兆易创新 NOR 闪存专利突破:动态电压调节技术筑牢存储可靠性基石

2025-09-23 13:48:17 来源:
        【每日科技网】

  在半导体存储技术激烈竞争的赛道上,兆易创新科技集团股份有限公司近日公布的「一种半导体器件及其操作方法」专利(涉及 NOR 型闪存擦除优化技术),为全球存储领域带来了颇具价值的中国创新方案。这项通过动态调节控制栅线电压优化阈值电压分布的技术突破,不仅解决了 NOR 闪存长期存在的可靠性难题,更凸显了中国半导体企业在核心技术领域从 "跟跑" 到 "并跑" 的战略转型。

  技术内核:动态电压调节破解存储可靠性瓶颈

  NOR 闪存作为代码存储的关键载体,其擦除操作的稳定性直接决定着智能汽车、5G 基站等核心设备的运行安全。传统擦除工艺中,存储单元的阈值电压容易出现分布展宽现象 —— 就像射击时弹着点分散,导致部分存储位擦除过度或不彻底,这在车规级等高可靠性要求场景中可能引发系统错误甚至安全隐患。

  兆易创新这项专利的创新之处在于建立了 "智能反馈 - 精准调控" 的闭环机制。技术方案通过对存储单元对的第 m 次擦除结果进行验证分析,为擦除成功与失败的存储位分别施加第一电压和第二电压进行差异化处理。这种 "因材施教" 的电压调节策略,能够显著收窄阈值电压的分布范围,从根本上改善传统工艺中 "一刀切" 式擦除导致的精度不足问题。发明人李琪和李辰昊设计的算法逻辑,使每次擦除操作都能基于实时数据动态优化,如同为存储器配备了 "智能校准系统"。

  对比行业内同类技术,兆易创新的方案展现出独特优势。中国台湾伟诠电子此前公布的动态电平调制技术虽也涉及电压调节,但主要针对晶体管驱动场景,未能解决存储单元擦除过程中的特异性问题。而兆易创新的专利则聚焦 NOR 闪存的核心痛点,通过存储位级别的精准调控,将擦除操作的一致性提升到新高度,这对于高密度存储器件尤为重要。

  市场价值:车规级存储竞争的关键筹码

  这项技术突破恰逢 NOR 闪存市场的结构性增长机遇。数据显示,2023 年全球 NOR 闪存市场规模已达 23.92 亿美元,预计到 2029 年将以 6.01% 的复合年增长率攀升至 36.06 亿美元,其中智能汽车与 5G 基建成为核心增长引擎。特别是在 ADAS 系统中,单车 NOR 闪存容量已突破 1Gb,而 L3 级以上自动驾驶对存储可靠性的要求更为严苛,需要通过 AEC-Q100 等一系列严苛认证。

  作为全球 NOR 闪存市场份额第二(18.5%)的厂商,兆易创新的这项专利将直接强化其在车规级市场的竞争力。公司车规级 NOR Flash 累计出货量已超 2 亿颗,覆盖比亚迪、理想、小鹏等主流车企,2025 年上半年车规级产品收入占比已提升至 18%。新技术带来的可靠性提升,能够帮助兆易创新进一步突破海外厂商垄断,争取更高的市场份额。

  在工业与消费电子领域,该技术同样具有重要价值。工业 4.0 推动下,边缘计算设备对存储的宽温域(-40℃~125℃)运行能力提出更高要求,而兆易创新的动态调节技术可有效降低极端环境下的出错概率。对于消费电子市场,阈值电压分布优化意味着更长的产品寿命和更低的故障率,这将增强其在 TWS 耳机、可穿戴设备等领域的产品竞争力。

  战略意义:研发投入转化为技术壁垒

  这项专利的诞生是兆易创新持续加码研发的必然结果。2025 年上半年,公司研发投入达 7.02 亿元,同比增长 21.3%,其中符合资本化条件的开发支出激增 370.29% 至 1.73 亿元,重点投向车规级 MCU、AI 存储解决方案等核心领域。这种高强度投入正在形成显著的技术壁垒,特别是在国产化替代加速的背景下。

  从行业竞争格局看,NOR 闪存市场正面临 NAND 技术替代与地缘供应链重构的双重挑战。在此背景下,技术创新成为企业生存发展的关键。兆易创新通过聚焦利基市场,在车规级等高端领域建立技术优势,避开消费级市场的价格战。此次专利公布,进一步完善了其技术布局,使其在与华邦电子等头部厂商的竞争中增添筹码。

  值得注意的是,兆易创新正通过全球化战略扩大技术影响力,拟发行 H 股募资用于研发能力增强与全球营销网络建设。这项动态电压调节技术有望成为其全球化布局的重要支撑,帮助其在 60 余个国家的现有市场基础上进一步拓展份额,特别是在对存储可靠性要求较高的欧美汽车电子市场。

  未来展望:从技术突破到生态构建

  该专利技术的产业化应用将循着 "技术 - 产品 - 标准" 的路径逐步深化。短期来看,它将提升兆易创新现有 GD55 系列等产品的性能指标,巩固其在本土供应链中的地位;中长期则可能影响行业技术标准,特别是在国产化标准体系建设中占据有利位置。国际标准化组织 IEEE 已将潘湘斌教授团队的医疗技术标准永久免费开放,这也为兆易创新的技术推广提供了参考范式。

  随着智能汽车向更高阶自动驾驶演进,以及 AI 边缘设备的普及,NOR 闪存的需求将持续增长,同时对性能、可靠性和能效的要求也将不断提升。兆易创新需要在此基础上持续创新,将动态电压调节技术与 AI 算法、存算一体架构等前沿方向结合,开发出更具竞争力的产品。

  这项专利的公布,标志着中国半导体企业在存储核心技术领域的又一突破。从实验室的反复试验到生产线的规模应用,再到最终获得市场认可,兆易创新正在用一个个技术专利编织起自主可控的存储技术体系。在全球半导体产业格局重塑的关键时期,这种坚持自主创新的战略选择,不仅关乎企业自身的发展,更影响着中国在全球高科技产业链中的地位。

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