生產(chǎn)環(huán)節(jié)遷至中國,不僅因為中國是重要的制造大國,而且中國是NAND Flash的消費大國,目前中國智能手機消費市場約占全球市場的四分之一,平板電腦消費市場約占全球市場的15%。(三)應(yīng)用結(jié)構(gòu)在中國市場,NAND Flash主要用于Flash Card、USB、Handset、Tablet等領(lǐng)域。2011年,用于Flash Card的NAND ,%的份額;用于Handset的NAND ,%的份額。圖32 2011年中國NAND Flash市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)(按銷售額,單位:億元)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10二、品牌結(jié)構(gòu)從品牌結(jié)構(gòu)來看,Samsung %的份額排名市場第一,Toshiba市場份額則位列第二。圖33 2011年中國NAND Flash市場品牌結(jié)構(gòu)(按銷售額,單位:億元)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10三、市場發(fā)展趨勢(一)市場規(guī)模預(yù)測在下游終端市場快速增長的帶動下,未來三年中國NAND Flash市場仍將保持快速增長態(tài)勢,%。預(yù)計到2014年。圖34 20122014年中國NAND Flash市場規(guī)模預(yù)測(按銷售額)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10(二)市場結(jié)構(gòu)預(yù)測未來三年,MLC、TLC仍將是NAND Flash市場發(fā)展的主要推動力,由于中國NAND Flash主要用于Flash Card、手機和平板電腦等消費市場,TLC的增長尤其明顯。到2014年,MLC、。同時市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)仍以智能手機、平板電腦和固態(tài)硬盤為主要成長領(lǐng)域,衛(wèi)星導(dǎo)航、智能電視等新的需求和應(yīng)用也是新的增長點;傳統(tǒng)閃存卡和便攜式音樂播放器市場逐漸萎縮,閃存盤市場出現(xiàn)平穩(wěn)的波動。圖35 20122014年中國NAND Flash市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測(按銷售額,單位:億元)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10圖36 20122014年中國NAND Flash市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)預(yù)測(按銷售額,單位:億元)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10(二)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測未來三年,MLC、TLC仍將是NAND Flash市場發(fā)展的主要推動力,由于中國NAND Flash主要用于Flash Card、手機和平板電腦等消費市場,TLC的增長尤其明顯。到2014年,MLC、。同時市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)仍以智能手機、平板電腦和固態(tài)硬盤為主要成長領(lǐng)域,衛(wèi)星導(dǎo)航、智能電視等新的需求和應(yīng)用也是新的增長點;傳統(tǒng)閃存卡和便攜式音樂播放器市場逐漸萎縮,閃存盤市場出現(xiàn)平穩(wěn)的波動。圖37 20122014年中國NAND Flash市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測(按銷售額,單位:億元)數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問 2012,10(三)技術(shù)發(fā)展趨勢產(chǎn)品工藝向20nm及以下方向發(fā)展2011年NAND Flash大廠制程技術(shù)大都落在25nm左右,但是均聲稱2012年工藝制程要挺進至20nm,未來將向1Xnm發(fā)展。隨著工藝制程由25nm轉(zhuǎn)向20nm,單顆芯片的體積減少約三分之一,從而導(dǎo)致芯片價格大幅降低。芯片集成度不斷提高移動互聯(lián)網(wǎng)的興起使得各終端所采用的NAND Flash產(chǎn)品需具備更高的集成度。例如在智能手機領(lǐng)域,以前的中低端手機的存儲器解決方案是NAND和MCP放程序、SD卡用于存儲的模式,或者是eMMC放程序和存儲、外配DDR RAM的模式。