啟明芯“星圖室”內,關于鎧俠與西部數據可能合並nand fash業務的緊急會議,在林軒最終拍板、阪本健一獻上“破局三策”之後,暫時告一段落。
雖然這個突如其來的行業變局,為剛剛啟航的“神農存儲”計劃增添了巨大的外部壓力和不確定性,但也進一步激發了林軒和整個核心團隊破釜沉舟、自主掌控核心存儲技術的決心。
會議一結束,阪本健一這位年逾六旬、在半導體存儲領域浸淫了近四十年的東瀛“教父”,便以一種與他年齡不符的雷厲風行姿態,正式接過了“神農存儲”技術研發的帥印。
他深知,留給他們的時間不多了。一旦鎧俠與西數真的完成合並,新的nand巨無霸必然會利用其規模和專利優勢,對後來者進行更殘酷的絞殺。
啟明芯必須趕在他們完成內部整合、釋放出全部“能量”之前,在nand fash的下一代技術上,搶佔到關鍵的“先手棋”!<內存的研發,作為啟明芯未來在高性能計算、人工智能以及服務器等領域布局的戰略基石,也刻不容緩。<這兩大存儲技術高地的、堪稱“科技長征”般的艱苦卓絕的研發攻堅戰,在啟明芯位于深川的中央研究院、以及剛剛完成收購升級的“啟明芯歐洲圖像技術創新中心”內,以前所未有的強度,全面打響!
阪本健一將其數十年積累的經驗和智慧,毫無保留地傾注到了“神農存儲”的團隊組建和技術路線規劃之中。
他首先從啟明芯內部,挑選了一批在半導體物理、微電子工藝、電路設計以及材料科學等領域擁有扎實基礎的年輕工程師,與他從東瀛帶來的幾位核心弟子,以及歐洲iagitech團隊中擅長模擬電路和精密制造的專家們,共同組建起了“神農存儲”最初的、也是最核心的研發“種子部隊”。
在nand fash的技術路線上,他堅決執行了林軒和他共同商定的“聚焦下一代,搶佔技術代差”的“跳級”戰略。
團隊直接放棄了在當時主流的64層或96層3d nand技術上與巨頭們進行“紅海”競爭的念頭,而是將全部研發力量,都投入到了更具前瞻性和顛覆性的——
128層以上超高堆疊3d nand fasc和qc的前瞻性研究之中!
這條路的難度,堪稱“地獄級”!
超高堆疊3d nand,意味著要在指甲蓋大小的 片上,像雕刻微縮版的“通天塔”一樣,精準地蝕刻出深達數微米甚至數十微米、直徑卻只有幾十納米的垂直通道,
並在這些比頭發絲還要細數萬倍的通道內,均勻地沉積上數十層甚至上百層厚度僅有幾個原子級別的電荷俘獲層、隧穿氧化層和阻擋層……其工藝控制的精度和難度,每增加一層,都呈指數級上升!
而pcqc技術,則要求在每一個小小的存儲單元內,通過極其精密的電壓控制,實現對4個比特qc)甚至5個比特pc)數據的可靠讀寫!
這對存儲材料的穩定性和耐久性、主控芯片的糾錯算法和信號處理能力,都提出了近乎變態的要求!任何微小的電荷泄漏或電壓漂移,都可能導致數據的災難性丟失!
在最初的幾個月里,阪本健一帶領的nand研發團隊,幾乎是天天“踫壁”。
實驗室里,用于超高深寬比刻蝕的等離子體設備,因為參數控制不當,燒毀了無數片昂貴的測試晶圓。
用于多層薄膜均勻沉積的原子層沉積ad)設備,也因為材料源的純度和腔體環境的細微波動,遲遲無法達到預期的成膜質量。
pcqc的測試芯片,更是因為電荷保持特性太差,數據寫入後不到幾小時就“灰飛煙滅”,被工程師們戲稱為“閱後即焚存儲器”。
一時間,團隊內部也出現了一些悲觀和動搖的情緒。
“阪本先生,我們是不是太冒進了?直接挑戰128層以上的堆疊,還要搞什麼pcqc,這簡直是不可能完成的任務啊!三星和鎧俠他們,在96層上都還在苦苦掙扎呢!”一位年輕的工程師,在一次實驗再次失敗後,忍不住向阪本抱怨道。
阪本健一只是平靜地看著他,蒼老的臉上沒有絲毫的波瀾。
他指著實驗室牆上,林軒親筆書寫的那幅巨大的“開天計劃”戰略圖,緩緩說道︰“孩子,你看到那座最高的山峰了嗎?如果我們選擇從山腳一步一個腳印地往上爬,或許也能到達山頂,但等我們爬到的時候,山頂上最好的風景,可能早就被別人佔光了。”
“林先生選擇的,是一條更艱難、但也可能更快的路——
我們要在懸崖峭壁上,開鑿出一條屬于自己的、通往巔峰的捷徑!這條路,注定充滿了失敗和犧牲。
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但每一次失敗,都是在為最終的成功,積累寶貴的經驗。記住,存儲芯片的研發,從來就沒有一帆風順的坦途。
唯有像‘愚公移山’那樣,一代人接著一代人,一鎬頭接著一鎬頭,持之以恆,百折不撓,才有可能最終撼動那座看似不可逾越的技術大山!”
