據(jù)報(bào)道,在韓國政府主導(dǎo)下,三星電子和SK 海力士統(tǒng)籌成立了一個(gè)總規(guī)模達(dá)2000 億韓元(約11.8 億人民幣)的基半導(dǎo)體希望基金,投資一些具發(fā)展?jié)摿Φ陌雽?dǎo)體相關(guān)企業(yè)。
業(yè)內(nèi)人士分析,韓國的半導(dǎo)體希望基金金額規(guī)模雖然不大,但這個(gè)意義是非常大,因?yàn)槭怯身n國兩大企業(yè)領(lǐng)銜。同時(shí)由于資金有限,這個(gè)基金的方向應(yīng)該不是在于建設(shè)新廠,擴(kuò)充產(chǎn)能,更多是聚焦在新技術(shù)的開發(fā),尤其是存儲(chǔ)新技術(shù)方面的投入。
報(bào)導(dǎo)引述南韓企劃財(cái)務(wù)部副部長周亨煥談話指出,期許“半導(dǎo)體希望基金”,能成為促進(jìn)南韓系統(tǒng)半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的催化劑。
過去幾年內(nèi)中國正在大舉發(fā)展半導(dǎo)體,尤其是最近一年,密集的推出相關(guān)的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)園布局和建設(shè),直指三星和SK 海力士的大本營,韓國半導(dǎo)體的腹地。
在這個(gè)時(shí)候做這樣的決定,韓國政府這是緊張了?
中國進(jìn)攻存儲(chǔ),觸動(dòng)了韓國的神經(jīng)
從2014 年建立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金,再到去年公布“中國制造2025 ”,中國政府已經(jīng)把建設(shè)自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈提上了重要的地位。而在這兩年的對外收購兼并,對內(nèi)投資建設(shè)推動(dòng)下,中國半導(dǎo)體獲得了飛速發(fā)展。
據(jù)媒體報(bào)道,中國大陸IC 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2010 年210.3 億美元逐年成長至2015 年579.7 億美元,2010~2015 年復(fù)合成長率達(dá)19.1% 。Digitimes Research 預(yù)估,雖然智能手機(jī)出貨量成長趨緩,加上全球經(jīng)濟(jì)前景不確定性仍高,但在大陸IC 內(nèi)需市場仍能穩(wěn)定成長,加上半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策支持推動(dòng)下,2016 年大陸IC 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)666.4 億美元,年成長15% 。
在IC 設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試多個(gè)領(lǐng)域齊頭并進(jìn)的時(shí)候,中國半導(dǎo)體將觸角伸向了存儲(chǔ)領(lǐng)域,相信這是引致這次韓國成立半導(dǎo)體基金的主要誘因。
從去年的全球半導(dǎo)體市場看,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的銷售額為772 億美元,在半導(dǎo)體市場中占比為23% 。相比之下,微處理器、邏輯IC 和模擬電路的市場占比則分別為19% 、28% 和13% 。由此可見,存儲(chǔ)的地位舉足輕重。
但對比明顯的是,中國存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)幾近一片空白,除了兆易創(chuàng)新等幾家公司在特殊領(lǐng)域有一些存儲(chǔ)器產(chǎn)品,其他通用領(lǐng)域近乎于無,所以90% 以上依賴進(jìn)口。據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù),2015 年中國DRAM 采購金額約為120 億美元,NAND Flash 采購金額為66.7 億美元,各占全球DRAM 和NAND 供貨量的21.6% 和29.1% ,在未來幾年需求將會(huì)暴增,為了控制成本,保證安全,中國于是開始打造自主存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈,從而掀起了轟轟烈烈的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)建設(shè)熱潮。
