2016年7月，長江存儲在中國武漢市成立，專注于3D NAND閃存芯片的設計、生產(chǎn)和銷售。長江存儲是國家存儲器基地項目實施主體公司，由紫光集團旗下紫光控股聯(lián)合國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司、湖北國芯產(chǎn)業(yè)投資基金合伙企業(yè)（有限合伙）和湖北省科技投資集團有限公司共同出資。其中，紫光控股出資197億元人民幣，占51.04%，對長江存儲構成實質(zhì)性控股。
2018年第四季度，長江存儲成功量產(chǎn)32層NAND閃存芯片；2019年9月2日，長江存儲宣布已開始量產(chǎn)基于自研Xtacking架構的64層256Gb TLC 3D NAND閃存芯片，面向固態(tài)硬盤、嵌入式存儲等主流市場應用需求。從2018年的32層3D NAND閃存、到2019年的64層3D NAND閃存，長江存儲達到了一年一代的速度，在努力追趕國際主流大廠的腳步。
當前，雖然長江存儲在技術上仍落后于國際存儲器大廠，但已經(jīng)趕上了市場生產(chǎn)和銷售的主流。根據(jù)原先規(guī)劃，長江存儲希望通過早日量產(chǎn)128層NAND閃存芯片，在市場中形成一定競爭力，為后續(xù)發(fā)展奠定更加堅實基礎。而長江存儲長期目標則是——成為全球三大NAND存儲器廠商之一。
4月13日，長江存儲宣布成功研發(fā)兩款128層NAND存儲器產(chǎn)品，令業(yè)界為之一振。早在2020年初，長江存儲就表示，將跳過96層、直接跨步到128層NAND閃存。在全球主流存儲器大廠集體奔向100層以上的2020年，長江存儲從64層閃存、直接跳級128層閃存，無疑向業(yè)界表明了要與國際存儲器大廠并肩同行的決心。
長江存儲宣布成功研發(fā)的兩款128層產(chǎn)品，分別是128層QLC 3D NAND閃存、128層512Gb TLC閃存芯片，前者已在多家控制器廠商SSD等終端存儲產(chǎn)品上通過了驗證，兩款產(chǎn)品可滿足不同應用場景需求。長江存儲此次官宣，意味著中國存儲器廠商從此開始直面主流競爭市場，加入爭奪高端閃存市場行列中來。
從32層到64層、到96層、再到目前的128層，一直以來，各存儲器廠商之間競爭，主要策略就是通過技術升級。在市場由弱轉(zhuǎn)強，處于新舊交替的節(jié)點，先推出新技術的廠商將在新一輪市場競爭中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。因此，包括三星電子、美光科技、SK海力士、鎧俠/西部數(shù)據(jù)（鎧俠是原日本東芝存儲）在內(nèi)的國際存儲器大廠都紛紛對新技術工藝加大推進力度。
半導體行業(yè)專家莫大康指出，存儲芯片具有高度標準化的特性，且品種單一，較難實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化，因而導致各廠商需要在工藝技術和生產(chǎn)規(guī)模上比拼實力。每當市場格局出現(xiàn)新舊轉(zhuǎn)換時，廠商往往打出技術牌，希望通過新舊世代產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，提高產(chǎn)品密度，降低制造成本，取得競爭優(yōu)勢。
2019年6月，三星宣布推出第六代V-NAND閃存（128層256Gb 3D TLC NAND），是業(yè)界第一款超過層的3D NAND閃存，并于同年8月開始量產(chǎn)基于此技術的250Gb SATA SSD，接著到11月開始量產(chǎn)第六代128層512Gb TLC 3D NAND。據(jù)三星當前在128層3D NAND技術上的進展，及三星新建平澤工廠的進度，有望在2020下半年開始投產(chǎn)。
SK海力士在2019年6月公布了128層4D TLC NAND閃存，比96層產(chǎn)品的生產(chǎn)效率提高了40％。之后不到半年的時間，SK海力士在2019年11月向主要客戶交付基于128層1Tb 4D NAND的工程樣品，包括1TB UFS 3.1、2TB客戶端cSSD、16TB企業(yè)級eSSD。按照計劃，SK海力士128層3D NAND將在2020年進入投產(chǎn)階段，新工廠除了已經(jīng)運營的M15，正處在新建中的MI6工廠將在2020年底完工。
美光第一批第四代3D NAND芯片于2019年10月初流片出樣。據(jù)美光2020年第二季財報顯示，美光已在第一季度開始批量生產(chǎn)第四代128層3D NAND閃存，計劃在第三季度開始出貨，預計2021年3D NAND將全面進入100層以上的時代。
鎧俠在2020年1月宣布與西部數(shù)據(jù)聯(lián)合研發(fā)出3D BiCS閃存第5代產(chǎn)品，采用112層3D NAND技術，試產(chǎn)512Gb （64GB），采用TLC技術，于2020年第一季度出樣，且計劃推出112層1Tb（128GB）TLC以及1.33Tb QLC產(chǎn)品，由雙方共同營運的四日市工廠以及北上新建工廠生產(chǎn)。