阪本健一的這番話,如同暮鼓晨鐘,再次點燃了年輕工程師們心中的火焰。他們知道,自己正在參與的,是一項足以載入史冊的偉大事業!<內存的研發戰線上,阪本健一同樣展現出了他作為“存儲教父”的深厚功力。<的技術迭代雖然看似沒有3d nand那般“日新月異”,但其對制造工藝的極致要求和專利壁壘的森嚴程度,卻有過之而無不及。<的技術路線上,他采取了更為穩健和務實的“兩步走”策略︰
第一步,先從相對成熟的ddr3和低功耗pddr3技術入手。這一方面是為了讓團隊快速積累dra核心單元的制造工藝經驗和參數優化能力;
另一方面,也是為了盡快拿出能夠滿足啟明芯自家中低端“天樞”soc和部分物聯網設備需求的、具有一定性價比的dra產品,為“神農存儲”計劃實現初步的“自我造血”。
第二步,則是在掌握了核心工藝和積累了足夠人才之後,再集中力量,向代表著未來高性能計算和服務器市場方向的ddr4、ddr5乃至hb等更先進的技術節點,發起全面沖擊!<的研發之路,也同樣充滿了挑戰。
特別是在核心的深溝槽電容制造工藝上,如何在保證極高深寬比的同時,實現溝槽內壁介電薄膜的均勻覆蓋和無缺陷填充,一直是困擾業界的頂級難題。
與此同時,“神農1號”超級晶圓廠的建設,也在孫振南的親自督導下,在華夏中部武省省會城市的高科技產業新區,如火如荼地進行著。
這座佔地數千畝、首期總投資額高達百億美金的超級工廠,其設計標準完全對標三星和台積電最先進的12英寸晶圓廠。
光是其核心生產區那座巨大無比的、對空氣潔淨度和溫濕度控制要求達到極致的超淨廠房的建設,就耗費了天文數字的資金和難以想象的工程技術。
而在最關鍵的生產設備采購環節,啟明芯也再次遭遇了來自國際存儲巨頭的“無形之手”的阻撓。<的最新款nxt系列沉浸式光刻機、a和te的先進刻蝕與薄膜沉積設備、aat的離子注入和化學機械拋光設備……這些代表著全球半導體制造最高水平的“國之重器”,其產能和出口,都或多或少地受到國政府和存儲寡頭聯盟的暗中影響。
趙晴鳶和黃耀龍的團隊,不得不再次在全球範圍內展開艱苦卓絕的商業談判和戰略博弈。
他們充分利用啟明芯在全球科技產業中的巨大影響力、與中東主權財富基金的戰略合作關系、以及華夏國家層面在重大科技項目上的政策支持,多管齊下,威逼利誘,才勉強確保了“神農1號”核心設備能夠按計劃、分批次地交付到位。
其過程之艱難,堪比一場沒有硝煙的“世界大戰”。
然而,就在“神農存儲”的研發團隊在實驗室里揮汗如雨、晶圓廠的建設工地上塔吊林立之際,一個足以載入華夏半導體產業史冊的、小小的、但卻意義非凡的突破,終于在阪本健一和他的團隊手中,悄然誕生了!
在啟明芯深川中央研究院p3級超淨實驗室的一間小型測試車間內。
經過了長達數個月、數千次失敗的實驗之後,一片由“神農存儲”團隊自主設計、並利用啟明芯內部小型實驗線制造出來的、包含了一小塊128層3d nand fash測試芯片陣列的12英寸晶圓,成功地通過了初步的電學性能測試!
雖然這僅僅是一顆測試芯片,其存儲密度、讀寫速度和良品率都還遠未達到商業化量產的標準。
但是,它清晰地證明了,阪本健一提出的那套關于超高堆疊3d nand的技術路線圖,以及林軒寄予厚望的“ai賦能制造”的理念,是完全可行的!
當阪本健一顫抖著雙手,從測試探針台上取下那顆小小的、閃爍著金屬光澤的測試芯片,通過高倍電子顯微鏡,清晰地看到那如同微縮摩天大樓般、整齊排列的128層存儲單元結構時,這位年過花甲的東瀛老人,再次熱淚盈眶!
“林先生……我們……我們初步成功了!”他在第一時間,撥通了林軒的加密視頻電話,聲音因為激動而哽咽,“雖然只是萬里長征的第一步,但我們……我們終于在華夏的土地上,用我們自己的雙手,點亮了第一顆真正屬于未來的、超高密度nand fash的‘希望之火’!”
林軒在屏幕那頭,也露出了欣慰而激動的笑容。
他知道,這顆小小的測試芯片,對于整個“開天計劃”而言,其意義,甚至比“東方屏”的量產和“鷹眼”的發布,都更為重大!
因為它標志著,華夏,在存儲芯片這個被譽為“現代工業皇冠上的明珠”的、技術壁壘最高、也最受制于人的領域,終于擁有了屬于自己的、可以燎原的“星星之火”!
“阪本先生,您和您的團隊,創造了歷史!”林軒由衷地贊嘆道,“這不僅僅是一顆芯片,這是我們打破壟斷、實現自主的‘奠基石’!是‘神農精神’的最好體現!”
他知道,接下來的路,依然漫長。但有了這第一顆“火種”,他堅信,在不久的將來,“神農存儲”的熊熊烈焰,必將燃遍整個世界!
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