长江存储为何此时扩建
中国领先的 NAND 闪存制造商长江存储科技有限责任公司(YMTC)已在武汉启动第三座工厂的建设,目标是在2027年实现量产。对于仍列于美国实体清单、因此无法获取许多先进制造工具的长江存储而言,该项目标志着公司进入新阶段。国内需求正在快速增长。训练和运行大型人工智能模型、提供云服务以及制造消费设备,都需要大量高速非易失性存储。服务器和智能手机中的 NAND 闪存正是这类存储的来源。随着供应链重组,中国买家正转向本土供应商。对政策制定者而言,扩大本土存储产能既能减少对进口的依赖,也能支持被视为具有战略敏感性的数据基础设施。此时,长江存储的举措将为中国增加一个本土先进闪存来源,而中国获取某些外国技术的渠道正受到限制。
这一扩建时机恰逢存储芯片价格在2023年深度下行后回升。中国以外的最大生产商在扩产方面态度谨慎,以避免再次出现供应过剩。长江存储此时推进项目,即使无法达到韩国和美国竞争对手采用的最新制程技术,也能为国内客户供货。行业记录显示,该公司仍在出货基于Xtacking架构制造的3D NAND,同时也在认证更多中国制造的设备。第三座工厂还能为长江存储提供更多空间,以迭代技术、提高良率,并针对服务器、个人电脑、汽车系统和工业设备调整产品组合。该公司由一家国有控股实体持有,此次扩建也符合面向战略产业的国家投资计划。
武汉新晶圆厂概况
这座新设施是长江存储武汉园区的第三个大型园区。现有两座工厂专注于3D NAND,公司也一直在扩建第二座厂房以提升产量。中国供应链方面的报道显示,第三个厂区将更多依赖国产设备,这一转变符合国家政策方向。公司计划于2027年生产首批晶圆,之后随着良率提高、设备准备就绪而逐步提升产量。虽然具体制程节点尚未公开,但目标是为主流数据中心和消费级存储产品增加可观产能。
层数与Xtacking技术解析
现代 NAND 采用三维结构,将存储单元垂直堆叠成多层。层数越多,存储密度越高,单位比特成本也越低。长江存储采用的Xtacking技术将逻辑晶圆与存储晶圆键合。这种做法将控制存储器的电路与存储单元阵列分离,有望提升性能并缩短开发周期。2023年,长江存储推出了名为X3 9070的232层芯片。该芯片采用每单元存储四比特的QLC技术,存储密度约为每平方毫米19.8吉比特。预计第三座工厂将延续这一类技术,尽管短期内仍难以达到全球领先厂商采用的最高层数。
更多依靠中国设备是该计划的核心部分。本土供应商正努力填补光刻、刻蚀、沉积和检测等领域的空白。进展稳步推进,但要达到最先进进口设备的速度和精度仍需时间。长江存储似乎相信,到新产线投产时,国产设备组合将能够支持主流产品的大规模制造,即使初期无法实现尖端功能。
制裁、设备与应对之道
2022年12月,美国将长江存储列入实体清单。该措施以及此前和此后出台的出口规定,限制了其获取一系列光刻、沉积、刻蚀、计量、设计软件及其他含有美国技术的产品。2024年,美国工业与安全局(BIS)还对用于人工智能加速器的高带宽存储器增加了明确管制。针对中国境内设施的许可规定变得更加细化,国际供应商面临的合规负担也随之加重。
中国企业尝试通过使用旧款设备、调整工艺,以及采购不受限制的产品来维持生产。一些企业还调查了通过第三方渠道获取非受限备件和材料的途径。这些方式都无法完全替代最先进的设备。长江存储第三座工厂的战略指向另一条路径:建立能够大规模运转、不依赖受限进口产品的本土供应链。如果这一做法成功,中国将拥有稳定的本土闪存来源,用于在中国制造的服务器和设备。
向DRAM和高带宽存储器迈进
有迹象显示,长江存储希望拓展 NAND 以外的业务。中国企业注册信息显示,一家新实体已成立,负责在武汉建设第三座工厂,注册资本约为207亿元人民币。行业报道指出,公司正在评估是否将新厂区的一部分用于开发动态随机存取存储器(DRAM)。这一设想与高带宽存储器直接相关。高带宽存储器是堆叠式DRAM,与图形处理器及其他加速器配合使用,用于训练和运行大型人工智能模型。新管制出台后,中国获取高带宽存储器的渠道已成为瓶颈,包括知名云服务商在内的国内芯片设计公司都希望能有本土供应选择。
