三星正在瘋狂“囤積”，長江存儲卻再受打擊，國產(chǎn)存儲芯片如何邁過“冬天”？
美國存儲器大廠美光近來財(cái)測嚴(yán)峻，并警告市場需求萎縮，這讓另一巨頭三星電子的動向備受矚目。韓媒分析認(rèn)為，三星不太可能追隨包括美光科技和SK海力士在內(nèi)的同行的腳步，縮減產(chǎn)量，并對資本支出前景持謹(jǐn)慎態(tài)度。
消息人士指出，三星過去會在其他內(nèi)存芯片制造商爭保持價(jià)格穩(wěn)定時(shí)大幅降價(jià)。
根據(jù)BusinessKorea最近的一份報(bào)告，三星將在平澤的P3建立新的DRAM和半導(dǎo)體代工生產(chǎn)線，并計(jì)劃安裝10套極紫外（EUV）光刻設(shè)備。該報(bào)告沒有引用其來源。《韓國經(jīng)濟(jì)日報(bào)》27日報(bào)道，三星最近曾向營建關(guān)系企業(yè)三星重工、三星工程下達(dá)價(jià)值1萬億韓元（7.886億美元）的訂單，打造廠房及電力設(shè)施。
披露第三季度財(cái)務(wù)業(yè)績時(shí)，三星估計(jì)其今年的資本支出約為54萬億韓元（425億美元），其中包括分配給公司設(shè)備解決方案（DS）部門的47.7萬億韓元。三星補(bǔ)充說，其內(nèi)存資本支出將專注于P3和P4基礎(chǔ)設(shè)施，以及EUV等先進(jìn)技術(shù)。
三星或推出高端存儲芯片租賃服務(wù)
韓國媒體報(bào)道稱，三星電子計(jì)劃考慮推出新的商業(yè)模式，高端存儲芯片租賃服務(wù)，尋求在價(jià)格轉(zhuǎn)為波動時(shí)也能確保穩(wěn)定銷售及收益流。
報(bào)道指出，消息人士稱，三星電子近期將“存儲即服務(wù)”（memory as a service，MaaS）敲定為新業(yè)務(wù)，并正在制定實(shí)施計(jì)劃。三星計(jì)劃將用于高性能計(jì)算的存儲半導(dǎo)體借給谷歌等云服務(wù)公司，并收取租賃費(fèi)用。三星電子希望新業(yè)務(wù)能占其動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）整體銷售收入的至少10%。
具體而言，在新的商業(yè)模式下，三星計(jì)劃將下一代CXL DRAM封裝和稱為SSD的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等用于高性能計(jì)算 (HPC) 的存儲器半導(dǎo)體借給包括谷歌在內(nèi)的云服務(wù)公司，并從他們那里收取租金。通過以預(yù)先設(shè)定的合同價(jià)格達(dá)成交易，同時(shí)在此類芯片的整個(gè)生命周期內(nèi)獲得系統(tǒng)管理服務(wù)，客戶將能夠降低與芯片采購相關(guān)的成本。
報(bào)道指出，對于三星而言，MaaS業(yè)務(wù)將確保三星穩(wěn)定的銷售和收益流，尤其是當(dāng)芯片價(jià)格在行業(yè)下行周期中大幅下跌時(shí)。
眾所周知，當(dāng)前，全球存儲產(chǎn)業(yè)正處于行業(yè)下行周期，存儲器價(jià)格持續(xù)下跌，據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢此前預(yù)計(jì)，第四季NAND Flash和DRAM價(jià)格跌幅將分別擴(kuò)大至15~20%以及13~18%。
三星在存儲和晶圓代工領(lǐng)域全速進(jìn)擊
三星在其最近的內(nèi)存技術(shù)日會議上，介紹了其DRAM和NAND業(yè)務(wù)的先進(jìn)發(fā)展。
下圖顯示了三星到2030年的DRAM路線圖。為了推進(jìn)10納米范圍以外的微縮，三星正在開發(fā)圖案、材料和架構(gòu)方面不斷進(jìn)行突破。即將推出的DRAM解決方案包括32Gb DDR5 DRAM、8.5Gbps LPDDR5X DRAM和36Gbps GDDR7 DRAM。三星還談到了 HBM-PIM、AXDIMM和CXL等定制DRAM解決方案。三星計(jì)劃到 2030 年實(shí)現(xiàn)亞納米DRAM。
