芯耀
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與非網(wǎng) 12 月 26 日訊，如果為風(fēng)水輪流轉(zhuǎn)添加注解，那么存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域則是最佳實(shí)例；而如果為“打臉”戲碼尋找主角，存儲(chǔ)芯片業(yè)內(nèi)廠商們則當(dāng)仁不讓。
彼時(shí)，包括英特爾、IBM、摩托羅拉、美光、Mostek National 以及德州儀器在內(nèi)的廠商，鑄就美國包括 DRAM 在內(nèi)的整個(gè)內(nèi)存領(lǐng)域霸業(yè)。
上世紀(jì) 70 年代中期，日本半導(dǎo)體靈魂人物垂井康夫率領(lǐng)日立、NEC、富士通、三菱與東芝，以政府貸款與稅費(fèi)優(yōu)惠等措施，向美國發(fā)起飽和攻擊，僅用了 10 年時(shí)間便占據(jù)內(nèi)存領(lǐng)域 50%市場份額，從美國手中奪下皇冠。
圖源 |?russianconcouncil.ru
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幾乎與日本內(nèi)存產(chǎn)業(yè)騰飛同一時(shí)期，韓國破釜沉舟并以 10 年的自殺性投資，且正值美國對(duì)日本發(fā)起反傾銷，日本半導(dǎo)體出口美國受到毀滅打擊，三星借此借此崛起，將日本趕下半導(dǎo)體神壇，同樣也包括存儲(chǔ)芯片市場。
美國、日本與韓國在存儲(chǔ)領(lǐng)域多次起承轉(zhuǎn)合的王者更迭，目前在 DRAM 市場已形成三巨頭的寡頭壟斷局面。截止目前，三星市占達(dá) 43.9％，緊隨其后的是 SK 海力士（29.5％）與美光（23.5%），三家總市占接近 97%。
如果此時(shí)提及中國存儲(chǔ)芯片廠商沖擊韓國三星們的市場地位，可能會(huì)顯得不合時(shí)宜。但回溯到上世紀(jì) 60 至 90 年代，又有誰想到，日本在內(nèi)存方面擊敗美國后，隨后慘敗給韓國？
正如海外知名半導(dǎo)體論壇分析師 Robert Maire 所言，考慮當(dāng)前主流存儲(chǔ)廠商仍掙扎于市場供過于求旋渦中時(shí)，以及全球政治局勢與資本傾斜，有理由相信，以合肥長鑫為首的 DRAM 廠商，有較大機(jī)會(huì)突出重圍，挑戰(zhàn)韓國霸主地位。
奇夢(mèng)達(dá)技術(shù)授權(quán) 避開制裁戲碼
長江存儲(chǔ)、合肥長鑫與福建晉華被稱為中國存儲(chǔ)三劍客，是本土半導(dǎo)體打破海外廠商壟斷的希望。前者聚焦 NAND 閃存芯片的研發(fā)與生產(chǎn)，而后兩家企業(yè)的業(yè)務(wù)則針對(duì) DRAM 存儲(chǔ)器。
2018 年 11 月，由于與美國 DRAM 存儲(chǔ)器巨頭美光之間的訴訟糾紛，福建晉華被美國列入出口管制的實(shí)體名單，中國臺(tái)灣聯(lián)電隨機(jī)宣布暫停對(duì)其提供技術(shù)與研發(fā)支撐，直接導(dǎo)致晉華生產(chǎn)與運(yùn)營陷入停滯狀態(tài)。
而彼時(shí)，晉華生產(chǎn)車間內(nèi)已有 200 臺(tái)設(shè)備就緒，并計(jì)劃在 1 個(gè)月后的年底投入小規(guī)模量場試驗(yàn)，官方預(yù)計(jì)今年初可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并有很大機(jī)會(huì)成為首家量場 DRAM 存儲(chǔ)器的本土廠商。
至此，長鑫成為本土 DRAM 突圍短期內(nèi)唯一的希望。今年 9 月，長鑫宣布 12 英寸 DRAM 生產(chǎn)線已經(jīng)提前投產(chǎn)，據(jù)悉投產(chǎn)的 DDR4 芯片通過了多個(gè)國內(nèi)外大客戶驗(yàn)證，將于底會(huì)正式交付，這將有助于替代進(jìn)口 DRAM。
圖源 | 長鑫
另外，正如長鑫董事長兼 CEO 朱一明表示，長鑫核心技術(shù)來自奇夢(mèng)達(dá)（Qimonda），后者自 2006 年從母公司英飛凌剝離后一路開掛，DRAM 產(chǎn)品銷量并穩(wěn)居全球第二，300mm 晶圓領(lǐng)導(dǎo)者和 PC 及服務(wù)器 DRAM 產(chǎn)品市場最大的供應(yīng)商之一，戲劇化的是三年后其申請(qǐng)破產(chǎn)。
長鑫通過與奇夢(mèng)達(dá)的合作，共將一千多萬份 DRAM 相關(guān)的技術(shù)文件（大小約 2.8TB）收入囊中，截止目前共有 1.6 萬項(xiàng)專利申請(qǐng)，據(jù)悉長鑫方面隨后對(duì)部分技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，以規(guī)避美國方面的實(shí)體名單出口制裁。
綜上，長鑫由于可追溯的專利技術(shù)，以及提前在風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避方面的布局方面，因此其在中美貿(mào)易戰(zhàn)不穩(wěn)定局勢下，仍具備相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展空間。
擁抱主流架構(gòu) 創(chuàng)新技術(shù)探索
