国产光刻机攻克，长江存储转向国产半导体设备，存储芯片快速替代

文 | 碎碎的裙子

编辑 | 碎碎的裙子

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232层到160层：长江存储的“国产芯”之梦，是逆袭还是冒险？

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2022年8月，当全球半导体巨头还在176层NAND闪存技术上激烈角逐时，一家来自中国的企业——长江存储，却突然宣布量产全球首款232层3DNAND芯片，一举打破了国外巨头长期以来的技术垄断，消息一出 ，全球哗然，中国芯片 ，终于站上了世界的巅峰！

欢呼声还未散去，一场突如其来的风暴席卷而来，美国以国家安全为由，对中国半导体产业挥舞制裁大棒，长江存储被列入“实体清单”，断供、封锁接踵而至 ，一夜之间，这家被寄予厚望的中国芯片企业 ，仿佛被推到了悬崖边缘

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面对困境 ，长江存储没有屈服，而是选择了一条充满荆棘的道路——国产设备替代 ，用中国自主研发的设备，生产中国“芯”，这既是一场关乎企业生死存亡的背水一战，也是一场中国半导体产业突围的攻坚战

长江存储：从追赶者到领跑者

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时间回到2016年 ，彼时，全球存储芯片市场几乎完全被三星、SK海力士、美光三家巨头垄断 ，中国作为全球最大的存储芯片消费国，每年却要花费巨额外汇进口芯片，核心技术受制于人的困境，深深刺痛着国人的心

正是在这样的背景下 ，长江存储横空出世，肩负着振兴中国存储芯片产业的重任 ，成立之初，长江存储便制定了“技术领先、产品卓越、成本优势”的发展战略，以“弯道超车”为目标，迅速投入到技术研发和产能建设中

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2017年，长江存储发布国内首款32层3DNAND闪存芯片 ，打破了国外技术封锁；2019年 ，64层3DNAND闪存芯片实现量产，技术水平跻身世界前列；2020年，128层3DNAND闪存芯片量产，存储密度和I/O传输速度超越美光、海力士同规格产品，工艺水平杀入世界三强

长江存储的快速崛起，犹如一匹黑马 ，让世界看到了中国“芯”的力量 ，在光鲜的成绩背后，是无数个日夜的拼搏和汗水，更是对技术创新的执着追求

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国产设备替代：挑战与机遇并存

美国的技术封锁，让长江存储的“芯”路蒙上了一层阴影，失去国外先进设备的支持 ，长江存储不得不放慢脚步，甚至被迫调整产品策略，据彭博社报道，长江存储在使用国产设备生产的3DNAND芯片比早期版本少了70层，原因就在于国产设备在精度、稳定性等方面与国外设备还存在差距 ，导致制造过程中缺陷增多，良率降低

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国产设备替代，并非简单的“换零件” ，而是一项系统性工程 ，涉及到设计、制造、工艺、材料等多个环节的协同创新

技术差距是横亘在国产设备面前的一道鸿沟，以光刻机为例 ，荷兰ASML的光刻机可以实现7nm、5nm工艺 ，而国产光刻机目前只能达到28nm、14nm，且良品率难以保证

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产业链配套不完善也是制约国产设备发展的重要因素，半导体设备产业链条长、技术复杂 ，需要上下游企业密切配合 ，而国内很多关键材料、零部件还依赖进口，一旦供应链断裂，将直接影响国产设备的生产和研发

再次，人才缺口也是国产设备替代面临的严峻挑战 ，半导体设备行业属于技术密集型产业 ，需要大量高素质人才，而国内在高端人才培养方面还存在不足，人才短缺成为制约产业发展的瓶颈

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尽管困难重重 ，但国产设备替代也蕴藏着巨大的机遇，国家政策的大力支持为国产设备发展创造了良好的环境 ，近年来，国家陆续出台了一系列政策措施，鼓励和支持国内企业加大研发投入，推动国产设备的研发和应用

