在數字化時代，存儲芯片稱得上是重要的“數據糧倉”。

它能存儲各種數據資源，決定著手機能存多少照片、電腦能加載多快的程序，甚至關系著AI大模型和自動駕駛的“記憶容量”，有著非常強的戰略作用。2024年，全球芯片市場銷售額首次超過6000億美元，其中邏輯產品占比最大（2126億美元），內存產品排名第二（1651億美元）。

最近，存儲芯片行業上演了一出“倒反天罡”的大戲。有韓媒報道，三星電子跟長江存儲簽署了3D NAND混合鍵合專利許可協議，從下一代閃存芯片（V10 NAND）開始使用長江存儲的專利技術，特別是“混合鍵合”技術。

作為全球存儲芯片巨頭，三星竟然跟一家成立于2016年的中國企業合作，堪稱“巨頭向新秀交學費”。由于這樣的操作著實比較少見，一些韓國網友不如意料地再次破防，聲稱“三星要沒落了”“三星向中國低頭了”。

細究內情，這場合作絕非簡單的“巨頭低頭”，而是一場技術定義權的重新洗牌。

必須承認，在全球存儲芯片行業，三星依然是妥妥的頭部玩家，領先于長江存儲。只不過，長江存儲通過Xtacking架構創新打出一片天地。更為關鍵的是，它給自家的“混合鍵合”技術申請了大量的專利，三星要想用就繞不開它。

這場合作顯現出中國科技企業在壓力之下，通過架構創新實現逆襲的底層邏輯。如今火遍全球的DeepSeek，某種程度上也是架構創新的代表。

當被外界打壓或者進入困局，中國科技企業正在把架構創新當做“破局神器”。那么，誰又會是下一個用“架構創新”實現逆襲的中國企業？

01 從“蓋樓競賽”到“樂高拼接”：

長江存儲的架構變革

要理解三星為何向長江存儲“交學費”，得從3D NAND技術的“蓋樓競賽”說起。

在存儲芯片行業，傳統2D NAND的存儲單元采用平面結構，存儲單元被排列在一個平面的單層結構內，容量有限。而3D NAND采用多層垂直堆疊結構的，就像是在“蓋樓”。

這突破了傳統平面存儲的容量限制，能讓存儲密度做到指數級增長，由此吸引了三星、美光、SK海力士等頭部玩家布局。

尤其是三星，早在2015年就把樓蓋到了三十多層，此后十年更是一路蓋到了兩百多層，速度遠超其他同行。這在于三星有個獨家技術——CoP （Cell on Peripheral）技術，簡單說就是在單片晶圓上將控制電路置于存儲單元下方，然后向上不斷堆疊。

打個比方，就像把控制電路當做地基墊在存儲單元下面，然后往上不斷蓋樓。依靠獨特的絕緣技術，三星既能保證每一層“樓”的存儲單元跟“地基”的電路相連，又不相互干擾，避免短路。

不過到了2025年，三星的“蓋樓行動”面臨著極大壓力。隨著SK海力士和美光等競爭對手的層數都超過了400層，三星計劃今年下半年開始大規模生產第十代存儲芯片V10 NAND，層數會蓋到420~430層的新高度。

這時候問題就來了，還是拿“蓋樓”比喻：

1、地基壓力過大：到了400多層，存儲單元底部電路的壓力變大，可能會對電路造成損壞。相當于樓層變高，地基壓力會變大。

2、工藝更加復雜：層數多了，控制電路的工藝復雜度呈指數級上升，良率會下滑。相當于樓層高了施工難度高，質量難以保障。

3、維修成本飆升：層數多了，一旦電路出問題，維修成本巨大，相當于樓棟出現問題有時候需要從頂樓檢查到底層，非常麻煩。

這就是三星的CoP技術困境——“死磕一棟樓，蓋得越高難度越大”。

沒辦法，三星只好尋求跟長江存儲的合作，因為后者有一個獨家絕活——Xtacking架構。

簡單說，Xtacking架構是在兩片獨立的晶圓上加工外圍電路和存儲單元，當兩片晶圓各自完工后，再通過數百萬根垂直互聯通道(VIA)將兩片晶圓鍵合在一起。

翻譯過來就是，長江存儲采用的是“樂高式造樓法”，存儲單元和控制電路是單獨分開的，最后像拼樂高一樣拼起來。

跟三星的CoP技術相比，Xtacking架構技術相當于把原本放在“地基”里的電路，均勻分配到每一層“樓”里，每一層都裝了一個獨立的電源。這樣的架構創新有很多優勢：