技術(shù)方面，目前長鑫面對(duì)的最大質(zhì)疑為奇夢(mèng)達(dá)技術(shù)聚焦在溝槽式路線，長鑫作為繼承者卻選擇堆棧式技術(shù)方向。其實(shí)，奇夢(mèng)達(dá)早前已提出過埋入式電柵三極管（Buried Word Line Transistor）的概念，最大限度提升三極管性能，而奇夢(mèng)達(dá)可能只是生不逢時(shí)。
堆疊式架構(gòu)在 2018 年成為主流，奇夢(mèng)達(dá)基于埋入式電柵三極管的 46nm 產(chǎn)品，在當(dāng)時(shí)已完成研發(fā)。但同年金融危機(jī)的爆發(fā)，致使 DRAM 價(jià)格斷崖式下滑，奇夢(mèng)達(dá)堆疊式技術(shù)還正式進(jìn)入量場階段，便于 2009 年宣告破產(chǎn)，隨后該項(xiàng)技術(shù) / 方案被無限期雪藏。
圖源 | EE Times
業(yè)內(nèi)人士稱，通過對(duì)比三星、SK 海力士與美光的主流 DRAM 產(chǎn)品與方案，均與早前奇夢(mèng)達(dá)的堆疊式架構(gòu)有異曲同工之妙，包括 DRAM 單元三極管以及蜂窩式電容結(jié)構(gòu)等，也從另一角度說明各廠商間的殊途同歸。
而值得一提的是，長鑫從奇夢(mèng)達(dá)手中接過堆疊式架構(gòu)的相關(guān)技術(shù)專利，并通過引入雙重圖案對(duì)準(zhǔn)（SADP）以及四重圖案對(duì)準(zhǔn)（SAQP）等技術(shù)，并從內(nèi)外雙面電容逐漸走到外部的單面積電容（柱狀電容），成功將奇夢(mèng)達(dá)的 46nm 平穩(wěn)推進(jìn)至 10nm。
此外，先進(jìn)晶圓代工工藝在摩爾定律影響下，已發(fā)展至 5nm 及以下制程，DRAM 工藝不可避免的也將走向 10nm 以下。因此，開發(fā)環(huán)繞式三節(jié)晶體管結(jié)構(gòu) GAA（Gate-all-around）以及其他新型的存儲(chǔ)器技術(shù)等是大勢所趨。
長鑫方面的消息是，該公司已開始在 HKMG、EUV 和 GAA 等新技術(shù)方面的探索。長鑫采用從研發(fā)到生產(chǎn)的 IDM（Integrated Device Manufacture）的模式。截止目前，一期廠房設(shè)計(jì)月產(chǎn)能 12 萬片 12 英寸晶圓，裝機(jī)月產(chǎn)能 2 萬片，正在評(píng)估年底月產(chǎn)能 4 萬片的可行性。
設(shè)備利用率低 產(chǎn)能有待提升
目前來看，長鑫在產(chǎn)能為每月 2 萬片，與巨頭三星們的不可同日而語。但無法忽視的是中國廠商在技術(shù)與生產(chǎn)層面達(dá)到相應(yīng)水平后，不計(jì)成本以占領(lǐng)市場份額的激進(jìn)方式，以及本土市場強(qiáng)大的需求與消化能力。因此，市場潛力也是分析師 Robert Maire 看好長鑫的主要原因。
此外，鑒于傳統(tǒng) DRAM 廠商追逐利潤的運(yùn)營模式，在產(chǎn)能保證前提下，如果長鑫強(qiáng)勢發(fā)起市場攻占策略，之于原本脆弱的 DRAM 供需市場將是重磅炸彈，若傳統(tǒng)廠商保持價(jià)格不變來應(yīng)對(duì)，直接的后果則是新一輪 DRAM 產(chǎn)品大規(guī)模堆積。
三星在行業(yè)低谷期多次利用“反周期”定律，加劇行業(yè)虧損，迫使同行業(yè)企業(yè)破產(chǎn)，最終牢牢占據(jù)行業(yè)頭把交椅。而可以預(yù)知的是，在不遠(yuǎn)的將來，長鑫也將由可能具備向三星發(fā)起以其人之道還治其人之身的挑戰(zhàn)。
圖源 | Seeking Alpha
產(chǎn)能方面，中國具有實(shí)現(xiàn)包括 DRAM 在內(nèi)的存儲(chǔ)芯片量產(chǎn)的能力。舉個(gè)簡單的例子，中國市場占據(jù)美國半導(dǎo)體系統(tǒng)控制與產(chǎn)出管理設(shè)備廠商 KLA 全年?duì)I收的 1/3，但中國廠商的半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)出卻沒有達(dá)到全球 1/3 的規(guī)模，特別是在 DRAM 在內(nèi)的存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的產(chǎn)能。
因此，該現(xiàn)象說明在半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的利用率方面，中國廠商還存在巨大的進(jìn)步空間，但是隨著設(shè)備利用與磨合的進(jìn)一步深入，本土廠商在短時(shí)間內(nèi)，仍有較大機(jī)會(huì)在現(xiàn)有設(shè)備資源情況下，釋放相當(dāng)大部分的產(chǎn)能。
寫在最后
復(fù)盤 DRAM 歷史發(fā)展，審視以長鑫為代表的本土廠商，擁抱主流技術(shù)（堆棧式架構(gòu)）與創(chuàng)新型存儲(chǔ)技術(shù)的引入，本土強(qiáng)勁的內(nèi)需驅(qū)動(dòng)，技術(shù)專利糾紛風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避，以及生產(chǎn)設(shè)備釋放的產(chǎn)能潛力。
因此，與其唱衰，不如多點(diǎn)陽光，以夢(mèng)為馬，靜候長鑫在 DRAM 市場突出重圍的好消息。
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