长江存储等国内芯片制造企业的积极推动，也为国产设备提供了宝贵的市场机会 ，通过与国内设备厂商深度合作 ，共同攻克技术难题，国产设备的性能和稳定性将得到快速提升，从而实现“以用促研、以研促用”的良性循环

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“国产芯”之梦：谁来买单？

长江存储的“国产芯”之梦，承载着中国半导体产业崛起的希望 ，但这条路注定充满挑战

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成本上升是长江存储不得不面对的现实问题，国产设备在性能和良率方面与国外设备还存在差距 ，这意味着用国产设备生产芯片的成本会更高 ，良品率更低，如何在保证产品竞争力的同时控制成本，是长江存储需要解决的难题

市场竞争压力也不容小觑，在全球存储芯片市场 ，三星、SK海力士、美光等巨头实力雄厚 ，技术领先，长江存储想要在竞争中突围，必须不断提升产品性能和市场竞争力

再次，技术封锁的风险依然存在 ，美国对中国半导体产业的打压不会轻易停止 ，长江存储需要做好应对更严峻挑战的准备，加强自主创新能力，构建更加安全可靠的产业链供应链

“国产芯”之梦，不仅是长江存储一家企业的梦想 ，更是所有中国半导体人的梦想 ，实现这个梦想，需要政府、企业、科研机构等各方共同努力

政府要继续加大对半导体产业的政策扶持力度，营造良好的产业发展环境；企业要坚定信心 ，加大研发投入 ，加强技术创新，不断提升产品竞争力；科研机构要加强基础研究和应用研究，为产业发展提供强有力的技术支撑

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索” ，“国产芯”的梦想 ，需要一代又一代中国半导体人接续奋斗，相信在不久的将来，中国“芯”必将闪耀世界！

此文章旨在倡导社会正能量，无低俗等不良引导。如涉及版权或者人物侵权问题，请及时联系我们

中国女学霸发明30件高科技裙子，震惊硅谷

Kitty是一名在硅谷微软工作的女性科学家，

是个80后，

她的特长是把高科技缝到衣服里，

到现在为止，已经设计了约30件衣服，

每一件都用到不同的高科技：

有3D打印的裙子，脑电波控制的礼服，

她的衣服可以测心率、测空气污染指数、

甚至当充电宝……

根据手臂挥动变色的裙子

测心率的礼服

在深圳读完高中后，

Kitty被剑桥大学物理系录取，本硕连读，

毕业后又继续全奖在哈佛读博士，

现任微软创新车库（The Garage）硅谷区经理。

更难能可贵的是，

Kitty将作品整个流程用到的元素、原件，

都写成了教程，

放在开放资源的平台上，供大家下载。

有人说女孩子做不了科学，

Kitty偏偏就做到了。

“做高科技的最终目的，

还是帮助到更多的人和机构，

让更多人从科技中获益。”

自述 Kitty Yeung 编辑 张锐嘉

我是Kitty Yeung，现在在美国硅谷的微软创新车库（The Garage）做经理，是一名创新工程师。平时爱好设计可穿戴服装，到现在已经设计了二三十件，每一件都运用不同的高科技。

对我来说，所有的新科技都可以把它做到衣服里面去。

什么是可穿戴科技？

科技可穿戴，是将各种高科技缝纫到衣服里。

现在所做的方法就是将电路缝到布料上面，并且连接一些传感器，LED显示器，微控制器去控制衣服，将衣服智能化。比如测量心率，测量空气污染指数，翻译不同的语言，给手机充电，检测温度，根据周围环境变色等等。

