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2018-03-21 09:02 出处:PConline原创 作者:萧剑一生 责任编辑:mengxianrui1

  【PConline 杂谈】前段时间三星的闪存芯片工厂又出了一起事故,突发停电半个小时,导致正在生产中的晶圆受损,不同消息来源于损坏的晶圆数量不一,有说是6000片,有说是60000片,最夸张的是损失了60万片晶圆,如果是后两者,这对三星的NAND产能影响可不低,势必会导致NAND闪存价格波动。联想到三星以及SK Hynix两家公司之前出现的一些停电、火灾等意外事故,很多网友又调侃这起事故又让三星有了涨价的借口。玩笑归玩笑,三星作为生产厂商自然不乐意见到意外事故发生,但是这件事还是引起热议,特别是在中国消费者群体中,人们关心的一个问题是未来谁能制衡三星、SK Hynix、东芝、美光等公司呢?我们都期待国内公司能逆袭,但如何逆袭呢?

Intel

  对于国内内存及闪存的问题,我们太平洋网站最近做了很多文章探讨国产芯片的文章,特别是对紫光DDR3、DDR4内存的报道及评测影响很广泛,我注意了下很多站内、站外网友的评论,有的读者对国产一事冷嘲热讽,还有的读者认为国产内存一路顺风,DDR3内存已经来了,DDR4内存不远了,似乎一两年内就能把三星踩在脚下,让内存市场迅速降价,甚至恢复之前的白菜价。对于这两种截然相反的评价,我们要理性看待,嘲讽是不对的,但是盲目乐观更不可取,存储芯片是高科技制造行业,中国厂商在这个领域缺席了几十年了,国产化可以说是一片空白,我们肯定要做到后来居上,但是这个过程可能需要很长时间,不是短短几年就能扭转的。

全球内存产业格局:高度垄断、三星独大,门槛极高

  按照中国制造2025的规划,国产要突破的其实是整个半导体产业链,从半导体装备再到芯片生产、测试及应用等环节全部涉猎,存储芯片是现在的重点,不过它也只是半导体芯片中的一部分,而内存芯片又是存储芯片中的一部分,不过它是其中重要的一部分,2017年全球DRAM内存产值720亿美元,主要原因就是DRAM芯片一年内涨价74%所致,而NAND产值约为498亿美元,当然闪存市场价格过去一两年也是大涨的,只是价格没有内存这么夸张而已。

三星

  在全球720亿美元的内存产业中,三星、SK Hynix、美光三家公司占据了大约95%的份额,其中三星一家就占了大约46%的份额,SK Hynix份额大约在29%,美光两年前收购了为它代工内存芯片的华亚科公司,市场份额大约在21%,剩下的份额被台湾南亚、力晶等公司所获得,不过他们对市场并没有什么影响力,而两家韩国公司就控制了全球75%的内存市场份额,呈现出高度垄断的形势,三星一家的规模差不多是其他两家之和,产能遥遥领先,整个情况跟三国时期差不多,魏国三星一家独大,吴国SK Hynix、蜀国美光实力无法与之相比。

  这三家公司不仅垄断了市场,也给市场的后来者制造了极大的准入门槛,其他国家或者地区因为没有DRAM产业链,所以人才培养就无从谈起,而内存工厂也跟处理器工厂一样需要不断升级工艺,所需的技术及资金投入也是个难题,SK Hynix、美光大大落后于三星就是因为在20nm节点升级上进度不顺,而三星不仅是第一个量产20nm工艺的,还是第一个量产18nm工艺的,不出意外的话未来的17nm、16nm都将是三星首发、量产。

  要想盘活内存产业,技术、人才、资金一个不能少,中国现在不愁的是砸钱,但是人才、技术是没法独自解决的,而这也是国内发展内存产业的一个桎梏,为了快速进入这个产业,不少国内公司纷纷从台湾、韩国以及日本等地区的公司抢人才,甚至挖角现任员工,而这很容易陷入法律纠纷中。前不久就有报道称美光公司去年底选择在美国加州提起诉讼,指控台湾联电及大陆的福建晋华侵犯他们的DRAM专利权,窃取商业机密,这就是国内公司从台湾华亚科等公司抢人才所带来的不利后果之一,很容易就惹出法律官司。

尔必达

  总之,内存市场庞大的产值虽然让不少公司心动,但是现在的格局导致了内存市场的进入门槛极高,日本公司曾经是内存市场霸主级别的力量,但是尔必达、瑞萨等公司要么退出内存芯片市场,要么就破产倒闭,市场拱手让给了美国、韩国公司。日本公司早前进军DRAM市场上还能轻松得到美国公司的技术授权,下场依然如此,更别提中国公司要在0的基础上打造内存产业的难度了。

