前段時間三星的閃存芯片工廠又出了一起事故,突發停電半個小時,導致正在生產中的晶圓受損,不同消息來源于損壞的晶圓數量不一,有說是6000片,有說是60000片,最夸張的是損失了60萬片晶圓,如果是后兩者,這對三星的NAND產能影響可不低,勢必會導致NAND閃存價格波動。
聯想到三星以及SK Hynix兩家公司之前出現的一些停電、火災等意外事故,很多網友又調侃這起事故又讓三星有了漲價的借口。
玩笑歸玩笑,三星作為生產廠商自然不樂意見到意外事故發生,但是這件事還是引起熱議,特別是在中國消費者群體中,人們關心的一個問題是未來誰能制衡三星、SK Hynix、東芝、美光等公司呢?我們都期待國內公司能逆襲,但如何逆襲呢?
對于國內內存及閃存的問題,我們最近做了很多文章探討國產芯片的文章,特別是對紫光DDR3、DDR4內存的報道及評測影響很廣泛,我注意了下很多站內、站外網友的評論,有的讀者對國產一事冷嘲熱諷,還有的讀者認為國產內存一路順風,DDR3內存已經來了,DDR4內存不遠了,似乎一兩年內就能把三星踩在腳下,讓內存市場迅速降價,甚至恢復之前的白菜價。
對于這兩種截然相反的評價,我們要理性看待,嘲諷是不對的,但是盲目樂觀更不可取,存儲芯片是高科技制造行業,中國廠商在這個領域缺席了幾十年了,國產化可以說是一片空白,我們肯定要做到后來居上,但是這個過程可能需要很長時間,不是短短幾年就能扭轉的。
全球內存產業格局:高度壟斷、三星獨大,門檻極高
按照中國制造2025的規劃,國產要突破的其實是整個半導體產業鏈,從半導體裝備再到芯片生產、測試及應用等環節全部涉獵,存儲芯片是現在的重點,不過它也只是半導體芯片中的一部分,而內存芯片又是存儲芯片中的一部分,不過它是其中重要的一部分。
2017年全球DRAM內存產值720億美元,主要原因就是DRAM芯片一年內漲價74%所致,而NAND產值約為498億美元,當然閃存市場價格過去一兩年也是大漲的,只是價格沒有內存這么夸張而已。
在全球720億美元的內存產業中,三星、SK Hynix、美光三家公司占據了大約95%的份額,其中三星一家就占了大約46%的份額,SK Hynix份額大約在29%。
美光兩年前收購了為它代工內存芯片的華亞科公司,市場份額大約在21%,剩下的份額被臺灣南亞、力晶等公司所獲得,不過他們對市場并沒有什么影響力,而兩家韓國公司就控制了全球75%的內存市場份額,呈現出高度壟斷的形勢,三星一家的規模差不多是其他兩家之和,產能遙遙領先,整個情況跟三國時期差不多,魏國三星一家獨大,吳國SK Hynix、蜀國美光實力無法與之相比。
這三家公司不僅壟斷了市場,也給市場的后來者制造了極大的準入門檻,其他國家或者地區因為沒有DRAM產業鏈,所以人才培養就無從談起,而內存工廠也跟處理器工廠一樣需要不斷升級工藝,所需的技術及資金投入也是個難題,SK Hynix、美光大大落后于三星就是因為在20nm節點升級上進度不順,而三星不僅是第一個量產20nm工藝的,還是第一個量產18nm工藝的,不出意外的話未來的17nm、16nm都將是三星首發、量產。
要想盤活內存產業,技術、人才、資金一個不能少,中國現在不愁的是砸錢,但是人才、技術是沒法獨自解決的,而這也是國內發展內存產業的一個桎梏,為了快速進入這個產業,不少國內公司紛紛從臺灣、韓國以及日本等地區的公司搶人才,甚至挖角現任員工,而這很容易陷入法律糾紛中。
前不久就有報道稱美光公司去年底選擇在美國加州提起訴訟,指控臺灣聯電及大陸的福建晉華侵犯他們的DRAM專利權,竊取商業機密,這就是國內公司從臺灣華亞科等公司搶人才所帶來的不利后果之一,很容易就惹出法律官司。
總之,內存市場龐大的產值雖然讓不少公司心動,但是現在的格局導致了內存市場的進入門檻極高,日本公司曾經是內存市場霸主級別的力量,但是爾必達、瑞薩等公司要么退出內存芯片市場,要么就破產倒閉,市場拱手讓給了美國、韓國公司。
日本公司早前進軍DRAM市場上還能輕松得到美國公司的技術授權,下場依然如此,更別提中國公司要在0的基礎上打造內存產業的難度了。
中國內存產業現狀:DDR3剛起步,工藝嚴重落后
那么中國自己的內存產業現狀如何呢?