1、性能提升：在傳統3DNAND架構中，外圍電路約占芯片面積20~30%， Xtacking技術能實現更高的存儲密度，芯片面積可減少約25%，還可以讓NAND獲取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。

2、更短的周期：由于Xtacking架構可以利用存儲單元和外圍電路的獨立加工優勢，實現并行的、模塊化的產品設計及制造，所以周期能縮短3個月，生產周期可縮短20%。

3、更低的成本：在Xtacking架構中，工藝復雜度降低，減少了20%的光刻和蝕刻步驟，成本也降低了20%，隨著層數的不斷增高，基于Xtacking所研發制造的3D NAND閃存將更具成本優勢。

其實，三星原本計劃在V10 NAND中親自解決混合鍵合技術。然而，它發現從V10到V12代產品幾乎都無法繞開長江存儲的專利布局，最后只能尋求合作。

這是因為長江存儲很有先見之明，從2016年開始就圍繞自家的混合鍵合技術注冊了上萬項專利，形成密密麻麻的“專利地雷陣”，別人一旦踩中就會惹上麻煩。

可以說，這場合作不僅是技術比拼的勝利，也是專利競賽的縮影。

02 從被制裁到快速起跑，

長江存儲的逆襲路徑

長江存儲能夠跟三星合作，一個重要的原因就是架構創新。要問它為什么要搞架構創新，繞不開一個字：

難。

2016年前后，國內三大存儲芯片公司——晉華集成、合肥長鑫和長江存儲相繼成立。此時的全球存儲芯片市場，已被三星、美光、SK海力士等巨頭壟斷。它們手握海量專利，技術壁壘高如城墻。長江存儲很難從市場縫隙中突圍，而且稍不留神就會踩到“專利地雷”。

值得慶幸的是，2016年開始中國對3D NAND技術進行了非常全面的專利預警工作，呈現了當時各家大廠的技術路線和相互規避的情況。此時的長江存儲，相當于拿到通關的地圖，能夠更容易地避開國際專利雷區。

不過，起步的時候長江存儲跟國外巨頭差距依然明顯。2017年，長江存儲研發出32層3D NAND，但同年三星已量產64層，技術差距如同“小學生挑戰博士生”，時間差距更是達到5年。

轉折點發生在2018年，長江存儲推出了Xtacking架構，開辟出一條新路線。2019年，長江存儲實現32層3D NAND量產，并研發出64層3DNAND。

2020年，長江存儲宣布第三代TLC/QLC兩款產品研發成功，其中X2-6070型號作為首款第三代QLC閃存，擁有發布之時業界最高的I/O速度，最高的存儲密度和最高的單顆容量。

隨著長江存儲快速起步，警覺的美國揮舞起了打壓的大棒。2022年，美國將長江存儲列入實體清單，禁止其使用任何含美國技術的設備。這番制裁相當于馬拉松跑到一半被沒收跑鞋，讓你光腳跑。

面對制裁，長江存儲加大了跟國產廠商的合作，比如利用中微半導體的蝕刻設備、北方華創的沉積與蝕刻設備，以及拓荊科技的沉積設備等等。當外界以為長江存儲要撲街的時候，它反而支棱起來了：

2022年，半導體研究機構TechInsights稱，長江存儲量產232層3D NAND芯片X3-9070，堆疊層數和存儲密度達到國際領先水平；

2024年，長江存儲的Xtacking 4.0實現270層堆疊，讀取速度突破14.5GB/s，比肩全球頂級SSD。

被美國封鎖搶走跑鞋后，長江存儲反而跑得更快了。

前瞻產業研究院指出，2020年底長江存儲在NAND Flash領域的全球市場份額為1%，2023年進一步擴大到10%。更重要的是它在技術上掌握了主動權，Xtacking架構已經成為3D NAND行業的新標準。據悉，SK海力士也正跟長江存儲談專利協議，打算在400層以上的產品里用上混合鍵合技術。

長江存儲在NAND Flash領域的全球市場份額 | 來源：前瞻產業研究院

過去，全球存儲芯片市場長期被三星、SK海力士、美光等巨頭壟斷?，F在，一些國產廠商也在加速布局，全球存儲芯片市場變得更多元化，國產力量開始崛起。前瞻產業研究院數據顯示，2023年中國存儲芯片行業市場規模達到2591億元，近五年復合增速達20.38%，2024年進一步增長到3006億元。