中国内存产业现状:DDR3刚起步,工艺严重落后

  那么中国自己的内存产业现状如何呢?如果说NAND闪存以及NOR闪存市场上,中国公司尚有一丝存在感的话,那么DRAM内存上真的是一穷二白。最近我们测试DDR内存的文章引起了很多同行及玩家的追捧,紫光的DDR3颗粒整体表现还不错,也有部分媒体写的很夸张,似乎紫光DDR3内存要吊打金士顿、芝奇、三星了,不过实际情况是紫光的DDR3内存也是刚起步而已,我们现在网上买的紫光颗粒DDR3内存条主要是经销商所为,数量并不多,店铺显示的库存只不过是66多条而已。

  即便是DDR3内存,也不是紫光自主研发的,生产单位西安紫光国芯其实是买来的,最初它是英飞凌2003年在西安成立的存储芯片部门,2006年英飞凌半导体业务拆分成立了奇梦达科技,2009年他们被国内的浪潮公司收购,重组成了西安华芯半导体,2015年紫光从另一个清华系公司同方手中收购了同方国芯的36%的股权,成立了紫光国芯,而西安紫光国芯就是他们从浪潮手中买来的,现在是子公司,他们的DDR3内存实际也是奇梦达公司的遗产。

国芯

  DDR3内存现在还没有淘汰,不过它确实不是目前桌面、服务器以及智能设备的主流了,所以很多人更期待于紫光国产DDR4内存,不过早前紫光针对这事辟谣过,他们现在还没有量产DDR4内存,后来我们得到的消息说紫光预计在今年下半年推出DDR4内存颗粒,但是具体的情况就不得而知了,容量、价格等等关键信息还是未知数。

紫光

  不仅是主流内存量产进度落后,国产内存现在还有技术落伍的风险,迄今为止紫光的DDR3颗粒制程工艺也没有公布,考虑到奇梦达已经是10多年前的事了,西安紫光国芯的DRAM工艺至少也是30nm及以上级别的了,而现在主流的内存工艺早就是20nm级别了,三星2016年就量产18nm工艺了,下一步就是17nm工艺了。

  国产内存确切的制程工艺一直是个谜,不过我们可以从别的信息佐证下,去年兆易创新公司宣布进军DRAM内存,他们与合肥市政府控股投资公司签署了合作协议,项目预算180亿元,目的是在2018年底研发出19nm工艺的内存芯片——如果成功了,他们的内存工艺其实还是挺先进的,虽然还是比不过三星,但至少也是主流级别的了,只不过兆易创新的目标是良率不低于10%,这个标准并不是量产水平的,10%的良率只可能是技术实验,意味着离量产上市有很长的一段距离。

  别说DRAM内存了,国内的NAND闪存工艺都要是挺落后的,紫光在武汉的长江存储公司现在研发的只是32层堆栈的闪存,核心容量不过64Gb,这跟目前主流64层堆栈、核心容量256Gb甚至512Gb的3D NAND也要落后两年时间,而兆易创新的NAND闪存量产水平才是38nm工艺,24nm级别的还在研发中,注意他们的还是2D NAND闪存,三星、东芝早就量产15、16nm工艺的2D NAND闪存了,而且2D闪存是他们正在淘汰的技术。

国产内存的机遇:自主研发、技术授权两步走

  国产内存基础这么差,技术差距这么大,难道我们要放弃这个领域吗?并不会,不只是存储芯片,中国以往落后的领域多了,以前大家羡慕日本、欧洲的高铁,现在中国的高铁里程远超其他国家,我们不也一样追赶上来了吗?内存产业也是如此,中国这么大的市场完全依赖进口是不可行的,知难而上是中国公司的优良传统,在国产内存这个问题上,中国拥有全球最大的市场,而且现在有大笔投资,我们的方向是正确的,现在缺少的是理性的发展策略。

紫光

  中国有自力更生的传统,所以国内公司在自主研发的道路上是不会停止的,但在这个经济全球化的l时代,中国公司闭门造车、重复造轮子的做法也不可取,自主研发的同时我们必须也要尽可能寻找合作伙伴,团结可以利用的力量。在这方面,迫切需要中国市场和产能的伙伴还是有的。

Intel:中国发展存储产业的最佳合伙人?

  国内目前确定发展的存储芯片首先是闪存,国家队代表就是紫光在武汉的长江存储科技,而内存产业因为难度更大,所以一开始就是打算寻求国外公司合作的,很多人可能还记得当初紫光公司230亿美元收购美光的传闻吧,那时侯存储芯片还没涨价,230亿美元的报价不低,美光当时股价下跌、营收下滑,如果不是被美国政府部门否决,当时合作还是有戏的。之后又有传闻称紫光公司要跟SK Hynix合作,寻求他们的内存技术授权,双方在国内成立合资公司生产芯片,不过最终也没了下文。

