在美起诉半导体巨头，这家中国芯片公司什么来头？

长江存储为何敢向美光发起挑战？

美股财报季高潮来临前夕，半导体市场巨头之一美光被起诉了。

近日，长江存储控告美光(MU.O)侵犯11项专利，这些专利涵盖美光旗下多种内存芯片产品。这不是两家公司首次发生纠纷。去年，长江存储就曾状告美光侵犯8项专利，要求法院禁止美光在美销售相关产品或向其支付专利授权费。

美光和长江存储的诉讼围绕NAND Flash存储芯片展开。在这个高度集中的市场里，三星（005930.KS，SSNLF.OO）、美光(MU.O)、SK海力士（000660.KS）等几家企业包揽了接近60%的份额。

1978年，美光成立于美国爱达荷州，在近40年后，长江存储才在武汉“出生”。在半导体市场，企业存续的时间很多时候意味着技术、产品、客户和资金的积淀。“后来者”想要闯进围城，需要跨过技术、资金、规模等多道门槛。

长江存储为何敢向美光发起挑战？

后来者的胜算

长江存储在去年、今年分别向美光发起的两次专利诉讼，共涉及19项专利。长江存储认为，美光的96层、128层、176层和232层内存芯片以及部分DDR5 DRAM芯片（Y2BM系列）涉嫌侵权。

在两次的起诉中，长江存储的诉求基本一致，即请求法院禁止美光在美销售相关产品，赔偿侵权损失；若法院拒绝申请永久禁令，则美光需向其支付持续性许可费（ongoing royalty）。

两度起诉，胜算几何？

“从公开资料来看，这些是3D NAND产品不太容易绕过的核心专利，长江存储的胜算比较大。”前人工智能NLP企业首席科学家、千芯科技董事长陈巍告诉时代财经记者，他认为长江存储在经过多年的3D NAND专利布局后已经形成了一定的专利壁垒。

涉案专利主要涉及3D NAND存储阵列器件结构与工艺技术、Xtacking（长江存储专利技术）工艺技术、NAND存储器编程方法等关键基础专利。陈巍认为，“美光很有可能在这两起案件中寻求和解。”

针对诉讼的相关情况，时代财经记者进一步联系长江存储和美光集团，但长江存储方面表示目前暂无具体回应，美光集团截至发稿也未对具体问题做出回应。

存储芯片（又称半导体存储器），是以半导体电路作为存储媒介的存储器，它是智能手机、PC、AI服务器等消费电子核心支撑硬件。

存储芯片分为闪存和内存两种。闪存主要包括NAND Flash、NOR Flash，而内存主要为DRAM。

在存储芯片领域，三星、美光、SK海力士号称“三巨头”，彭博数据显示，2021年三星电子、SK海力士和美光科技在全球DRAM市场的份额高达94.1%。在NAND Flash领域，中商产业研究院2023年数据显示，它们的市场份额分别达到32.7%、18.4%和10.8%。

图源：中商情报网

在闪存芯片制造过程中，随着芯片在2D平面向更小尺寸发展，技术瓶颈逐步显现，在尺寸过小的情况下，每个存储单元之间的相互影响增加，容易产生电荷干扰和数据损失。为了解决这个问题，制造商转向了3D NAND技术，这种技术通过在垂直方向上堆叠存储单元来实现存储芯片的扩展。

成立于2016年的长江存储是国内最大的3D NAND Flash厂商（闪存芯片制造）。民生证券研报指出，截至2020 年末，长江存储取得全球接近1%市场份额，成为六大国际原厂以外市场份额最大的NAND晶圆原厂。

进击的后来者

作为后入局者长江存储为何能会反过来指控巨头美光侵权？这与长江存储的核心武器——Xtacking技术脱不开关系。

在Xtacking推出前，市场上的3D NAND主要分为传统并列式架构和CuA（CMOS under Array）架构。与先前架构相比，Xtacking可实现在两片独立的晶圆上加工外围电路和存储单元，当两片晶圆各自完工后再将他们合二为一。根据长江存储官方说法，这一技术能够使产品开发时间缩短三个月，生产周期缩短20%。

