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隨着人工智能、大數據和物聯網等技術深入發展驅動存儲芯片復甦增長,NOR Flash正呈現快速發展態勢。然而,多年來NOR Flash的核心技術已經止步不前,且MCU E-Flash在28nm以下節點,全球尚未有可行的解決方案。針對這些關鍵痛點,領開半導體攜ATopFlash©技術橫空出世,從底層架構攻破行業壁壘,對NOR Flash進行顛覆性創新,推動產業繼續前進。
在NOR Flash技術類型中,ATopFlash©技術採用的是先進的電荷陷阱機制(目前廣泛應用於3D NAND),相比競爭對手的傳統浮柵機制具有多重技術和性能上的優勢,該核心技術具備雙重成本優勢:一是芯片存儲單元面積縮減約50%,使單位晶圓可產出芯片數量倍增;二是光罩數量減少近30%,顯著降低晶圓製造成本。這兩大優勢共同提升了產品的市場競爭力。在打造具有顛覆性的優質技術並取得“0到1”的階段性成功背後,領開半導體專業過硬的研發團隊功不可沒。而通過集結“世界頂尖技術+世界頂尖專家”以及資本市場支持,領開半導體不斷對產品研發進行迭代,目前已將產品技術佈局推進至量產前夜,並制定了三大階段性的明確目標,以呈現來自中國的“世界性創新”,並向真正做到全球領先持續邁進。
搶抓機遇卡住“世界脖子”
得益於全球半導體產業歷經調整後復甦,存儲芯片市場正在持續向好。CFM閃存市場數據顯示,在AI服務器的強勁需求帶動下,2024年全球存儲市場規模達1670.00億美元,創出歷史新高。其中,NAND Flash市場規模696.00億美元,DRAM市場規模973.00億美元。
然而,存儲芯片作爲“兵家必爭之地”,隨着多家半導體龍頭強化佈局、大批中小企業爭相湧入,已形成較穩定且競爭激烈的行業格局。但這並不意味着市場飽和、機會渺茫。
憑藉豐富的行業經驗和技術積累,領開半導體創始人兼CEO金波敏銳發現,NOR Flash是一個年產值40億美元的市場,保持着每年15%的增速,對初創企業空間較大。“其市場定義非常清楚,但核心技術多年來發展勢頭緩慢,長期沒有取得重大突破,即目前NOR的主流技術還是浮柵/ETOX,但ETOX浮柵技術小於45nm已經沒有設計空間,達到了物理極限,導致行業技術進展五年來徘徊不前。同時,MCU E-Flash小於28nm在全球沒有解決方案。”
但NOR Flash仍有其獨特價值。在技術路徑方面,NOR的非易失性、超高任意讀取速度、可片上執行、寫入速度慢、和價格昂貴等獨特的特性決定了其不適合做大容量存儲。不過,當前系統的代碼存儲和預設信息存儲媒介成爲對NOR的剛需,促使NOR Flash勢必會快速增長。
作爲初始代碼的載體,NOR Flash被廣泛應用於各個智能化領域,包括主板BIOS、數字機頂盒、家庭網關、路由器、IoT、汽車電子、穿戴式設備、安防監控等,並在人工智能、大數據、物聯網等新興技術推動下加速增長。其中,NOR在智能穿戴、AMOLED屏、手機攝影、IoT設備、汽車電子、5G基站、增強現實、虛擬現實、AI用戶端等具備較大增長空間。
目前,鑑於需求變化、技術路線和成本效益等考量,全球三大存儲芯片廠商相繼減產並退出NOR Flash,同時部分國內和中國臺灣存儲廠商已經佔據行業主導地位。金波指出,在主流技術已到極限且無更先進的解決方案情況下,“卡全世界脖子的問題,就是我們的機會。”而他的信心源自領開半導體ATopFlash©技術,這是滿足將來產業新產品唯一的技術選擇。
底層創新鑄就“六大優勢”