目前主要集中在合肥、晉江和武漢等地方布局。
據(jù)了解,合肥當(dāng)?shù)氐拇鎯?chǔ)業(yè)務(wù)由合肥市政府與爾必達(dá)前社長坂本幸雄所建立的兆基科技合作推進(jìn),瞄準(zhǔn)的是DRAM ;
晉江方面則是由晉江當(dāng)?shù)氐臅x華集成電路公司主導(dǎo),聯(lián)合聯(lián)華電子,在當(dāng)?shù)卮蛟霥RAM 產(chǎn)品線;
武漢則由紫光收購武漢新芯建立的長江存儲(chǔ)主導(dǎo),而未來聚焦的是NAND FLASH ,尤其是新近興起的3D NAND Flash 。
中國的目標(biāo)是到2020 年存儲(chǔ)芯片自給率達(dá)到40% ,這將會(huì)觸犯三星和SK 海力士為首的韓國半導(dǎo)體業(yè)者的利益。
從韓國半導(dǎo)體的發(fā)展?fàn)顩r我們可以得知,他們目前的數(shù)百家半導(dǎo)體及其相關(guān)企業(yè)主要分為元件、設(shè)計(jì)、設(shè)備和材料幾類,當(dāng)中以存儲(chǔ)型半導(dǎo)體占比最大,據(jù)市場數(shù)據(jù)顯示,韓國的存儲(chǔ)型半導(dǎo)體占其半導(dǎo)體產(chǎn)值80% 以上的市場。而三星和SK 海力士則分居存儲(chǔ)器市場第一二名的位置。
據(jù)韓媒Money Today 報(bào)導(dǎo),市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS 資料顯示,2015 年三星DRAM 營收為204.34 億美元,較2014 年186.61 億美元成長9.5% ,首次突破200 億美元。雖然全球DRAM 市場規(guī)模由462.46 億美元萎縮至450.93 億美元,但三星營收卻逆勢成長。從整年度的市占率來看,三星占45.3% 創(chuàng)下歷史新高;而排名第二的SK 海力士(SK Hynix )為27.7% ,營收124.89 億美元,較2014 年126.66 億美元減少,但市占率微幅增加。
值得一提的是三星電子自1992 年開發(fā)出64Mb DRAM 之后,連續(xù)24 年蟬聯(lián)DRAM 半導(dǎo)體全球市占率第一,NAND Flash 方面也自2002 年起就維持第一名到現(xiàn)在。
從八月份的一個(gè)數(shù)據(jù)我們得知,這兩家企業(yè)占了DRAM 全球市場份額的75% ,而在2015 年,兩者的NAND FLASH 全球市場份額也高達(dá)45% ,按今年7 月的數(shù)據(jù),光三星一家,其2016 年第一季度的NAND FLASH 市場份額就高達(dá)42.6% 。這個(gè)比例有點(diǎn)驚人。
2015 年主要原廠NAND Flash 的市場份額
根據(jù)Digitimes 的數(shù)據(jù)顯示,2015 年,韓國半導(dǎo)體的半導(dǎo)體出口金額自2014 年626 億美元增加3 億美元至629 億美元,連續(xù)2 年創(chuàng)新高。其中存儲(chǔ)器的的出口金額雖然從2014 年340 億美元相對高點(diǎn)略減至338 億美元,但是其在韓國半導(dǎo)體出口中所占的份額則高達(dá)50% 以上,可見存儲(chǔ)器對韓國的重要性。
另外,我們從以往的數(shù)據(jù)可以看到,韓國的三星和SK 海力士在中國是僅次于Intel 的第二、第三位供應(yīng)商。由此可以看出,韓國理應(yīng)對中國建設(shè)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)緊張,進(jìn)而建立了這個(gè)半導(dǎo)體希望基金。
中國大陸存儲(chǔ)將面臨更大壓力
