中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)正進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期,在大基金等國(guó)有資金為主推動(dòng)下,加上科創(chuàng)板的支持,產(chǎn)業(yè)正從全方位向前推進(jìn),其中實(shí)現(xiàn)更多的IC國(guó)產(chǎn)化是“命門(mén)”,顯然存儲(chǔ)器成為一個(gè)讓業(yè)界十分期待的目標(biāo)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)在中國(guó)境內(nèi)DRAM消耗約3,000億元及NAND閃存消耗約2,200億元。假設(shè)這個(gè)數(shù)量級(jí)是基本正確,它表示什么?
據(jù)權(quán)威市場(chǎng)公司WSTS的秋季數(shù)據(jù),2018年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)4,687億美元,總存儲(chǔ)器的銷售額達(dá)1,580億美元,它預(yù)測(cè)2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)下降12.1%,為4,090億美元,其中存儲(chǔ)器下降33%,為1,059億美元,那么中國(guó)消耗存儲(chǔ)器為5,200億元,折算成743億美元,即占2018年存儲(chǔ)器的47%及2019年的70%,它表示全球的存儲(chǔ)器近一半以上被中國(guó)市場(chǎng)消耗。
為了實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的國(guó)產(chǎn)化,國(guó)內(nèi)已經(jīng)啟動(dòng)合肥長(zhǎng)鑫及福建晉華的DRAM,以及武漢長(zhǎng)江存儲(chǔ)的3D NAND閃存生產(chǎn),另有紫光的南京、成都等都已做好上馬的準(zhǔn)備。
按國(guó)內(nèi)網(wǎng)站報(bào)導(dǎo),長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出32層3D NAND閃存,2019年底月產(chǎn)能達(dá)20,000片,計(jì)劃2020年開(kāi)始64層3D NAND量產(chǎn),月產(chǎn)能擴(kuò)充至40,000片以上,到2023年時(shí)可能達(dá)到計(jì)劃64層月產(chǎn)能100,000片,或者它的原計(jì)劃300,000片。并在技術(shù)上進(jìn)入128層256Gb的業(yè)界先進(jìn)閃存產(chǎn)品行列。而合肥長(zhǎng)鑫已經(jīng)開(kāi)發(fā)出19納米的DRAM,月產(chǎn)能達(dá)20,000片,計(jì)劃2020年底月產(chǎn)能擴(kuò)充至40,000片,到2023年時(shí)達(dá)到計(jì)劃月產(chǎn)能125,000片,技術(shù)上開(kāi)始邁入17納米。并已有報(bào)道長(zhǎng)鑫將再建兩個(gè)fab2和fab3。
中國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)存儲(chǔ)器的布局,充分體現(xiàn)國(guó)家的決心與實(shí)力,然而全球存儲(chǔ)器的格局是壟斷的,按學(xué)習(xí)曲線的規(guī)律,中國(guó)必須循序漸進(jìn),國(guó)內(nèi)業(yè)界曾提出初始目標(biāo)要占全球市場(chǎng)份額的5%-10%。
5%-10%市場(chǎng)份額
從全球范圍觀察,在DRAM 領(lǐng)域,全球三大陣營(yíng)的分布:三星市占率 46%、SK 海力士 29%、及美光 21%。而在NAND Flash 領(lǐng)域,全球六大陣營(yíng)的分布:三星市占率 35%、東芝(更名為鎧俠) 18.2%、WD/SanDisk 占 13.8%、美光 13.7%、SK 海力士 10.2%、英特爾 8.6%。
各家存儲(chǔ)器的產(chǎn)能統(tǒng)計(jì),由于渠道不一樣,只能提供估值,依2018年底計(jì),如全球DRAM的月產(chǎn)能約為110萬(wàn)片(12寸計(jì)),及NAND閃存約為150萬(wàn)片,其中三星可能分別是500,000片及480,000片。
根據(jù)三星目前128層3D NAND技術(shù)發(fā)展,以及工廠進(jìn)度規(guī)劃,預(yù)計(jì)2020上半年可能量產(chǎn)的是第六代128層V-NAND。SK海力士128層3D NAND也將在2020年進(jìn)入投產(chǎn)階段。至2019年底,全球NAND閃存依92/96層計(jì),三星占它的銷售額45%,東芝為50%,美光為35%及Hynix為25%。
當(dāng)今的NAND Flash設(shè)計(jì)需要綜合考慮層數(shù)、存儲(chǔ)單元間距、單元厚度、功耗、整體性能、投資效益,還有量產(chǎn)的良率,及市場(chǎng)份額等諸多要素。
