合肥长鑫有望成第四大DRAM厂17nm内存明年问世

2019年在内存及闪存领域国内各有一个重大突破,长江存储量产了64层3D闪存,合肥长鑫则量产了DDR4内存,后者今年有望成为全球第四大DRAM内存芯片厂。

在DRAM内存芯片市场上,三星、SK海力士及美光三大公司占据了95%以上的份额,以最新的Q2季度为例, 三星一家就占44%左右,SK海力士占比约为30%,美光在21%左右,留给其他厂商的空间非常小。

这也与5G手机如今越来越追求轻和薄存在一致性。只是屏下光学指纹技术方案如今出现了较为明显的集中化态势,屏下摄像技术的路线走向如何,则值得进一步关注。

好消息是,长鑫预计在2021年搞定17nm工艺内存芯片,差不多相当于业界的1Xnm工艺了,可以继续提升内存的存储密度。

当然,前面说了,就算长鑫真的做到了,这个第四其实跟前三的差距也非常大,TOP3厂商几乎是赢家通吃,产能远高于其他公司。

该机构人士续称,根据各家厂商专利布局和现行方案来看,目前市面上有多种方案在推行:微透镜技术,透明电极,多屏(膜)等方案。

而微透镜技术是在Pixel(像素)间增加微透镜进行成像和提高光通量。透明电极方案则是在摄像头区域采用特殊电极材料和设计,在需要使用摄像头时,该区域变成透明或接近透明,达到较好的拍照效果。

“如今的屏下摄像技术所处进程有点类似早期的折叠屏技术。”前述人士向记者指出,不过不同于囿于没有应用落地而市场缺乏兴趣,其认为随着屏下摄像方案的成熟和生产良率走高,未来也不排除屏下摄像会成为类似于今天屏下光学指纹方案的放量水准。

这缘于背后的技术实现过程尤为复杂。屏下摄像头方案与近年来已经颇为成熟的屏下指纹识别技术虽然有着相似的源头――光学技术,但细究下来,二者的技术难点却有着鸿沟般的差异:屏下光学指纹对于进光量、像素质量、色彩等方面的要求远远不及屏下摄像技术,这恰恰也是这些年来迭代的核心要点。

“这项技术带来的新考验还是来源于技术和材料的应用。”其续称,这不仅要实现透明与显示的平衡,还要做到屏幕在颜色、亮度甚至各个视角下观感的高度一致性,并实现可量产的目标,这需要对技术细节和供应链把握有充足的信心。

这也给了合肥长鑫一个快速超越的机会, Digitime爆料称今年底合肥长鑫的产能就有可能超过7万片晶圆/月,这意味着他们有望超越南亚成为全球第四大DRAM芯片厂。

该人士表示,在项目早期,公司同时进行了多代方案的探索和验证,多条技术路线并行研发。因此在累积技术的过程中,同时可以实现多代不同屏体、位置、技术实现路径的屏下摄像解决方案。

作为首发商用技术,中兴此次展现的诚意十足。2100-2800元价位段内可以拿下新款机型的所有存储配置,吸引着愿意尝鲜者。

依托DRAM  17nm及以下工艺,攻关高速接口技术、Bank Group架构设计技术、低功耗电源(电压)技术、片内纠错编码(On-Die ECC)技术,完成低功耗高速率LPDDR5 DRAM产品开发。

维信诺相关人士告诉记者,在显示方面,其采用的是主副屏共用一个芯片驱动的方式,并进行算法处理,这种方案路线可以让主屏和透明屏显示同步,并让显示效果能够保持一致。

归根结底,手机厂商共同选择在高难度面前,依然谋求屏下摄像技术的商用,还是源于当前前置摄像头的排布依然不可避免有所影响到了视觉效果和应用。比如打孔屏在某些阅读过程中的遮挡问题,升降屏带来手机厚重度大幅提升等方面。

“屏下摄像头技术如果只是靠屏幕厂商自己,基本是无法完成的。因为提供再好的屏幕,在光线穿透过程中都会面临衍射和干涉问题。这就需要屏厂跟手机整机厂商合作,整机厂提供算法来相应调教。”一名行业人士告诉21世纪经济报道记者,这也导致了目前市面上的方案操作者,基本都是一家整机厂和一家屏幕厂绑定共同研发的状态。

“通过特殊的像素排列方式优化,明显弱化主副屏区域因透明度、分辨率等差异导致的分界线,让主副屏的边缘过渡更为自然。”其续称。

“屏下摄像技术的实现,核心是源于应用新透明OLED器件、新型驱动电路和像素结构,导入高透明新材料,对屏下摄像副屏区域进行‘改造’,并在‘改造’后通过全新的制程和封装方式,实现量产。”前述维信诺人士进一步介绍道。