正如摩爾定律所揭示的,半導體行業的本質在於持續的技術迭代,而創新正是推動產業發展的核心動力。迴歸初心,敢於創新、而非內卷,掌握基礎核心黑科技纔是硬道理。基於這一理念,領開半導體立足於從底層架構攻破行業壁壘,從而對NOR Flash進行顛覆性創新。金波認爲,領開半導體是一家半導體技術公司,而不僅僅是一家芯片設計公司。隨着中國半導體制造水平的持續提升和國內市場規模的快速擴張,過去五到十年間,國內首批芯片設計企業實現了跨越式發展。但若未能掌握核心技術,企業終將面臨發展瓶頸,靠內卷和壓榨供應鏈而取得的成本優勢,不可持續。畢竟,依靠擠壓國內供應鏈取得優勢成本對中國半導體產業來說是一場零和遊戲。
據悉,ATopFlash©技術是領開自有知識產權,獨立於工藝的非揮發性存儲芯片的底層設計架構的發明,可用於量產之 55/40/28nm以及擴展至FinFET 20/14/10/ 7nm 以下邏輯工藝製程,由於該技術對邏輯工藝包容度高,非常適合應用於嵌入式Flash IP。
對於其關鍵創新,金波闡釋道,ATopFlash©技術是NOR架構的全新突破,同時沿用了傳統的電壓控制而非MRAM/RRAM嘗試的電流控制。其物理機制是現在最新的電荷陷阱(Charge Trap,廣泛用於3D NAND),並通過多維創新,實現面積可以繼續微縮,並填補了嵌入式在28nm以下的真空。
目前,在NOR Flash技術類型中,全球採用電荷陷阱技術的僅有英飛凌(Cypress)、普冉和領開半導體。金波指出,“英飛凌(Cypress)的MirrorBit技術方案採用45m單晶體管,是將電荷放置在兩個角落,但已達到物理極限不能再微縮,否則兩個電荷將觸碰在一起。而普冉的SONOS 2T1b技術源自於英飛凌(Cypress)授權,採用Memory+NMOS選擇管架構,可以做到40nm。但由於單位位節面積較大,只適用於低容量產品,並且由於NMOS選擇管的耐高壓特性,繼續微縮會直接影響晶體管可靠性,因此SONOS 2T1b技術繼續微縮性價比不高。”
相較Cypress SONOS 2T1b而言,ATopFlash©技術採用基於電荷陷阱機制的“雙存儲組對”架構,可以運用(但不侷限於)先進的邏輯工藝平臺,且具有多重技術和性能優勢。
第一,全世界最小的架構之一,比ETOX 的1T1bit小半個contact。第二,節省了一層 金屬層。第三,單一器件,使工藝更加統一&簡潔。第四,大幅提高讀取電流。第五,徹底避免了潛在的NMOS選擇管的可靠性問題。第六,微縮路徑僅受制於第一金屬層的間距大小,隨着工藝節點推進,進一步微縮的路徑通暢。
正是基於ATopFlash©技術的這些特點和性能優勢,領開半導體纔有了底氣“卡全世界的脖子”。而讓金波尤爲自豪的是,作爲技術研發的老兵,無論SONOS 2T1b還是ATopFlash©技術,他均是技術架構發明人。
關鍵特性形成“降維打擊”
“技術創新永無止境”,這是金波在半導體行業摸爬滾打多年體現出的重要信條和特徵。因此,他以極大勇氣和信心創立領開半導體,決心將ATopFlash©技術從理念轉化爲現實。
“存儲是一個老實人的行業,只能老老實實的開發技術,取得成本優勢。目前我們的技術毫無疑問是世界領先的。”金波自信地表示,一旦領開的技術優勢保持下去、擴展開來,就能彎道超車、熱刀切黃油,在行業競爭中形成降維打擊。
據悉,領開於2025年5月實現55nm出片技術驗證成功,併力爭在今年下半年實現新產品流片,從而成爲行業嶄新的行業標杆。
ATopFlash©技術的核心優勢包括兩大成本優勢。芯片的成本包含兩大部分,分子是晶圓價格/成本,分母是單位晶圓芯片顆粒數。首先,領開半導體的芯片單元存儲面積較同行小了近一半,意味着在一片晶圓上可以大幅增加芯片顆粒數。其次,製造工藝簡單。在芯片製造環節中,光罩通常佔據不菲成本,而ATopFlash©技術的光罩經實測僅需22層,大幅少於主流技術的30層。