用到的科技有3D打印，太阳能板，脑电波控制，人工智能等。

火山岩石做裙子，

结实还能测污染指数

“Made of Mars”是一件利用火山岩材料做的服装设计。

制作这件衣服的初衷，是想如果有一天我们移居到火星，我们就可以利用在地球上已经做好的研究，怎样运用火星上的材料去生活。

火山岩分布在夏威夷、冰岛这样的地区，也布满火星。

因为火山岩结实，又抗热炕烧，所以用在很多工业方面，比如一些管道等等。设计衣服的时候，这些岩石先被做成纤维，再织成布料，所以衣服很结实。

这件衣服做好后，我设置了三种功能：

1. 我用了一个小喇叭，可以让衣服发出声音；

2. 里面安置的微控制器可以检测到温度，通过不同颜色的LED显示出来；

3. 我又加了一个光感烟尘传感器，就可以检测到周围环境的空气污染指数，当污染达到一定程度的时候，它可以发出报警的声音。

其实这只是一件概念性服饰，真正投入使用还需要采集很多数据。但我想通过这个作品，呼吁人类在做大规模勘探的同时，也应该考虑到地球长期的生态发展。

花瓣拼成的礼裙，

内装心跳检测器，led随心跳闪烁

我最近的一个项目是一件测心率的高定礼服裙。

我在布料上画了很多花朵，将它们一朵一朵剪下来拼成了一个裙子。裙子里面加了心跳检测器，放在身上的三个部位，它在检测出心率后，上面的LED就会根据心率闪烁。

测心率裙子的原理展示

这件衣服有两个初衷，一是我想学会怎样利用编程测量心率，二是现在测心率的产品大多都在手腕上，用手环测健康指数，但我觉得我们的思维可以不那么局限。

脑电波控制的衣服

这件衣服跟我画的一个漫画内容有关。裙子的右下角就是地球一角，其他空间是广阔的宇宙，上面写着“The world is full of beautiful things（这个世界充满美丽的事物）。”

这一件地球部分是可以变颜色的，把它编程，与脑电波结合，可以用脑电波改变衣服的颜色。

太阳能充电设计展示

太阳能支架穿身上

设计前卫，还能给手机充电

“Solar”这件衣服，我是用一个登山的便携性太阳能板，通过视觉的设计将它变成了衣服的一部分。

因为这个形态看起来比较奇怪，我就干脆把它设计成很前卫的样子，还根据布料本身的图案，做了维多利亚式花纹的3D打印支架。经过一番设计，本身一片很简单的黑白太阳能板，就变成了衣服整体的一部分。

这件衣服的作用就是当你在外出手机没电的情况下，可以给手机供电，像是一个移动充电设备。

2016年旧金山时装周 “科技引领时尚”主题

2016年旧金山时装周

2016年，旧金山时装周的主题是“科技引领时尚”，当时有三个秀，我作为其中一个设计师，参加了“Ready to Wear(成衣)”的秀。

所有的作品都是用我的绘画设计的。我用了两个月设计了12件作品，其中一半是有高科技的、加入可穿戴的芯片硬件，一半是有多种穿法的。我当时就穿了用脑电波控制的裙子去主持。

Kitty的部分服装设计作品

2个月设计12件这样的裙子其实不是件容易事，那段时间还是一下班就动手，一直不停地在做，需要从工作到设计的状态来回切换。

魔性的翅膀裙子

这是我做的第一件可穿戴科技的服装，是用我画的中国风绘画，里面有荷花，有鱼，有水。我在两个肩膀上加了旋转舵轮，可以支撑起肩膀上的翅膀，让它有随波浮动的感觉。

纯白色的裙子

检测物品颜色，可随机变色

有一件纯白色的裙子，那一件没有用到我的画，但衣服上装了一个传感器，拿任何东西放到传感器上，衣服就会变成这件物品的颜色。

卫星围绕木星转动的浪漫

这件衣服上画的是木星上的风暴，风暴是可以旋转的，你可以通过卫星的旋转去控制风暴的旋转。这件算是比较早期的，能让大家看到星体之间的机械运动的成衣。

翻译机做好后放在手工制作的徽章后面

加入人工智能设计，

衣服就是翻译机

可以翻译的服装是我现在正在进行的设计。做好之后准备放在我大学的学院长袍里。

这件衣服可以连接到微软的云服务，然后利用我们的人工智能平台将控制板做成一个翻译机，你跟它说不同的语言，它就可以翻译成英文显示出来。这件衣服就运用到当下比较流行的人工智能和云计算功能。