2022年11月，美国半导体资讯网站TechInsights发布了一篇文章，用“令人惊叹”等词语来形容长江存储232层闪存颗粒的上市量产。TechInsights表示，这是全球市场上首个200层以上的3D NAND零售解决方案，比三星、美光都要早。

后来居上的长江存储到底是谁？

图源：企查查

2016年7月，在武汉新芯的基础上，长江存储正式成立。

次年，长江存储设计制造了中国首款3D NAND Flash芯片，突破32层，并实现首次流片。2018年，第一代3D NAND闪存实现量产，第二代3D NAND闪存实现首次流片， Xtacking架构也在该年发布。同年，长江存储公司的总投资额已达到240亿美元。

2019年，长江存储量产基于Xtacking架构的64层256 Gb TLC 3D NAND闪存，这是中国首款64层3D NAND闪存。第三代TLC 3D NAND（X2-9060）设计完成，并实现首次流片。

2020年，长江存储成功研发出第三代QLC 3D NAND（X2-6070），堆层数达到128层同年，公司研发的消费级SSD上市，eMMC/UFS嵌入式存储顺利通过验证。

2021年，长江存储研发制造的第三代TLC/QLC NAND（X2-9060/X2-6070）全面量产eMMC/UFS量产出货，一期工厂实现满产。

2022年，除了232层闪存颗粒实现量产的动态，公司基于第三代NAND的系统解决方案上市，正式发布了Xtacking3.0技术架构。

目前长江存储和美光专利诉讼中，也涉及Xtacking工艺技术的相关专利。

先进封测成新赛点

除了Xtacking架构，长江存储瞄准的新赛点是先进封装技术。

近日，中国半导体行业协会理事长、长江存储董事长陈南翔近日再接受中央广播电视总台CGTN专访时表示：现在（中美）芯片半导体产业显然是已经失去了“摩尔定律”像过去有效时的一个最重要的东西——“共识”。

“因为现在是一个应用为王的时代，此外以前大家注重的都是晶圆制造技术，而在当下还需要最新的封装技术的加持。比如当前火热的AI芯片都是需要最先进的晶圆制造技术和最先进的封装技术的。可以预测，在未来非常近的一天，封装技术的重要性恐怕都要超过晶圆制造技术的重要性。”陈南翔在采访中表示。

从产业链视角出发，晶圆代工产业链的上游为IC设计，中游为晶圆制造，下游则是封装测试环节。

在之前，晶圆制造产业在此前一直占据比较大的市场份额。德邦证券研报指出，晶圆制造环节在整个半导体产业链中的价值占比约为19%。

图源：德邦证券研报

不过，随着集成电路制造工艺水平已经接近半导体器件正常工作的尺寸极限。维持了近六十年的摩尔定律脚步正逐渐放缓。

“国际国内都开始寻求通过先进封装集成技术来进一步提升芯片的算力或存储容量。”陈巍表示。

YOLE最新数据显示，全球先进封装市场在2023年至2029年期间预计将以12.9%的年复合增长率（CAGR）持续扩大，市场规模有望从2023年的392亿美元增长到2029年的811亿美元。

这为本就在先进封装产业占据一定优势的中国企业发力带来了机遇。

“长江存储的Xtacking技术，加速了产品研发进程并降低了总体成本，公司事实上已经从先进封装集成技术上受益。”陈巍表示。

此外，长江存储还在封测领域有所布局。例如长江存储控股50.94%宏茂微电子（上海）有限公司就提供多样化的半导体芯片封测解决方案，产品覆盖3D NAND (Raw NAND, eMMC, UFS, eMCP)、2D NAND、NOR、 DRAM、SRAM等存储器产品的封装和测试。

国投证券认为，存储产业经历“美—日—韩”的变迁，未来十年是中国存储的黄金十年。

陈巍也持类似观点。“存储器产业属于“资本+生产+技术”密集型，目前看只有中日韩三国能提供恰到好处的产品人才和技术人才。”在他看来，我国企业背靠国内的电子产业链，有比较好的产业客户需求和产业协作优势。