如果說NAND閃存以及NOR閃存市場上,中國公司尚有一絲存在感的話,那么DRAM內存上真的是一窮二白。
最近我們測試DDR內存的文章引起了很多同行及玩家的追捧,紫光的DDR3顆粒整體表現還不錯,也有部分媒體寫的很夸張,似乎紫光DDR3內存要吊打金士頓、芝奇、三星了,不過實際情況是紫光的DDR3內存也是剛起步而已,我們現在網上買的紫光顆粒DDR3內存條主要是經銷商所為,數量并不多,店鋪顯示的庫存只不過是66多條而已。
即便是DDR3內存,也不是紫光自主研發的,生產單位西安紫光國芯其實是買來的,最初它是英飛凌2003年在西安成立的存儲芯片部門,2006年英飛凌半導體業務拆分成立了奇夢達科技,2009年他們被國內的浪潮公司收購,重組成了西安華芯半導體,2015年紫光從另一個清華系公司同方手中收購了同方國芯的36%的股權,成立了紫光國芯,而西安紫光國芯就是他們從浪潮手中買來的,現在是子公司,他們的DDR3內存實際也是奇夢達公司的遺產。
DDR3內存現在還沒有淘汰,不過它確實不是目前桌面、服務器以及智能設備的主流了,所以很多人更期待于紫光國產DDR4內存,不過早前紫光針對這事辟謠過,他們現在還沒有量產DDR4內存,后來我們得到的消息說紫光預計在今年下半年推出DDR4內存顆粒,但是具體的情況就不得而知了,容量、價格等等關鍵信息還是未知數。
不僅是主流內存量產進度落后,國產內存現在還有技術落伍的風險,迄今為止紫光的DDR3顆粒制程工藝也沒有公布,考慮到奇夢達已經是10多年前的事了,西安紫光國芯的DRAM工藝至少也是30nm及以上級別的了,而現在主流的內存工藝早就是20nm級別了,三星2016年就量產18nm工藝了,下一步就是17nm工藝了。
國產內存確切的制程工藝一直是個謎,不過我們可以從別的信息佐證下,去年兆易創新公司宣布進軍DRAM內存,他們與合肥市政府控股投資公司簽署了合作協議,項目預算180億元,目的是在2018年底研發出19nm工藝的內存芯片——
如果成功了,他們的內存工藝其實還是挺先進的,雖然還是比不過三星,但至少也是主流級別的了,只不過兆易創新的目標是良率不低于10%,這個標準并不是量產水平的,10%的良率只可能是技術實驗,意味著離量產上市有很長的一段距離。
別說DRAM內存了,國內的NAND閃存工藝都要是挺落后的,紫光在武漢的長江存儲公司現在研發的只是32層堆棧的閃存,核心容量不過64Gb,這跟目前主流64層堆棧、核心容量256Gb甚至512Gb的3D NAND也要落后兩年時間。
而兆易創新的NAND閃存量產水平才是38nm工藝,24nm級別的還在研發中,注意他們的還是2D NAND閃存,三星、東芝早就量產15、16nm工藝的2D NAND閃存了,而且2D閃存是他們正在淘汰的技術。
國產內存的機遇:自主研發、技術授權兩步走
國產內存基礎這么差,技術差距這么大,難道我們要放棄這個領域嗎?并不會,不只是存儲芯片,中國以往落后的領域多了,以前大家羨慕日本、歐洲的高鐵,現在中國的高鐵里程遠超其他國家,我們不也一樣追趕上來了嗎?
內存產業也是如此,中國這么大的市場完全依賴進口是不可行的,知難而上是中國公司的優良傳統,在國產內存這個問題上,中國擁有全球最大的市場,而且現在有大筆投資,我們的方向是正確的,現在缺少的是理性的發展策略。
中國有自力更生的傳統,所以國內公司在自主研發的道路上是不會停止的,但在這個經濟全球化的l時代,中國公司閉門造車、重復造輪子的做法也不可取,自主研發的同時我們必須也要盡可能尋找合作伙伴,團結可以利用的力量。在這方面,迫切需要中國市場和產能的伙伴還是有的。
Intel:中國發展存儲產業的最佳合伙人?
