前段時間三星的快閃記憶體晶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, 不同消息來源於損壞的晶圓數量不一, 有說是6000片, 有說是60000片, 最誇張的是損失了60萬片晶圓, 如果是後兩者, 這對三星的NAND產能影響可不低, 勢必會導致NAND快閃記憶體價格波動.
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?
對於國內記憶體及快閃記憶體的問題, 我們最近做了很多文章探討國產晶片的文章, 特別是對紫光DDR3, DDR4記憶體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記憶體一路順風, DDR3記憶體已經來了, DDR4記憶體不遠了, 似乎一兩年內就能把三星踩在腳下, 讓記憶體市場迅速降價, 甚至恢複之前的白菜價.
對於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, 存儲晶片是高科技製造行業, 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, 我們肯定要做到後來居上, 但是這個過程可能需要很長時間, 不是短短几年就能扭轉的.
全球記憶體產業格局: 高度壟斷, 三星獨大, 門檻極高
按照中國製造2025的規劃, 國產要突破的其實是整個半導體產業鏈, 從半導體裝備再到晶片生產, 測試及應用等環節全部涉獵, 存儲晶片是現在的重點, 不過它也只是半導體晶片中的一部分, 而記憶體晶片又是存儲晶片中的一部分, 不過它是其中重要的一部分.
2017年全球DRAM記憶體產值720億美元, 主要原因就是DRAM晶片一年內漲價74%所致, 而NAND產值約為498億美元, 當然快閃記憶體市場價格過去一兩年也是大漲的, 只是價格沒有記憶體這麼誇張而已.
在全球720億美元的記憶體產業中, 三星, SK Hynix, 美光三家公司佔據了大約95%的份額, 其中三星一家就佔了大約46%的份額, SK Hynix份額大約在29%.
美光兩年前收購了為它代工記憶體晶片的華亞科公司, 市場份額大約在21%, 剩下的份額被台灣南亞, 力晶等公司所獲得, 不過他們對市場並沒有什麼影響力, 而兩家韓國公司就控制了全球75%的記憶體市場份額, 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, 也給市場的後來者製造了極大的准入門檻, 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, 而記憶體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, 美光大大落後於三星就是因為在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.
要想盤活記憶體產業, 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, 而這也是國內發展記憶體產業的一個桎梏, 為了快速進入這個產業, 不少國內公司紛紛從台灣, 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, 指控台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, 這就是國內公司從台灣華亞科等公司搶人才所帶來的不利後果之一, 很容易就惹出法律官司.
總之, 記憶體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記憶體市場的進入門檻極高, 日本公司曾經是記憶體市場霸主級別的力量, 但是爾必達, 瑞薩等公司要麼退出記憶體晶片市場, 要麼就破產倒閉, 市場拱手讓給了美國, 韓國公司.
日本公司早前進軍DRAM市場上還能輕鬆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的基礎上打造記憶體產業的難度了.
中國記憶體產業現狀: DDR3剛起步, 工藝嚴重落後
那麼中國自己的記憶體產業現狀如何呢?
如果說NAND快閃記憶體以及NOR快閃記憶體市場上, 中國公司尚有一絲存在感的話, 那麼DRAM記憶體上真的是一窮二白.
最近我們測試DDR記憶體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誇張, 似乎紫光DDR3記憶體要吊打金士頓, 芝奇, 三星了, 不過實際情況是紫光的DDR3記憶體也是剛起步而已, 我們現在網上買的紫光顆粒DDR3記憶體條主要是經銷商所為, 數量並不多, 店鋪顯示的庫存只不過是66多條而已.
即便是DDR3記憶體, 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 , 最初它是英飛淩2003年在西安成立的存儲晶片部門, 2006年英飛淩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記憶體實際也是奇夢達公司的遺產.
DDR3記憶體現在還沒有淘汰, 不過它確實不是目前案頭, 伺服器以及智能設備的主流了, 所以很多人更期待於紫光國產DDR4記憶體, 不過早前紫光針對這事闢謠過, 他們現在還沒有量產DDR4記憶體, 後來我們得到的消息說紫光預計在今年下半年推出DDR4記憶體顆粒, 但是具體的情況就不得而知了, 容量, 價格等等關鍵資訊還是未知數.
不僅是主流記憶體量產進度落後, 國產記憶體現在還有技術落伍的風險, 迄今為止紫光的DDR3顆粒製程工藝也沒有公布, 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, 而現在主流的記憶體工藝早就是20nm級別了, 三星2016年就量產18nm工藝了, 下一步就是17nm工藝了.