至於可靠性,ATopFlash©達到10萬次擦寫和十年數據保存的業界JEDEC標準,前期產品的溫度範圍爲-40C–85C,滿足消費和工業應用。通過微調工藝和設計,將來可達125C車軌標準。
金波指出,“ATopFlash©技術還可以滿足端側AI芯片的更高需求。特別是高容量和高速讀取,接下來可以做不少文章”。正因如此,ATopFlash©技術很可能成爲未來產業新產品的唯一技術選擇。
專業過硬團隊“一馬當先”
衆所周知,存儲芯片行業競爭向來尤爲激烈且格局已較穩固,但“後來者總有機會”。
如今,通過集結“世界頂尖專家打造世界頂尖技術”以及數千萬元研發投入,領開半導體熬過了起步的艱難階段,達成了“從0到1”的發展目標,即將迎來產品市場化的爆發期。而在打造具有競爭力的優質產品並取得階段性成功背後,領開半導體的研發團隊功不可沒。
據金波介紹,領開半導體規模雖然不算大,但已擁有15位專業過硬的研發人員,其中包括刷新過全球存儲芯片研發速度記錄的“行業大拿”,以及擁有30年以上的半導體行業產品研發和工程管理經驗的外籍專家。與此同時,領開半導體還在不斷向海外知名企業和國內一流大學伸出橄欖枝,“兩條腿走路”持續保持高層次人才濃度、世界級和旺盛活力水準。
其中,作爲從業近三十年的行業老兵及領開半導體掌舵人,金波曾在多家半導體企業任職高管,在綜合管理、技術開發、生產線管理、晶圓行業經驗和產業投資等方面具有一系列顯著成果,同時也是全球所有65nm以下獨立以及MCU嵌入式SRAM 6T cell通用架構的發明人。
至於人才引進標準方面,在金波看來,具備真本事和強執行力至關重要,好的結果往往源自於此。而這在內部共同討論形成的核心價值觀和企業文化中有所體現,其中包括三項執行力:做得出來,賣得出去;執行力:沒有測量,沒有性能;執行力:提前計劃&快速行動。
“除了執行力,我們還看重是否注重團隊精神,是否篤信技術纔是核心競爭力等。”他說。
階段目標劍指“全球領先”
鑑於具有競爭力的優質產品以及專業過硬的團隊“齊聚”,領開半導體已經制定了三大階級性的明確目標,即2026年打造全線產品,2028年嘗試登陸科創板,真正做到全球領先。
金波表示,“通常一項芯片技術需要5-10年的研發。但憑藉厚積薄發,領開半導體在短短兩年之內,已經實現55nm技術驗證,同時40nm先導產品設計已完成80%,處於量產前夜階段。另外,存儲芯片是標準件芯片,具有相同的接口和操作命令,客戶可以即插即用,這使得具備核心技術和成本優勢的ATopFlash©技術能實現快速推廣和起量,未來前景廣闊。”
無疑,半導體作爲高科技行業,依靠核心技術突破纔是正道。而憑藉原創技術打造的核心優勢,領開半導體在營收利潤和毛利率上有望處於“高位預期”,同時在行業價格競爭中更加富有彈性。這使得ATopFlash©技術相關項目容易受資本青睞,併成爲上市公司優先併購標的。
如今,隨着半導體行業不斷深入發展,更多投資人開始關注這家實力不凡的初創企業。例如具有清華背景的飛圖創投連續領投兩輪。在領開半導體總部遷至寧波後,寧波天使投資引導基金、鎮海產業投資基金、甬股交的潤寧基金均以真金白銀給予支持,助力其企業規模不斷擴大、產品研發和市場推廣的後勁更加充足。
在給企業命名時,金波便賦予了其願景:領先潮流、開拓未來,以及使命:自主、自強和創新。在使命踐行方面,如今剛完成技術積累的領開半導體,已經取得了17項國內技術專利,另有多項專利正在申請中。而在此舉背後,金波堅信,中國的半導體肯定將成全世界第一,而專利註冊在國內寓意着這是來自中國的“世界性創新”。同時,依託中國工程師的辯證思維天然優勢,領開半導體將來也勢必能平穩快速地“壯大”,從而站上世界之巔。
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