时隔21年，NOR Flash迎来容量级别迭代

近日，国产存储厂商中天弘宇第二代大容量新型闪存芯片研发取得重大进展。依托公司原创的“二次电子倍增注入浮栅”技术架构，这款芯片实现单芯片2Gb存储容量，采用28纳米工艺，即将全面推进送测与量产工作。该成果是全球兼容NOR Flash领域时隔21年后，首次实现容量级别的实质性迭代，打破长期以来传统NOR Flash的容量天花板，为国内非易失存储底层技术自主化带来标志性进展。

NOR Flash作为代码型闪存，具备随机读取速度快、可靠性高、可直接片上运行程序的特点，广泛应用于BIOS固件、汽车电子、工业控制、物联网终端、端侧AI等场景，是嵌入式系统不可或缺的存储器件。过去二十余年，NAND闪存沿着多层堆叠路线持续迭代，存储容量成倍提升，而NOR Flash受限于传统浮栅存储单元的物理瓶颈，发展进程明显放缓。传统热电子注入的NOR架构，在工艺向先进节点收缩时，会遭遇浮栅电荷泄露、单元耦合干扰、穿通效应等一系列难题，单元尺寸难以缩小，单芯片容量长期卡在512Mb级别，行业长期无法实现大容量的实质性突破，大容量场景只能依靠多颗芯片拼接，带来硬件成本、布板空间、功耗等多重约束，成为制约NOR Flash向更多高端场景拓展的核心障碍。

中天弘宇所采用的“二次电子倍增注入浮栅”属于底层原理级创新，区别于传统NOR的热电子注入机制，是全球范围内第三种实现存储单元电荷写入的技术路径。该技术利用二次电子倍增效应完成浮栅电荷注入，大幅提升电荷注入效率，弱化制程微缩带来的器件负面效应，在兼容标准NOR Flash接口的前提下，适配逻辑工艺向下迭代，解决传统NOR难以走向28nm及以下先进节点的痛点，为单芯片容量跃升打开物理空间。此前第一代小容量产品已经实现规模化出货，累计出货量突破6亿颗，在消费电子、物联网设备完成市场验证，证明这套原创技术的工程可行性与可靠性，也为第二代大容量产品的落地打下扎实的产业化基础。

本次第二代产品将工艺推进至28nm，单芯片容量达到2Gb，对比初代产品容量实现256倍的跨越式提升，同时完整兼容现有NOR Flash接口，下游客户不需要大规模修改原有硬件与软件设计，就可以完成产品替换，降低技术落地的迁移成本。在此之前，全球主流厂商的NOR Flash产品长期停留在512Mb的容量上限，想要实现更大容量，只能通过多颗芯片并联，增加系统复杂度。中天弘宇2Gb单芯片产品一旦完成送测与量产，将直接补齐大容量NOR的产品空白，改变市场供给格局。

从应用层面来看，2Gb大容量NOR Flash的落地，将打开一大批过去难以落地的应用场景。在汽车电子领域，智能座舱、域控制器需要存储大量固件、算法模型与配置文件，对高可靠代码闪存的容量需求持续走高；工业控制、通信设备、信创硬件，对代码存储的安全性、读取速度、使用寿命有着严苛要求；伴随端侧AI快速普及，越来越多终端需要本地存储小型模型参数，大容量NOR可以实现模型直接片上运行，省去外部存储读取开销，降低系统功耗与延迟。过往这类场景大多只能选用NAND搭配SRAM的组合方案，系统架构复杂，而大容量NOR可以提供另一种高可靠的解决方案，拓展嵌入式存储的技术选择空间。

长期以来，全球NOR Flash市场主要由海外及中国台湾厂商主导，国内企业大多集中在中小容量赛道，底层器件原理层面长期跟随海外成熟技术路线。中天弘宇这套技术拥有覆盖中、美、日、韩等多地的成体系专利，属于从底层物理机制出发的原创创新，不再单纯依赖对海外存储架构的改良，标志国内存储产业在非易失存储底层原理上实现重要突破，跳出单纯追赶的发展模式，走出一条差异化的技术路线。

当然，从研发取得进展到大规模商用，产品还需要走完送测、可靠性验证、车规工业级认证、良率爬坡、客户导入等一系列流程。28nm工艺的大容量闪存，在器件稳定性、擦写寿命、数据保存时间等指标上，还需要接受各类严苛场景的检验。同时，量产之后还要面对成熟市场的竞争，需要逐步打磨成本优势，拓展上下游生态，推动EDA工具、封装测试、下游方案厂商协同适配，完成完整产业闭环。

存储芯片是半导体产业的基石，国内存储产业过去更多聚焦NAND、DRAM等主流赛道，NOR Flash底层技术创新相对稀缺。中天弘宇第二代大容量闪存的进展，代表国内存储产业已经开始在底层器件原理层面展开攻坚，不再局限于工艺迭代与产品改良。这项技术如果能够顺利完成量产落地，不仅能够丰富国内嵌入式存储的产品矩阵，也将给车规、工控、端侧AI等关键领域提供新的存储选项。