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?
对于国内内存及闪存的问题, 我们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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