  三家内存公司中的两家没了合作可能,剩下的三星公司更没可能了,毕竟他们是老大,更没有合作的必要,反而有引狼入室的风险。正因为此,国内的合作对象就不可能是这三家公司了,不过还有一个可能更好的选择——Intel公司。紫光公司确定了发展芯片业务的大战略之后,陆续收购了展讯、瑞迪科等半导体公司,成立紫光展锐公司,随后引入Intel投资,后者当时斥资15亿美元(约合90亿人民币)投资展锐公司,获得了20%的股权。

  对Intel来说,投资紫光展锐也是有好处的,当年Intel还在大力补贴平板处理器市场,但是Intel的模式最终证明并不适合平板这种廉价产品市场,智能手机市场也是如此,而跟紫光合作之后,展讯公司就获得了Intel青睐,不仅获得了Intel的X86手机处理器授权,还有14nm工艺代工机会,双方合作了多款14nm工艺的X86手机处理器,从高端到低端都有涉及。

芯片

  在今年的MWC展会上,Intel还跟展讯签署了合作协议,双方将在5G网络上继续合作。我说的这些事主要涉及的都是处理器、5G的,跟存储芯片没关系,但是由此可见紫光与Intel公司的友好合作关系,双方的合作会日趋深入。

  这不是猜测,而是已经逐步变成现实了,双方在存储芯片上一样有合作。前不久Intel还跟紫光公开秀了一次恩爱,紫光推出了一系列闪存产品,其中首次涉及UFS 2.1产品市场,其中就有Intel闪存,而是Intel闪存外销的首家同时也是唯一家客户。

  与此同时,市场上也在传闻紫光未来将获得Intel授权,生产64层3D闪存,在这个传闻背后,是Intel与美光决定友好分手。我们都知道Intel的闪存是跟美光一起研发的,双方成立了IMFT公司共同生产芯片,但是Intel三年前决定在中国大连改建芯片组代工厂为3D闪存工厂,而且也减少了IMFT工厂的股份,只保留了一座工厂的份额。之前Intel、美光更是决定双方将在96层闪存之后彻底分手,大概会在2019年初完全独立开来。

  市场分析Intel此举为与紫光合作扫清了障碍,未来将授权紫光的工厂生存3D闪存,而Intel也不担心双方有什么冲突,因为Intel公司在闪存业务上专注高大上的企业级市场,对消费级市场只是玩票性质,而与紫光合作之后,可以由紫光来负责消费级市场,双方共同扩大份额。

Intel能否在内存市场王者归来?

  以上提及的紫光、Intel合作都是针对闪存市场的,跟本文说的内存并不一样啊?那么Intel在紫光发展内存的过程中会发挥某种作用吗?目前来说双方并没有公布这方面的消息,但是我们猜测双方一样有共同的需求——紫光自不必说,Intel同样也需要发展内存,因为这对他们未来的业务转型也很重要。

SRAM

  现在的玩家都知道Intel是最强大的X86处理器公司,横行处理器市场40多年了,但是Intel公司最初发家靠的并不是X86处理器,而是内存芯片,他们成立于1968年,首款产品就是3101 RAM芯片,1969年推出了首个氧化物SRAM芯片,后来因为竞争激烈,转而为日本公司开发处理器,无意中才开启了8086处理器的大门,此后就放弃了RAM内存业务,专注处理器。在过去的二十多年里,Intel一直是全球最大的半导体公司,技术也是最顶尖的,但是2017年三星超越了Intel成为了全球半导体一哥,背后的根源就是内存、闪存大涨价,三星营收、盈利暴涨,而Intel的PC处理器业务却没有这样的好事,还被AMD锐龙严重打击。

  2015年Intel公司也公布了全新的战略,未来的Intel也不再是一家单纯的PC公司,数据中心、云服务、自动驾驶、AI运算以及5G等市场也是Intel的重点,为此Intel不惜巨资接连收购了Altera FPGA芯片公和Mobileye自动驾驶公司,不论哪种业务,未来都需要提供Intel提供一揽子解决方案,而不是单纯的供应芯片,内存芯片、闪存芯片同样也很重要。有数据指出,到2020年,互联网汽车的存储需求将达到1万亿字节,也就是1000GB,自动驾驶还需要300GB/s以上的系统带宽,如果Intel不及早布局存储芯片市场,那么未来将会处于下风。

  Intel目前并不生产DRAM内存芯片,但是Intel在内存相关的技术上无疑是有话语权的,包括DDR内存的发展方向,Intel都是一直参与的,而且Intel何时支持新技术标准还会影响整个产业发展,地位举足轻重。以Intel的地位,他们是不适合介入内存大规模生产的,如果是自己投资,Intel面临的麻烦会很多,成本也不如紫光,所以双方是有共同的合作需求的,未来Intel在技术授权上给紫光提供便利,而紫光凭借庞大的产能以及中国市场容量,双方合作势必会从其他三家公司中抢得市场份额,改变原有的产业格局。

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