长江存储一直在开发硅通孔(TSV)封装技术,这是将DRAM裸片堆叠成高带宽存储器所需的技术。业内媒体也曾讨论长江存储与中国领先的DRAM制造商长鑫存储科技(CXMT)可能展开合作。长鑫存储已探索HBM2,并正推动在国产产线上生产HBM3;中国方面的消息人士预计,具备一定规模的产出将在2026至2027年间实现。长江存储在Xtacking项目中积累的混合键合技术专长,可能有助于HBM模块的堆叠对准、互连密度和热管理。通富微电子、武汉新芯等多家中国企业也在扩充先进封装产能,以实现存储器与处理器的连接。
目前,高带宽存储器供应由韩国和美国的三家公司主导。人工智能加速器买家早已提前预订了这些厂商的产能。中国进口商面临许可障碍,交付周期也在延长。即使本土投入规模有限,也能为中国的人工智能服务器、边缘加速器和科研集群提供本土选择。短期内,市场可能仅限于能够率先完成早期版本认证、并接受技术逐步成熟的中国客户。
产能、客户与市场影响
截至2024年底,长江存储在武汉的两座现有晶圆厂月产能约为16万片12英寸晶圆。随着设备持续安装,计划在2025年进一步增加约6.5万片晶圆的产能。第三座工厂将从2027年起新增一条独立的供应线。行业分析师估计,长江存储约占全球 NAND 产能的7%至8%,但目前营收占比不到5%,差距反映了产品组合和定价的影响。投资追踪机构还预测,2025年长江存储的支出可能占全球 NAND 资本开支的相当大比重。随着新产线逐步爬坡,公司立志跻身产能第一梯队。
大部分产出可能仍会留在中国。超大规模数据中心运营商、国内服务器和存储设备供应商、智能手机和个人电脑制造商、监控系统供应商以及智能汽车平台,都是闪存的大客户。这些企业也承受着降低进口零部件依赖度的压力。如果长江存储到2027年持续增加出货量,国内买家就能在固态硬盘和嵌入式存储中替换更多进口 NAND。即使长江存储很少向本土市场以外销售,这一转变也可能削弱中国市场对外国芯片的需求,并影响全球定价。
风险与限制
无论在哪个市场,以具有竞争力的成本提升存储芯片产量都并非易事。最先进的 NAND 使用数百层结构,工艺公差也很严格;在大宗商品业务中,良率每下降一个百分点都会压缩利润。QLC器件虽然提高了存储密度,但在耐用性和性能方面存在取舍,这对企业级硬盘尤为重要。长江存储还需要控制器、固件和经过认证的模组组装能力,才能为数据中心交付产品,而不只是裸芯片。
政策风险依然很高。出口规定可能变化,许可证可能被撤销,新的设备类别也可能被列入管制清单。财务风险同样存在,因为存储芯片价格具有周期性,今天作出的产能决策要到两年后才会面对市场。长江存储专注国内客户,可降低部分对外贸壁垒的风险,但仍须达到成熟供应商设定的质量和可靠性标准。
2027年前值得关注的里程碑
投资者和客户将关注第三座工厂能否扩大产能、设备供应链是否就绪,以及产品规划能否兼顾消费级和企业级需求。以下多个信号将显示项目能否按期推进,以及DRAM路线是否逐渐成形。
- 武汉厂区的建设和无尘室施工进度
- 设备进场时间,以及国产设备所占比例
- 2026年的试验产线和早期晶圆
- 2027年第三座晶圆厂产出首批芯片,以及随后推出的首批商业产品
- 宣布推出层数超过232层的产品以及任何新一代Xtacking技术
- 推进DRAM研发、TSV封装和HBM模块试制的正式举措
- 获得中国主要云服务商或服务器客户的认证
- 良率稳定的证据,以及与控制器和固态硬盘制造商的合作
要点
- 长江存储已在武汉启动第三座存储芯片工厂建设,目标是在2027年产出首批芯片
- 中国人工智能和云计算需求增长,以及推动供应链本土化的举措,正带动此次扩建
- 美国出口管制限制了先进设备的获取,推动长江存储转向国产设备
- 一家注册资本约207亿元人民币的武汉新实体为该项目提供支撑
- 长江存储正在探索DRAM和高带宽存储器,可能与长鑫存储合作,并重点发展TSV封装
- 截至2024年底,现有产能约为每月16万片晶圆,计划在2025年增加6.5万片
- 分析师估计,长江存储占全球 NAND 产能的7%至8%,营收占比不到5%,公司则立志跻身第一梯队
- 主要风险包括设备供应、良率、出口规定变化,以及企业级产品认证的挑战