未來智能手機的發(fā)展趨勢將是eMMC與DDR RAM 包裝成一個BGA封裝,程序與存儲均放在eMMC中,不需要外接存儲卡。高集成度的NAND Flash產(chǎn)品將使手機更輕、更薄,這就為增加手機設(shè)計靈活性提供了可能,為大幅提高用戶的良好體驗創(chuàng)造了空間。同時,不斷提高的集成度可以簡化產(chǎn)品軟硬件設(shè)計,協(xié)議棧和操作系統(tǒng)統(tǒng)一完整預(yù)置,設(shè)計更加簡化。第四章 項目建設(shè)單位概況及競爭能力分析一、公司發(fā)展歷程公司研發(fā)的主要產(chǎn)品為Serial Flash及MCP,產(chǎn)品具有高可靠性、低功耗、高耐久性等特點。其中Flash產(chǎn)品已經(jīng)通過SGS認證的ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認證和ISO14001環(huán)境管理體系認證。公司產(chǎn)品有來自第三方國際上著名的代工企業(yè)SMIC、封裝測試企業(yè)日月光集團等企業(yè)在先進生產(chǎn)線和強大的產(chǎn)能支持,持續(xù)提升生產(chǎn)工藝和封裝測試等方面的技術(shù)水平。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于移動終端、消費類電子產(chǎn)品、個人電腦及周邊,網(wǎng)絡(luò)、電信設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、辦公設(shè)備、汽車電子及工業(yè)控制設(shè)備等眾多領(lǐng)域。二、公司業(yè)務(wù)狀況(一)公司的主營業(yè)務(wù)、主要產(chǎn)品情況和變化情況公司自成立以來專注于存儲器產(chǎn)品的設(shè)計,生產(chǎn)和銷售和服務(wù),研發(fā)出了我國第一顆SPI (Serial Peripheral Interface——串行接口)NOR Flash存儲器產(chǎn)品。 的全系列的NOR Flash存儲器芯片,在國內(nèi)存儲器領(lǐng)域具有最多的專利數(shù)量,發(fā)明專利150多項。在中國大陸NOR Flash存儲器市場占有率第一,國際SPI NOR Flash存儲器領(lǐng)域排名第三,在全球的NOR Flash存儲器領(lǐng)域排名第五位,市場占有率高于10%。擁有非常強的技術(shù)優(yōu)勢和市場優(yōu)勢,在國際市場上具有非常強的競爭力。公司的NOR Flash存儲器產(chǎn)品具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán),產(chǎn)品定位為客戶提供高速、高可靠性的NOR Flash 存儲器產(chǎn)品及服務(wù)。(1) NOR Flash存儲器芯片(2) NOR Flash產(chǎn)品系列(二)公司的專利、項目證書發(fā)明專利證書軟件著作權(quán)證書(三)公司的證書公司商標三、公司管理團隊四、公司組織架構(gòu) 圖41 XXX公司組織架構(gòu)圖數(shù)據(jù)來源:XXX公司 2012,09五、公司競爭力分析 (一)競爭優(yōu)勢分析技術(shù)優(yōu)勢公司技術(shù)實力雄厚,在核心技術(shù)專利、知識管理、自主創(chuàng)新、產(chǎn)品化方面有突出表現(xiàn)。IP與技術(shù)專利:、90nm、65nm等多代SPI NOR Flash存儲器芯片,擁有SPI NOR Flash從芯片布圖設(shè)計、版圖設(shè)計等150多項專利,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。同時公司積極開發(fā)NAND Flash存儲器芯片、NAND Flash存儲器控制芯片以及ARM Cortex M3 MCU產(chǎn)品等,并且掌握了NAND Flash存儲器和MCU方面的多項專利技術(shù)。公司由于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IP,無需在芯片制造環(huán)節(jié)繳納大量的IP費用,極大的節(jié)約了公司產(chǎn)品的成本。知識管理與自主創(chuàng)新:高集成度、低功耗、穩(wěn)定性強的芯片研發(fā)難度較高,一般需要較長時間的自主知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)和積累才能完成。公司把核心技術(shù)的自主創(chuàng)新作為長期發(fā)展戰(zhàn)略,將在芯片設(shè)計中積累的豐富經(jīng)驗規(guī)?;Ⅲw系化、平臺化,建立了良好的知識管理、知識分享體系,便于技術(shù)經(jīng)驗在研發(fā)過程中的延續(xù)。產(chǎn)品化:公司密切關(guān)
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