在NAND領(lǐng)域，NAND制造商一直在增加垂直層數(shù)方面進(jìn)行激烈競爭。SK海力士和美光都推出了200多層NAND技術(shù)，不過三星的看法是“重要的不是層數(shù)，而是生產(chǎn)力，并且專注于提供具有價(jià)格競爭力的更好解決方案。”
三星已經(jīng)生產(chǎn)到了第八代V-NAND產(chǎn)品，層數(shù)大約是230層。三星表示，其第9代V-NAND正在研發(fā)中，預(yù)計(jì)2024年量產(chǎn)。到 2030 年，三星相信他們將在其 V-NAND 產(chǎn)品中創(chuàng)建超過1,000層。
在三星晶圓論壇上，三星很自豪的表示，他們是第一家采用SF3E GAA 工藝開始量產(chǎn)3nm產(chǎn)品的半導(dǎo)體制造商。三星還稱這些晶體管為 MBCFET（MBC 代表多橋通道）。5nm和4nm的FinFET工藝還在持續(xù)發(fā)展（綠色部分）；GAA節(jié)點(diǎn)從現(xiàn)在的3nm SF3E開始，到2025年達(dá)到2nm，2027年達(dá)到1.4nm。可以看出，三星在先進(jìn)制程上的發(fā)展很激進(jìn)，超越臺積電，是三星長久以來的目標(biāo)。
要實(shí)現(xiàn)摩爾定律的繼續(xù)演進(jìn)，還需要先進(jìn)封裝技術(shù)的支持，三星在2020年8月公布了名為“X-Cube”的3D封裝技術(shù)，并表示該技術(shù)已成功試產(chǎn)，可用于制造7nm和 5nm芯片。三星的封裝技術(shù)涵蓋基于中介層的解決方案 (I-Cube)、混合解決方案 (H-Cube) 以及帶或不帶凸塊的垂直芯片集成 (X-Cube)。
國產(chǎn)存儲芯片再次遭遇打壓
美東時(shí)間周四（12月15日），美國政府將長江存儲、寒武紀(jì)、上海微電子裝備等在內(nèi)的36家中國科技公司列入了“實(shí)體清單”，以期進(jìn)一步阻撓和打壓中國科技行業(yè)的發(fā)展。
長江存儲是2016年7月在中國武漢成立，是一家專注于3D NAND閃存芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售的IDM存儲器公司，同時(shí)也是國內(nèi)存儲行業(yè)的龍頭企業(yè)。
在2021年全球集成電路產(chǎn)品的細(xì)分市場中，存儲芯片以35%的市場份額位居第一，其次是邏輯芯片（32%）、微處理器（17%）和模擬芯片（16%）。其中存儲芯片分類包括內(nèi)存和閃存，通常說的內(nèi)存是指DRAM，閃存包括NAND FLASH 和NOR FLASH，其中長江存儲生產(chǎn)的就是NAND FLASH。
存儲市場的規(guī)模有多大？我們從2020年中國芯片進(jìn)口的數(shù)據(jù)，就可以略知一二。
2020年，我國花了24000多億人民幣進(jìn)口芯片。其中，有大概7000億元是用來進(jìn)口存儲芯片的。在這些存儲芯片中，有大概1300億元屬于NAND FLASH。而這1300億絕大多數(shù)都是被韓美日三國所占有，比如韓國三星，它在NAND FLASH和DRAM市場均占據(jù)優(yōu)勢的市場份額，一度達(dá)到38%。之前我們造不出來內(nèi)存芯片，不得不長期依賴進(jìn)口，人家說什么就是什么，給你開個(gè)天價(jià)也只能捏著鼻子接受。
但自從長江存儲誕生后，這種情況就發(fā)生了巨變。
根據(jù)Trendforce對銷售數(shù)據(jù)的計(jì)算，2021年，長江存儲在全球的市占率達(dá)到3.4%。并以此預(yù)計(jì)，長江存儲的市占率在2022年可能會達(dá)到7%。雖然離三星還有一定的距離，但長江存儲在2016年才成立，可以說完全從零開始，能達(dá)到不到5%的市占率已經(jīng)非常厲害了。
從技術(shù)方面來講，長江存儲有兩大核心技術(shù)，一個(gè)是Xtacking技術(shù)，另一個(gè)是3D堆疊工藝平臺。