從上面的介紹中我們得知,存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)主要由DRAM 和FLASH 兩種產(chǎn)品組成。而在這兩方面,韓國兩家企業(yè)都有領(lǐng)先的優(yōu)勢,這些都不可能是一蹴而就的。
首先從成本上分析一下。
研究機(jī)構(gòu)Bernstein Research 表示,存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)為典型資本密集與技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)。先從資本談起,光土地、廠房不含設(shè)備,可能就得耗掉32~42 億人民幣,研究機(jī)構(gòu)Bernstein 預(yù)估,若要取得DRAM 或NAND Flash 其中一個(gè)市場的一席之地,至少需15% 左右的市占,以2014 年第四季產(chǎn)能來估算,一個(gè)月產(chǎn)出得達(dá)20 萬片(資本支出大約在200 億美元,約1352 億人民幣左右)。
在追逐市占的過程中,若產(chǎn)能一個(gè)月增加到20 萬片的幅度,市場將出現(xiàn)超額供給,對于初期生產(chǎn)成本較高的新進(jìn)者而言,價(jià)格會(huì)掉到成本以下,新進(jìn)者即便前面16~ 24 個(gè)月之間投入200 億美元以上的資本支出,十年內(nèi)仍會(huì)落后產(chǎn)業(yè)先進(jìn)者一個(gè)世代以上。
Bernstein 預(yù)估,新進(jìn)者投入DRAM 產(chǎn)業(yè),將得承受前面十年400 億美元(約2703 億人民幣)的虧損,投入NAND 產(chǎn)業(yè)前面十年也要有面臨350 億美元(約2365 億人民幣)損失的心理準(zhǔn)備。
因此從資金投入上看,對中國存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就是一個(gè)大挑戰(zhàn)。雖然有國家的支持,但這也是一筆不少的支出。
其次就是技術(shù)。
我們知道三星和SK 海力士能夠從諸多競爭對手中突圍而出,除了其雄厚的資金做支持外,他們在技術(shù)上面的積累也異常重要。韓國半導(dǎo)體業(yè)界普遍認(rèn)為,中國大陸在DRAM 和NAND Flash 的技術(shù)與三星電子和SK 海力士的技術(shù)相差甚遠(yuǎn),難以在短時(shí)間內(nèi)趕上。
這不但體現(xiàn)在其技術(shù)、基礎(chǔ)積累,更體現(xiàn)在其專利上。三星等企業(yè)已經(jīng)在存儲(chǔ)器方面布下了嚴(yán)密的專利網(wǎng),對于中國企業(yè)來說,是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
很多國內(nèi)媒體認(rèn)為,3D NAND Flash 會(huì)是中國的突圍方向。我們不妨來看一下這方面的差距。
現(xiàn)在各家半導(dǎo)體大廠的3D NAND 技術(shù)早已如火如荼在開發(fā)中,目前進(jìn)入32 層堆疊技術(shù),業(yè)界都認(rèn)為2017 年下半是3D NAND 產(chǎn)能大量開出之時(shí),目前看來時(shí)間點(diǎn)是對的,但各家半導(dǎo)體大場面臨的考驗(yàn)恐怕會(huì)比預(yù)期艱巨數(shù)倍。
過去平面NAND Flash 芯片朝兩方面前進(jìn),一是陸續(xù)有SLC 、MLC 、TLC 型NAND Flash 芯片的演進(jìn)來提高儲(chǔ)存容量并降低成本;二是制程技術(shù)不斷往前,目前已經(jīng)進(jìn)入18/16/15 納米制程,但無法否認(rèn)的是,技術(shù)前進(jìn)的同時(shí),其NAND Flash 的氧化層越薄,芯片可靠性是遞減的,因此需要用額外的方式來增強(qiáng)效能,這又使得成本提升,因此,平面NAND Flash 技術(shù)已無法滿足市場需求,開始進(jìn)入3D NAND 時(shí)代。
進(jìn)入3D NAND 技術(shù)后,制程技術(shù)的演進(jìn)成為其次,堆疊層數(shù)才是重點(diǎn),層數(shù)越高會(huì)使儲(chǔ)存容量越大。不過,當(dāng)堆疊層數(shù)越高時(shí),各層對準(zhǔn)的技術(shù)就很困難,定位技術(shù)必須做的好,因?yàn)槎言礁邥?huì)越難對準(zhǔn)。