中國存儲芯片市場規模 | 來源：前瞻產業研究院

最近，韓國科技評估與規劃研究院發布的一份調查報告指出，中國在除先進封裝以外的所有半導體技術領域的基本能力都超過了韓國。

韓國竟然愿意承認自己不如中國，也算是活久見了。

當然了，雖然近些年我國存儲芯片取得了一定成績，但是仍然不能掉以輕心。

一方面，行業龍頭依然是三星、美光等海外廠商，它們的“技術聯盟＋品牌優勢”仍在沖擊著國產廠商的市場份額。另外，我國存儲芯片的EUV光刻機、原子層沉積設備等仍依賴ASML、應用材料等國際供應商，在大環境不確定的背景下依然面臨挑戰。

未來，存儲芯片市場預計演變為技術、架構、專利、產能、生態的全面比拼。每家企業都存在多種發展路徑，你追我趕的競爭形勢會一直延續。

03 架構創新：

中國科技的“破局神器”

將視線從長江存儲擴散到整個中國科技行業，引起我興趣的是，架構創新似乎正在成為中國科技企業的集體選擇。

現在人人都在提的DeepSeek，本身也創造了一種架構創新。

隨著參數規模擴大，大模型的算力消耗會呈指數級增長。然而，美國為了遏制中國科技發展，從2022年開始禁止對華出口高端芯片，包括DeepSeek在內的一些國產大模型廠商遭遇硬件瓶頸。在算力受限條件下，他們必須突破參數堆疊的固有路徑，轉向更經濟的架構設計。

DeepSeek就采用MoE（混合專家模型）的創新架構，明顯降低了計算成本，同時提升了模型性能。

形象的說，MoE架構如同一支高度分工的“超級戰隊”，每個專家專注解決特定問題，而“指揮官”（路由機制）動態分配任務，實現效率最大化。

比如，在處理復雜任務時，底層專家負責提取基礎特征（如時間、地點），高層專家進行語義整合，這種分工協作使得推理成本降低40%。另外有實驗數據顯示，DeepSeek MoE架構在處理相同規模的數據時，顯存消耗僅為傳統模型的1/5。

面對DeepSeek的火爆，美國又揮舞起打壓大棒。DeepSeek則選擇全面開源MOE架構核心代碼，這既符合其"技術平權"理念，也是應對封鎖的破局之策——開源后吸引全球開發者形成龐大生態，通過分布式創新反哺基礎架構優化，形成制裁難以阻斷的迭代閉環。

存儲芯片、大模型領域的逆襲只是一個側影，架構創新的火種早已在中國科技圈蔓延。

再往前看，華為也在嘗試通過架構創新突破困局。

2018年開始，美國用各種方式抑制華為的發展，尤其是在芯片上卡脖子。在此形勢下，華為認為解決芯片代差問題的關鍵，不在于單一芯片工藝的突破，而在于整個系統架構的優化。

具體做法是，通過系統設計和工程建設提升數字中心的能力、算力和分析能力，包括空間、帶寬、能源的優化，從而在一定程度上彌補芯片工藝上的不足。

對于國產芯片，一些人的顧慮是軟件兼容性不好。華為的鴻蒙系統就用分布式架構打通手機、汽車、IoT設備，突破操作系統生態壁壘。如今國產芯片和系統已經不是“能用”，而是逐漸變成“好用”。

面對客戶的需求變化和國外的技術壟斷，阿里云也走出一條“架構創新”之路：

2011年，阿里云就開始嘗試用阿里集團已經成熟的分布式架構。

2015年，隨著客戶提出規模彈性等需求，阿里云開始了“池化架構”的變革，真正的云上大規模彈性得以實現。

2016 年，受限于CPU通用架構，阿里云發現軟件層面的優化已經逼近極限，隨后“神龍架構”誕生。阿里云團隊開始通過專用芯片解決虛擬化開銷問題，走上軟硬件融合之路。

2022年，面對外部的技術和算力封鎖，阿里云的“飛天 +CIPU”架構進化初成。

有人說，架構創新的本質就是“正面剛不過，就換條賽道彎道超車”。其實，憑借架構創新也能制定游戲規則。它不僅是求生工具，也是進攻武器。

不過，咱們在通過架構創新彎道超車的同時，也要警惕“路徑依賴”，它是指事物一旦進入某一路徑，就可能因為慣性對這種路徑產生依賴。過于側重架構創新，可能會忽視基礎技術。這就好比用樂高搭出埃菲爾鐵塔，但每一塊積木的精度仍依賴他人，依然存在坍塌風險。

說白了，中國科技的崛起，既需要更多“長江存儲式”的架構創新，也需要基礎技術上的持久戰。畢竟，唯有手握積木的設計權與制造權，才能搭建出真正屬于自己的科技王國。

這些都需要時間來沉淀，不妨讓子彈再飛一會。