從上述各存儲器大廠在技術上的進展可知，2020年全球閃存大廠將集體奔向100層以上。不過，業(yè)內(nèi)人士表示，在2020年里，128層3D NAND占比不會太高，而且新工廠是為了3D NAND技術順利過渡，產(chǎn)出也會根據(jù)市場需求來定。
換言之，在128層3D NAND初期，幾家存儲器大廠之間競爭還沒達到白熱化程度，而長江存儲趕在此時放出大招，向業(yè)界宣布128層3D NAND閃存量產(chǎn)，一舉切入到100層以上的閃存芯片市場，自此加入到了高端閃存技術競賽中。據(jù)預計，長江存儲128層3D NAND存儲器產(chǎn)品在2020年下半到2021年上半年開始量產(chǎn)，未來會在滿產(chǎn)時配合每月10萬片產(chǎn)能。
2019年量產(chǎn)64層3D NAND時，長江存儲落后于主流大廠1.5至2個世代。但實在讓人想不到的是，轉(zhuǎn)眼之間，長江存儲卻在2020年實現(xiàn)彎道超車，追平了國際主流存儲器大廠。作為閃存領域的后來者，長江存儲只用3年的時間就完成了從32層到64層、再到128層的跨越。
長江存儲在產(chǎn)品上大跨步成功的背后，主要依賴于技術進步。此前，長江存儲推出業(yè)界首個全新閃存架構Xtacking，將邏輯控制單元和存儲單元分別進行研發(fā)和制造，最后到晶圓生產(chǎn)的時候疊加到一起，使得研發(fā)周期縮短，制造成本降低，性能提升。而基于Xtacking架構的64層NAND閃存，更是受到了慧榮、威剛等大廠認可。
2019年，長江存儲推出Xtacking 2.0版本。按長江存儲說法，Xtacking第一代是將條路打通，讓存儲單元與邏輯控制電路都可單獨做扎實，而Xtacking 2.0則將潛在功能、性能優(yōu)勢更進一步發(fā)揮了出來。
長江存儲CEO楊士寧表示，Xtacking 2.0具有獨特的功能，新的商務模式，例如定制化NAND，因為CMOS晶圓和陣列晶圓是分開研發(fā)和制造，因此可將CMOS晶圓的設計跟合作伙伴來進行定制化。
目前，長江存儲累計申請國內(nèi)外專利超過2000項，并以每年1000項專利申請的速度前進。在國際主流存儲器巨頭環(huán)伺的閃存生態(tài)圈，長江存儲擁有自主研發(fā)專利與智財權，有利于自身長期立于不敗之地。
5G時代下，QLC大有市場價值在NAND閃存上，除了堆疊層數(shù)不斷增加，還有不斷增長的存儲密度需求。對此，NAND閃存顆粒已從最初的SLC發(fā)展到QLC，每個cell的存儲密度增長四倍。目前市場以TLC為主流，不過QLC也已嶄露頭角。
SLC、MLC、QLC及PLC，指的是閃存類型，每個cell單元分別存放1、2、3、4、5位電荷，所以容量越來越大。NAND閃存從SLC到MLC再到TLC，成本一步步降低，而容量一步步提升，因此得以普及。
作為最早提出QLC技術的主控廠商，慧榮科技SMI資深副總段喜亭曾表示，2019年閃存價格低，因此QLC價格空間被壓縮，沒有很大的量，但隨著2020年閃存價格拉升，QLC將迎來發(fā)展契機。
段喜亭解釋，閃存價格不斷上漲，QLC低成本優(yōu)勢就顯現(xiàn)，因此也將帶來更廣泛的應用，QLC市場也隨著擴大。不過，段喜亭認為，盡管2020年，QLC占有率會往上提升，但仍能不能完全替代TLC。他相信在2020年底時，QLC會比2019年大概會有翻倍增長。
長江存儲基于TLC的巨大市場以及QLC的廣闊前景，宣發(fā)業(yè)內(nèi)首款128層QLC 3D NAND閃存，以及128層512Gb TLC（3bit/cell）閃存芯片。據(jù)長江存儲市場與銷售高級副總裁龔翊稱，128層QLC版本將率先應用于消費級SSD，并逐步進入企業(yè)級服務器、數(shù)據(jù)中心等領域，以滿足未來5G、人工智能時代多元化數(shù)據(jù)存儲需求。
在當前5G商機帶動下，各家手機廠商紛紛推出5G手機為主打機型，而5G手機所帶來的更多應用，將刺激存儲需求進一步提高，三星更是引領手機存儲需求向TB容量升級，SK海力士預計基于128層1Tb 4D NAND生產(chǎn)的1TB容量UFS產(chǎn)品，有望在2020年下半年應用于智能手機上。此外，由物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、車聯(lián)網(wǎng)等應用帶動的大數(shù)據(jù)存儲需求，近年來存儲產(chǎn)業(yè)有樂觀表現(xiàn)。
研究公司Forward Insights創(chuàng)始人兼首席分析師Gregory Wong表示，QLC降低了NAND閃存單位字節(jié)（Byte）成本，更適合作為大容量存儲介質(zhì)。隨著主流消費類SSD容量邁入512GB及以上，QLC SSD未來市場增量將值得期待。
在3D NAND閃存芯片領域，長江存儲跳級進入100層以上行列，從32層到64層、再到128層，一步步進階，未來可望給中國存儲器產(chǎn)業(yè)帶來更多驚喜。