根据之前的官方信息, 以长鑫为代表的安徽半导体行业 ,在未来2-3年内将推进低功耗高速率LPDDR5 DRAM产品开发,要面向中高端移动、平板及消费类产品DRAM存储芯片自主可控需求,研发先进低功耗高速率LPDDR5 产品并实现产业化。

中兴通讯终端事业部总经理倪飞则根据一个细节做了形象的比喻,以展示在细节调教上的难度。

相比之下市面上的多屏方案较多,比如采用双屏方案,需要摄像时通过设计将屏幕移开进行拍照,不需要时恢复并正常显示。

维信诺相关人士向21世纪经济报道记者介绍道,屏下摄像解决方案最大的难点还是屏下区域副屏在显示与透明之间的平衡。“这并不是一个数值游戏,哪一方面做到极致就是最好的,而是需要平衡和优化,既要在显示上做到高度一致,又要能让前置拍摄清晰自然。”

“从起步到成熟,屏下摄像技术经历了感光度低、画面粗糙、颜色失真等等过程,经过屏体设计、机构、感光元件、芯片等的开发整合和算法优化,到目前已经形成较为成熟的技术工艺。”CINNO Research如此向记者评价道。

屏下摄像方案多样并行

回看同源的屏下指纹技术,在早期经历过几次体验迭代的进程,厂商在商用量产之后,还需要不断研发,以提高识别解锁耗时和精准度。

CINNO Research则向21世纪经济报道记者分析道,技术实现中的关键技术是解决两个方向的问题:拍照的清晰度和失真。前者主要是通过材料搭配、像素设计、提高摄像头感光度等技术增大光通量;失真主要是通过像素设计及算法优化来控制。

CINNO Research方面则向记者表示,集成式驱动芯片目前来看可能未必是必然路线。未来预计会朝着集成芯片的方向进行整合,但目前集成式方案还在验证过程中,稳定性有待确认。

此外,降低PPI(像素密度)技术也是方案之一,主要是在相同大小区域对PPI降低,从而利于光通量的提高。

维信诺相关人士就向记者指出,未来会持续优化相关技术,在保证显示与透明的平衡下,与各终端厂商共同打磨,通过屏体技术的优化以及系统UI、摄像头算法优化,继续提升显示以及拍照效果。

目前长鑫量产的DDR4/LPDDR4/LPDDR4X芯片主要还是19nm工艺的 ,相比三星等公司也要落伍2-3年时间,提升技术水平也是长鑫的关键。

目前全球第四大内存厂商是南亚科技,更早之前是华亚科,不过华亚科已经被美光全资收购了,第五位的南亚就晋升到了第四,但是份额占比约为3%而已,其产能不过7万片晶圆/月。

彼时仔细观察下来,该项技术的落地仍面临着拍照像素偏低、调用镜头后出现类似“拼接”的色块等现象,厂商们对于何时真正量产落地也没有明确时间表。

“屏下摄像区的像素,其排布、尺寸等都与常规显示区不同。我们独创了自然像素排列的技术。打个比方,常规显示区如果是大部队,那么屏下摄像区就是特种部队,独立芯片是指挥官,下达显示或者拍照的任务给驱动电路,这些电路教官们再对特种部队中的像素战士传递指令,让屏下摄像区的屏幕在不拍照时正常显示,拍照时保持透明。”他指出。

这些技术也并非仅仅是直接“拿来”自供应商,而是产业链需要共同努力的结果。

当然目前来看,中兴能够决心推出搭载在新机中商用,就意味着在当前一些技术路线之下,该项技术的商用量产已经走到了一定的关键时期。

近两年间,在行业盛会MWC和厂商自身的科技展上,已经陆续展现了处于不同发展阶段的屏下摄像技术,且都是以工程机的形式出现。

因此不难理解,在体验方面要求高出不止一个量级的屏下摄像技术也是如此。

维信诺方面则总结,屏下摄像技术在迭代的过程中,由于对副屏区域进行了“改造”,经历了从最基础的点亮、显示、静态显示、动态显示、提升透明度等一系列过程,最终才能呈现出显示时高度一致、拍摄时透明的技术成果。在此过程中,还要探索量产可行性,实现创新的转化。

当然,其中的一些技术路线还在探索过程中。比如在驱动芯片方面,目前可能也还没有达到完美控制的程度。

那么问题来了,在多家大厂都在预研的背景下,到什么阶段你会愿意去入手一部呢?