研发封测一体化布局,江波龙加强存储芯片垂直整合能力

来源: 芯查查资讯 作者:程文智 2024-04-28 14:39:43

在三星电子、美光、SK海力士,以及铠侠等国际存储企业在高层数大容量3D NAND Flash、DDR5/LPDDR5、HBM等先进存储与封装技术路线上一路狂奔的时候,国内存储厂商也开始在中小容量存储技术上“安营扎寨”,随时准备攻城略地。

 

江波龙就是其中之一,他们在2017年就推出了FORESEE微存储产品,布局中小容量存储产品。据公开资料显示,多年来,江波龙持续积极投入存储芯片设计业务,已经构建了独立的研发、FAE、品质管控、市场销售等专业团队。如今,他们已经推出了多种电压、多种封装的SLC NAND Flash、DDR3/4、nMCP等中小容量存储芯片产品。

 

在不久前的2024年CITE展会上,芯查查有幸与江波龙微电子部市场总监吕岩川就江波龙微存储产品的现状及未来布局进行了详细的交流。

 

出货已超5000万颗,深耕SLC NAND Flash市场

 

一般来说,小容量的存储器芯片是指8Gbit以下的产品,“目前,我们的小容量存储器芯片主要聚焦在SLC NAND Flash产品上。主要应用在网络通信设备、物联网硬件、便携设备等消费及工业应用场景中。”吕岩川在跟芯查查交流时表示。

 

他同时指出,目前江波龙有5款自研SLC NAND Flash存储芯片产品,包括512Mb、1Gb、2Gb、4Gb、8Gb,已经实现量产的产品制造工艺覆盖了4xnm与2xnm。经过多年的持续迭代优化,这几种产品可以提供多种1.8V/3.3V等多种电压、多种封装、多种接口的SLC NAND Flash存储解决方案。

 

根据江波龙最新的2023年年报显示,其小容量存储芯片的累计出货量已超过5,000万颗。而且基于SLC NAND Flash产品,江波龙进一步拓展了多种规格组合的NAND based MCP产品,可应用于各类通讯模组,据悉,已有相关产品进入小批量产中了。

图:江波龙在2024年CITE展上展示的SPI NAND Flash产品

 

从展示的产品中,可以看到,江波龙的SPI NAND Flash有512Mb、1Gb、2Gb、4Gb四种规格,集成了SPI控制器、通用SPI接口,且内部还集成了on Die ECC。其工作电压有两种,即1.7~1.95V/2.7~3.6V。吕岩川表示,这是一个小型化产品,很好地平衡了客户对于容量及成本的极致要求。该产品除了WSON8 8×6mm常规尺寸外,还有更小规格的6×5mm尺寸。

 

据悉,之所以设计了一个更小规格的尺寸,主要是为了满足可穿戴产品对芯片小型化的要求。在他看来,未来AR、智能眼镜等可穿戴设备可能都会用到此类小型化的存储芯片。

 

“我们的512Mb SPI NAND Flash非常适合替代256Mb NOR Flash,在存储质量提升的同时,也可帮助客户降低产品成本。”吕岩川指出。

 

 

展示的产品中,除了SPI NAND Flash产品,还有Parallel NAND Flash、DDR3L,以及NAND-based MCP产品。可一站式满足终端用户各种不同的产品应用需求。

 

市场在波动中成长,自研挑战也不少

 

小容量存储芯片主要面向嵌入式应用,与大容量存储芯片一样也会受到周期性的影响,但相比大容量存储产品,SLC NAND Flash的震荡幅度略小一些,同时SLC NAND Flash市场广泛,面向的5G、工业、安防监控、汽车等长尾应用。

 

有周期性,价格就会有起伏,“SLC NAND Flash每年都会有价格变动,如果纯从市场规模来看,有报告指出大概是30亿美元到50亿美元之间。”吕岩川对芯查查表示,“当然,如果市场价格如果变动非常厉害的话,也会低于或超出这个区间,比如现在的情况,就是低于30亿美元的市场规模的。”

 

但从容量需求来看,他认为人们对存储容量的需求一直都在增长。他拿PC的主板举例说,以前主板上的BIOS只需要32Mb的存储容量就够了,但现在却需要256Mb了,因为BIOS的可配置项越来越多,需要存储的代码量也越来越大了,容量自然就上去了。

 

智能手表也是一样,如果简单显示一个表盘,较低容量是能够满足需求的,但现在用户越来越追求个性化,需要自定义更多表盘,还有特效、内置歌曲等等需求,存储容量也是在逐年上涨。