DRAM制程工藝進(jìn)入20nm以后,由于制造難度越來(lái)越高,內(nèi)存芯片制造廠商對(duì)工藝的定義已經(jīng)不是具體的線寬,而是分成了1xnm、1ynm、1znm,大體來(lái)講,1x-nm制程相當(dāng)于16~19nm、1y-nm相當(dāng)于14~16nm,而1z-nm則相當(dāng)于12~14nm。業(yè)界也有討論在1znm之后的可能進(jìn)展。
據(jù)IT之家2019-10月7日消息,三星宣布成功開(kāi)發(fā)出業(yè)界首個(gè)12層3D-TSV(直通硅通孔)技術(shù)。這是業(yè)界首個(gè)將3D TSV封裝推進(jìn)到12層的工藝,而此前最大僅為8層。
3D-TSV最多用在HBM顯存上,這種技術(shù)通過(guò)芯片內(nèi)部的打孔填充金屬導(dǎo)電材料實(shí)現(xiàn)多層芯片互聯(lián),其速度更快,密度更高。三星此次公布的12層DRAM封裝工藝需要在720微米厚的芯片上打超過(guò)60000個(gè)TSV孔,這些孔的尺寸僅為人頭發(fā)絲的二十分之一。
全球存儲(chǔ)器業(yè)總是周期性的起伏,也是對(duì)于存儲(chǔ)器制造商的考驗(yàn)。據(jù)預(yù)測(cè),其中33種IC產(chǎn)品類別中的26種將恢復(fù)增長(zhǎng),而增長(zhǎng)前三類如下:2020年NAND Flash將增長(zhǎng)19%,汽車電子13%及DRAM 12%。
5%-10%的市場(chǎng)份額,它表示中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)(包括DRAM,NAND,NOR,新興存儲(chǔ)器)的銷售額已經(jīng)總計(jì)達(dá)到50-100億美元以上,同時(shí)邁出中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)中IDM產(chǎn)品的關(guān)鍵一步。
結(jié)語(yǔ)
由于中國(guó)存儲(chǔ)器廠商幾乎都是“新進(jìn)者”,面臨的困難可能更多,尤其是美國(guó)的“長(zhǎng)臂管轄清單”,它隨時(shí)可能改變,其影響如同對(duì)“晉華”一樣,不可小視。
在這樣的現(xiàn)實(shí)情況下,中國(guó)存儲(chǔ)器制造商既要提前做出“預(yù)案”,認(rèn)真對(duì)待,不喪失信心,可能最妥善的策略是把目前的工作做得更加扎實(shí)與仔細(xì)。
技術(shù)上推進(jìn)是關(guān)鍵,它是基礎(chǔ),然而產(chǎn)能擴(kuò)充的步伐要大膽加快,因?yàn)橹辽僭谙聜€(gè)下降周期中可能占到先機(jī),它也是無(wú)法用完全市場(chǎng)化策略來(lái)解釋。
盡管初始目標(biāo)是5%-10%的市場(chǎng)份額,但是它的作用不可小視,表明中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)完成初步立足,開(kāi)始有話語(yǔ)權(quán)。如果依2017年計(jì)始,估計(jì)可能要花5-10年時(shí)間,并且要準(zhǔn)備隨時(shí)迎接各種干擾的到來(lái)。
中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)一定能立足下來(lái),無(wú)非是花的時(shí)間短,或者長(zhǎng)些,要認(rèn)識(shí)到存儲(chǔ)器業(yè)是個(gè)拼生產(chǎn)線管理及能持續(xù)投資的產(chǎn)業(yè)。回顧中國(guó)***地區(qū)之前曾投入400億美元,試圖找立足點(diǎn),結(jié)果也不盡如人意,據(jù)***人士講主要是資金不足,而中國(guó)此次存儲(chǔ)器的突破,似乎資金不成問(wèn)題,但是缺乏月產(chǎn)能100,000片以上大生產(chǎn)線的管理經(jīng)驗(yàn)。
顯然生產(chǎn)線的產(chǎn)能爬坡速度是個(gè)“坎”,它不完全是由資金決定,與技術(shù)能力,生產(chǎn)線的良率,芯片價(jià)格及外來(lái)干擾因素等相關(guān),在思想認(rèn)識(shí)上要有充分的準(zhǔn)備。
按我的初淺認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)中國(guó)的存儲(chǔ)器夢(mèng),以下兩條是關(guān)鍵:
持續(xù)投資,擴(kuò)大產(chǎn)能,降低制造成本,所以生產(chǎn)線應(yīng)該盡可能集中
沉著應(yīng)對(duì)來(lái)自各方面的“干擾”,包括“長(zhǎng)臂管轄清單”,專利及價(jià)格戰(zhàn)
事在人為,實(shí)現(xiàn)中國(guó)存儲(chǔ)器夢(mèng)是肯定有必要及可能,在此點(diǎn)上連部分西方人士也表示認(rèn)可。
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