國產記憶體確切的製程工藝一直是個謎, 不過我們可以從別的資訊佐證下, 去年兆易創新公司宣布進軍DRAM記憶體, 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工藝的記憶體晶片——
如果成功了, 他們的記憶體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於10%, 這個標準並不是量產水平的, 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記憶體了, 國內的NAND快閃記憶體工藝都要是挺落後的, 紫光在武漢的長江存儲公司現在研發的只是32層堆棧的快閃記憶體, 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也要落後兩年時間.
而兆易創新的NAND快閃記憶體量產水平才是38nm工藝, 24nm級別的還在研發中, 注意他們的還是2D NAND快閃記憶體, 三星, 東芝早就量產15, 16nm工藝的2D NAND快閃記憶體了, 而且2D快閃記憶體是他們正在淘汰的技術.
國產記憶體的機遇: 自主研發, 技術授權兩步走
國產記憶體基礎這麼差, 技術差距這麼大, 難道我們要放棄這個領域嗎? 並不會, 不只是存儲晶片, 中國以往落後的領域多了, 以前大家羨慕日本, 歐洲的高鐵, 現在中國的高鐵裡程遠超其他國家, 我們不也一樣追趕上來了嗎?
記憶體產業也是如此, 中國這麼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, 在國產記憶體這個問題上, 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, 重複造輪子的做法也不可取, 自主研發的同時我們必須也要儘可能尋找合作夥伴, 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夥伴還是有的.
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晶片首先是快閃記憶體, 國家隊代表就是紫光在武漢的長江存儲科技, 而記憶體產業因為難度更大, 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, 那時侯存儲晶片還沒漲價, 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. 之後又有傳聞稱紫光公司要跟SK Hynix合作, 尋求他們的記憶體技術授權, 雙方在國內成立合資公司生產晶片, 不過最終也沒了下文.
三家記憶體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晶片業務的大戰略之後, 陸續收購了展訊, 瑞迪科等半導體公司, 成立紫光展銳公司, 隨後引入Intel投資, 後者當時斥資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的模式最終證明並不適合平板這種廉價產品市場, 智能手機市場也是如此, 而跟紫光合作之後, 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網路上繼續合作. 我說的這些事主要涉及的都是處理器, 5G的, 跟存儲晶片沒關係, 但是由此可見紫光與Intel公司的友好合作關係, 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, 雙方在存儲晶片上一樣有合作.
前不久Intel還跟紫光公開秀了一次恩愛, 紫光推出了一系列快閃記憶體產品, 其中首次涉及UFS 2.1產品市場, 其中就有Intel快閃記憶體, 而是Intel快閃記憶體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快閃記憶體, 在這個傳聞背後, 是Intel與美光決定友好分手. 我們都知道Intel的快閃記憶體是跟美光一起研發的, 雙方成立了IMFT公司共同生產晶片, 但是Intel三年前決定在中國大連改建晶片集代工廠為3D快閃記憶體工廠, 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層快閃記憶體之後徹底分手, 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快閃記憶體, 而Intel也不擔心雙方有什麼衝突, 因為Intel公司在快閃記憶體業務上專註高大上的企業級市場, 對消費級市場只是玩票性質, 而與紫光合作之後, 可以由紫光來負責消費級市場, 雙方共同擴大份額.
Intel能否在記憶體市場王者歸來?
以上提及的紫光, Intel合作都是針對快閃記憶體市場的, 跟本文說的記憶體並不一樣啊? 那麼Intel在紫光發展記憶體的過程中會發揮某種作用嗎?
目前來說雙方並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同樣也需要發展記憶體, 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公司最初發家靠的並不是X86處理器, 而是記憶體晶片.
他們成立於1968年, 首款產品就是3101 RAM晶片, 1969年推出了首個氧化物SRAM晶片, 後來因為競爭激烈, 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 , 此後就放棄了RAM記憶體業務, 專註處理器.
在過去的二十多年裡, 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, 背後的根源就是記憶體, 快閃記憶體大漲價, 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, 雲服務, 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晶片公和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, 而不是單純的供應晶片, 記憶體晶片, 快閃記憶體晶片同樣也很重要. 有數據指出, 到2020年, 互聯網汽車的存儲需求將達到1萬億位元組, 也就是1000GB, 自動駕駛還需要300GB/s以上的系統頻寬, 如果Intel不及早布局存儲晶片市場, 那麼未來將會處於下風.
Intel目前並不生產DRAM記憶體晶片, 但是Intel在記憶體相關的技術上無疑是有話語權的, 包括DDR記憶體的發展方向, Intel都是一直參與的, 而且Intel何時支援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, 他們是不適合介入記憶體大規模生產的, 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, 而紫光憑藉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.