三星曾對外表示,不久將來會(huì)看到100 層堆疊的技術(shù)出現(xiàn)。根據(jù)業(yè)界進(jìn)度,2017 年3D NAND 技術(shù)會(huì)到80 層,2020 年到100 層,至于3D NAND 技術(shù)的堆疊極限在哪里里,各界也有不同的看法,有人甚至認(rèn)為可堆到200 層,但以目前技術(shù)挑戰(zhàn)而言,真的堆疊到200 層,恐怕對準(zhǔn)的精準(zhǔn)度是很大考驗(yàn),可能良率也不見得太好,即使是2020 年到100 層,恐怕難度都很高。
三星在3D NAND 技術(shù)世代上仍是龍頭廠,是全球第一家量產(chǎn)3D NAND 技術(shù)的半導(dǎo)體廠,技術(shù)演進(jìn)也最扎實(shí)。三星在2013 年推出24 層疊的3D NAND 芯片,之后32 層堆疊、48 層堆疊的芯片陸續(xù)問世。
三星計(jì)劃今年第4 季轉(zhuǎn)進(jìn)第四代64 層堆疊技術(shù)的3D NAND 芯片,估計(jì)每片晶圓的儲(chǔ)存容量再提高30% ,意味成本持續(xù)下降,三星也對外指出,100 層堆疊以上的技術(shù)不是夢。
而在DRAM 方面,同樣以三星為例。
BusinessKorea 31 日報(bào)導(dǎo),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)透露,三星內(nèi)存部門今年初量產(chǎn)18納米制程DRAM ,準(zhǔn)備在明年下半生產(chǎn)15 、16 納米DRAM 。同時(shí),該公司將拉高18 納米DRAM 占整體DRAM 的生產(chǎn)比重,目標(biāo)明年下半提高至30~40% 。相關(guān)人士說,明年三星10 納米等級DRAM ,將占整體DRAM 生產(chǎn)的一半。
研究估計(jì),當(dāng)前三星DRAM 生產(chǎn)以20 納米為主、占82% ,18 納米僅占12% 。
三星制程微縮進(jìn)展比原先預(yù)期更為快速,內(nèi)存部門主管Chung Eun-seung 2015 年初暗示,2020 年將量產(chǎn)10 納米等級DRAM ,如今看來,應(yīng)該2019 年初就能達(dá)成目標(biāo)。
本身三星的SK 海力士的發(fā)展是由韓國政府在背后的支持而發(fā)展起來的,在中國在效仿韓日,想打造自己的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的時(shí)候,甚至用九倍年薪從韓國挖人,積累技術(shù)儲(chǔ)備的時(shí)候,上任以來一直在打擊三星的樸槿惠政府這時(shí)候走出來支持三星和SK 海力士,無疑釋放出了一個(gè)明顯的信號,政府支持三星和SK海力士對抗來自中國的威脅,雖然十幾億人民幣的基金跟中國上千億的基金規(guī)模沒得比,但是由于其本身的技術(shù)積累,對于中國存儲(chǔ)來說,韓國政府的這個(gè)做法,也會(huì)讓其感到不安。
難道當(dāng)年韓國打擊臺(tái)灣DRAM 發(fā)展的故事又將重演?
在2008 年金融海嘯發(fā)生以后,當(dāng)年臺(tái)灣DRAM 技術(shù)的主要來源無能力投入更多的資金進(jìn)行研發(fā)之時(shí),三星李健熙逮到機(jī)會(huì),執(zhí)行三星最常用的逆勢投資法,在臺(tái)日兩國停止投資后,反而增加資本支出、強(qiáng)化研發(fā)支出,加速推進(jìn)制程技術(shù)及價(jià)格戰(zhàn),這也造成后來爾必達(dá)及臺(tái)灣DRAM 廠紛紛宣布破產(chǎn)下市。
中國在各個(gè)方面技術(shù)還不如臺(tái)灣的情況下,這下在面臨的挑戰(zhàn)無疑是更加巨大了。
雖然面臨的挑戰(zhàn)依然巨大,但對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說,存儲(chǔ)的重要性是毋庸置疑的,因此多艱難也要砥礪前行。中國大陸或可繼承臺(tái)灣未竟之事業(yè),打造真正的中國存儲(chǔ)。