 

换言之,小容量存储市场其实一直都是在缓慢增长的,这些年国内涌现出了不少从事小容量存储芯片的厂商。但其实如果自研此类产品的话,依然会遇到不少挑战。

 

吕岩川认为,首先会遇到的一个挑战就是代工厂的供应稳定性,因为一般的代工厂不仅代工存储产品,还会代工逻辑产品,如果遇到存储周期性变化,代工厂可能会分配更多的资源给其他产品线,存储厂商需要花更大的力气去争取产能;二是技术方面的挑战,存储的先进制程需要跟代工厂紧密配合才能做好先进工艺的验证;三是宏观环境,比如在一些国际宏观因素背景下的波动,也会给自研芯片带来一定的冲击。

 

布局封测制造,构建完整的存储芯片垂直整合能力

 

近年来,江波龙正寻求构建包括芯片设计与封装测试在内的半导体垂直整合能力,实现想半导体存储品牌公司的转型升级。该公司经过25年来在存储领域的深耕细作,在固件算法、颗粒特性研究、品质筛选、产品研发设计及制造等方面,积累了不少经验。

 

加上最近几年不断往芯片设计和封装能力测试方面拓展,去年成功收购元成苏州和智忆巴西补齐了其封装测试环节的短板,完成了存储芯片完整的垂直整合能力构建,进一步增强了在存储芯片领域的竞争力。

 

据吕岩川介绍,元成苏州的前身是力成的苏州工厂,它原来就是做先进封装的一家工厂,收购后江波龙会将更多自研的产品转移到元成苏州做封装测试,并将该工厂原来的一些先进封装技术应用到现有的自研产品当中。

 

据悉,元成苏州已在国内率先实现了多款NAND Flash、DRAM、MCP产品的量产,并在芯片封装及测试领域具备丰富的行业经验,其通过引进SDBG、BSG、DB、WB、MD、FC等先进封装测试设备,不断提升信号仿真、工艺开发、SiP级、多芯片、高堆叠等专业能力,为车规级、工规级等高端自研存储芯片提供了强大的技术支持。

 

值得一提的是,元成苏州还建立了MES、RMS、2DID等防呆体系,以确保柔性化高效的生产流程和产品实现,为客户提供全方位的封装测试服务。

 

而智忆巴西(Zilia)则使江波龙能够更好地聚焦自身主业的海外市场开拓,帮助江波龙更好拓展巴西市场,并为国内客户的海外业务赋能。

 

逐鹿汽车市场

 

随着新能源汽车渗透率的上升,汽车智能化程度不断提升,ADAS、EDR(汽车事件数据记录系统)逐渐成为汽车标配,这促进了车规级存储芯片的增长。据美光科技发布的《车用存储大趋势白皮书》数据,车用存储市场规模将从2021年的40亿美元提升至2025年的100亿美元,复合增长率将达28%。

 

在吕岩川看来,电动汽车推出之后,车身控制、电装电控等汽车电子系统越来越集成化,再加上NVIDIA与高通等厂商推出的智能驾驶系统与智能座舱方案,一般都是用一颗主控芯片搭配一个大容量的存储芯片,就能够完成整车的控制。也就是说车用存储将更加集中化和大容量化,eMMC或者UFS存储将会是车用存储的发展方向。

 

“车企与我们合作的时候,它们会更加看重车规供应体系资质,江波龙已经通过了IATF16949体系认证,而且我们给车企供应的产品也都是符合AEC Q-100可靠性测试的。”吕岩川特别指出。

 

一般来说车规器件的温度范围更广,但在吕岩川看来,车规级存储并不仅仅是温度的考量,与其他应用领域存储最大的区别是失效率,必须要做到百万分之十以下。

 

据了解,江波龙在车规产线方面持续投入,自建了高低温测试产线和可靠性验证系统,全面考虑了长周期、恶劣环境和连续工作等条件,并针对性地进行了硬件设计。其车规级UFS、车规级eMMC、SLC NAND Flash等车用存储产品已开始量产,据称已经与20多家主机厂在合作。

 

未来自研存储芯片布局

 

谈到在自研存储芯片的未来布局,吕岩川表示,江波龙微电子部目前最主要的任务还是将SLC NAND Flash产品做扎实,完善产品的规格,提升每个规格的产品竞争力。当然,也会关注新兴存储产品的进展,比如MRAM,与ReRAM。虽然这两种新兴存储技术由于生态的原因,还没有被市场广为接受,但未来潜力还是很大的。

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