手势只能解锁？

还能让衣服显示你想要的星座

这件衣服本身是可以做机器学习的，你可以教它记住你的手势。

我当时编程的时候，做了四个星座，四个挥手的方式分别对应四个星座。你在挥舞正确手势的时候，相对应的星座就会在衣服上显示出来。这件衣服不光运用了不同科技，还有我漫画的创作。

我漫画的其中一页，就是科学家跟他的小机器人在天文台仰望星空。

手势控制演示过程

星空的部分，我加了四个LED闪烁的星座。将LED镶嵌到衣服里是个很漫长很痛苦的过程，当时重复了很多次才将电路焊接起来。还要把电路摆成星座的图案。然后在电脑上编程，让芯片做机器学习。

Kitty创作的漫画

把漫画人物的衣服做出来

其实，我的很多服装设计，灵感都来源于我的漫画。从十几岁开始，我就在构思一个天文题材的科幻漫画。是讲一个21世纪的女科学家非常热爱生活，但同时又能看到世界上丑恶的一面，她想去看看未来的世界是怎样的…..这个科学家就好像我自己。

我在设计人物的时候会给他们设计一些衣服，也一直很想把这些衣服真正做出来。

我3年前读博士的时候，算是一个比较冲动的决定，我买了一台缝纫机，买了本书，开始学习怎样制作衣服。从此一发不可收拾。

一开始是做纯衣服类的设计，后面慢慢地我把我所擅长的高科技结合到服装里了。

把所有教程放在开源平台上，分享给大家

做可穿戴，不光是满足我个人的创造力。作品整个流程用到的元素、原件，我都会写成一个教程，放在开放资源的平台上。大家看过就可以学习编程、硬件，学习怎样做类似的项目。

另一个方面，如果工厂学会了如何将高科技做成他们衣服的元素，也能带动整个服装产业的发展。

虽然做可穿戴设计也有很多前辈，但我想做的完全是我自己的风格。这些成衣不光可以穿到秀上面展示，也可以用普通面料，做成平时可以穿的衣服。

做高科技的最终目的，我认为还是为了让更多人从科技中获益，学会利用科技去生产，减少浪费与污染。

Kitty和量子力学书籍

我从小就对科学感兴趣。我的家人会潜移默化地跟我说，未来不管做什么都要对这个社会产生贡献。后来觉得做科研是最直接的一个方法。

小的时候可能有些社会言论，说女孩子做不了科学，女孩子不需要太努力……他们说女孩子做不到，我就越要证明给他们看。

我初中就决定学物理，物理在我来看是一个很美妙的学科，它能够描绘整个宇宙、整个世界如何运作。

从左到右分别为Kitty，剑桥硕士、哈佛博士、剑桥本科的毕业照

Kitty跟同学在剑桥学院与霍金合影

很幸运地我大学接到了剑桥大学的录取，在霍金所在的Gonville & Caius学院读了4年，以学院第一的成绩毕业。研究生和博士在哈佛拿到全额奖学金，学习应用物理。

我也一直在想，未来到底要做什么？

我感兴趣的几个不同领域是互相启发，交错在一起的，所以我很想把科技和艺术结合到一起，同时做科学、工程、设计和艺术。但这样的dream job很难找。

在英特尔工作了几年之后，我很有缘分地遇到了微软的创新车库(The Garage)，正好是我喜欢的内部创新的平台。

Kitty在北京微软进行可穿戴科技交流活动

同事们每个人都有技术上的侧重点，我的特长包括可穿戴科技，还有我的专业——量子物理，平时也会进行可穿戴科技与量子计算机的讲座和交流。

Kitty表演竖琴、钢琴

要学明白科研所研究的最前沿、最未知的创新思想，是很艰苦的过程。

在我本科和硕士的四年中，基本上课余的东西都暂时放下。每天除了8个小时的睡眠，基本上一睁眼就是推导公式，想问心无愧地把物理学明白。

做可穿戴，可以用艺术去展示科技，能够让大众更直观去理解、去感知、去欣赏其中的技术。

我所追求的，是将科技和艺术更好地结合在一起。

部分图片、视频来源：www.artbyphysicistkittyyeung.com

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