國內目前確定發展的存儲芯片首先是閃存,國家隊代表就是紫光在武漢的長江存儲科技,而內存產業因為難度更大,所以一開始就是打算尋求國外公司合作的。
很多人可能還記得當初紫光公司230億美元收購美光的傳聞吧,那時侯存儲芯片還沒漲價,230億美元的報價不低,美光當時股價下跌、營收下滑,如果不是被美國政府部門否決,當時合作還是有戲的。之后又有傳聞稱紫光公司要跟SK Hynix合作,尋求他們的內存技術授權,雙方在國內成立合資公司生產芯片,不過最終也沒了下文。
三家內存公司中的兩家沒了合作可能,剩下的三星公司更沒可能了,畢竟他們是老大,更沒有合作的必要,反而有引狼入室的風險。
正因為此,國內的合作對象就不可能是這三家公司了,不過還有一個可能更好的選擇——Intel公司。紫光公司確定了發展芯片業務的大戰略之后,陸續收購了展訊、瑞迪科等半導體公司,成立紫光展銳公司,隨后引入Intel投資,后者當時斥資15億美元(約合90億人民幣)投資展銳公司,獲得了20%的股權。
對Intel來說,投資紫光展銳也是有好處的,當年Intel還在大力補貼平板處理器市場,但是Intel的模式最終證明并不適合平板這種廉價產品市場,智能手機市場也是如此,而跟紫光合作之后,展訊公司就獲得了Intel青睞,不僅獲得了Intel的X86手機處理器授權,還有14nm工藝代工機會,雙方合作了多款14nm工藝的X86手機處理器,從高端到低端都有涉及。
在今年的MWC展會上,Intel還跟展訊簽署了合作協議,雙方將在5G網絡上繼續合作。我說的這些事主要涉及的都是處理器、5G的,跟存儲芯片沒關系,但是由此可見紫光與Intel公司的友好合作關系,雙方的合作會日趨深入。
這不是猜測,而是已經逐步變成現實了,雙方在存儲芯片上一樣有合作。
前不久Intel還跟紫光公開秀了一次恩愛,紫光推出了一系列閃存產品,其中首次涉及UFS 2.1產品市場,其中就有Intel閃存,而是Intel閃存外銷的首家同時也是唯一家客戶。
與此同時,市場上也在傳聞紫光未來將獲得Intel授權,生產64層3D閃存,在這個傳聞背后,是Intel與美光決定友好分手。我們都知道Intel的閃存是跟美光一起研發的,雙方成立了IMFT公司共同生產芯片,但是Intel三年前決定在中國大連改建芯片組代工廠為3D閃存工廠,而且也減少了IMFT工廠的股份,只保留了一座工廠的份額。之前Intel、美光更是決定雙方將在96層閃存之后徹底分手,大概會在2019年初完全獨立開來。
市場分析Intel此舉為與紫光合作掃清了障礙,未來將授權紫光的工廠生存3D閃存,而Intel也不擔心雙方有什么沖突,因為Intel公司在閃存業務上專注高大上的企業級市場,對消費級市場只是玩票性質,而與紫光合作之后,可以由紫光來負責消費級市場,雙方共同擴大份額。
Intel能否在內存市場王者歸來?
以上提及的紫光、Intel合作都是針對閃存市場的,跟本文說的內存并不一樣啊?那么Intel在紫光發展內存的過程中會發揮某種作用嗎?
目前來說雙方并沒有公布這方面的消息,但是我們猜測雙方一樣有共同的需求——紫光自不必說,Intel同樣也需要發展內存,因為這對他們未來的業務轉型也很重要。
現在的玩家都知道Intel是最強大的X86處理器公司,橫行處理器市場40多年了,但是Intel公司最初發家靠的并不是X86處理器,而是內存芯片。
他們成立于1968年,首款產品就是3101 RAM芯片,1969年推出了首個氧化物SRAM芯片,后來因為競爭激烈,轉而為日本公司開發處理器,無意中才開啟了8086處理器的大門,此后就放棄了RAM內存業務,專注處理器。
在過去的二十多年里,Intel一直是全球最大的半導體公司,技術也是最頂尖的,但是2017年三星超越了Intel成為了全球半導體一哥,背后的根源就是內存、閃存大漲價,三星營收、盈利暴漲,而Intel的PC處理器業務卻沒有這樣的好事,還被AMD銳龍嚴重打擊。
2015年Intel公司也公布了全新的戰略,未來的Intel也不再是一家單純的PC公司,數據中心、云服務、自動駕駛、AI運算以及5G等市場也是Intel的重點。
為此Intel不惜巨資接連收購了Altera FPGA芯片公和Mobileye自動駕駛公司,不論哪種業務,未來都需要提供Intel提供一攬子解決方案,而不是單純的供應芯片,內存芯片、閃存芯片同樣也很重要。有數據指出,到2020年,互聯網汽車的存儲需求將達到1萬億字節,也就是1000GB,自動駕駛還需要300GB/s以上的系統帶寬,如果Intel不及早布局存儲芯片市場,那么未來將會處于下風。
Intel目前并不生產DRAM內存芯片,但是Intel在內存相關的技術上無疑是有話語權的,包括DDR內存的發展方向,Intel都是一直參與的,而且Intel何時支持新技術標準還會影響整個產業發展,地位舉足輕重。
以Intel的地位,他們是不適合介入內存大規模生產的,如果是自己投資,Intel面臨的麻煩會很多,成本也不如紫光,所以雙方是有共同的合作需求的,未來Intel在技術授權上給紫光提供便利,而紫光憑借龐大的產能以及中國市場容量,雙方合作勢必會從其他三家公司中搶得市場份額,改變原有的產業格局。