先說說Xtacking技術(shù)，這是長江存儲基于傳統(tǒng)的NAND技術(shù)進(jìn)行的一種突破性的創(chuàng)新，是完全自主可控的技術(shù)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。這種技術(shù)簡單來說，就是在指甲蓋大小的面積上實(shí)現(xiàn)數(shù)百萬根金屬通道的連接，合二為一成為一個(gè)整體，擁有與同一片晶圓上加工無異的優(yōu)質(zhì)可靠性表現(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)為未來3D NAND帶來更多的技術(shù)優(yōu)勢和無限的發(fā)展可能，如今Xtacking技術(shù)已經(jīng)到了2.0了 。
而這將會帶來更快的傳輸速度和更高的存儲密度，比如曾經(jīng)一個(gè)采用Xtacking 2.0的測試芯片，讀取速度達(dá)到了7500 MB/s，寫入速度也高達(dá)5500 MB/s，這對消費(fèi)端用戶來說，絕對是好事一樁。
而3D堆疊工藝平臺也是具有創(chuàng)新性的，而且這項(xiàng)技術(shù)不僅可以用于NAND領(lǐng)域，在DRAM、CMOS、邏輯等很多領(lǐng)域也會有很好的運(yùn)用。
2017年，長江存儲做出了中國首款32層3D NAND，終結(jié)了存儲巨頭們長達(dá)數(shù)十年的技術(shù)壟斷。
2018年，長江存儲發(fā)布了業(yè)界首創(chuàng)的Xtacking技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了讀取速度和存儲密度的雙重大幅提升。
尤其是前不久，長江存儲實(shí)現(xiàn)了232層3D NAND閃存的量產(chǎn)準(zhǔn)備，擊敗了在這一行業(yè)中根深蒂固的玩家Kioxia、美光科技、三星電子和SK海力士，率先實(shí)現(xiàn)了200層以上NAND的生產(chǎn)成就，這標(biāo)志著中國在存儲芯片技術(shù)上已取得領(lǐng)先優(yōu)勢。
換句話說，長江存儲用了5年左右的時(shí)間，已經(jīng)趕超國外一些先進(jìn)大廠，說咱們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)彎道超車，一點(diǎn)問題沒有。
中國大陸存儲芯片產(chǎn)業(yè)如何走出至暗時(shí)刻
美國政府將蘋果采購長江存儲的3D NAND閃存芯片提高至國家安全問題，如果長江存儲和合肥長鑫真的就此發(fā)展停滯甚至倒下，那么我國的信息安全如何得到保障？我國供應(yīng)鏈穩(wěn)定不被隨時(shí)“卡脖子”如何保障？未來產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展如何保障?
1986年日本廠商在全球半導(dǎo)體市場所占份額超過50%，在世界DRAM市場所占的份額達(dá)到了80%。但由于未能把握消費(fèi)級PC時(shí)代，加上美國通過廣場協(xié)議以及日美半導(dǎo)體協(xié)定的限制和韓國的強(qiáng)勢沖擊，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)獲利能力下降，市占份額急速下滑，走向了衰敗的開始，今天日本半導(dǎo)體廠商在全球半導(dǎo)體市場所占份額僅僅約10%。
目前，在美國無底線的行動下，中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好形勢沒有最壞，只有更壞。中國大陸存儲芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)乃至中國大陸芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)面臨至暗時(shí)刻，我們?nèi)绾尾拍芪∷说慕?jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不重蹈覆轍？
面對外部復(fù)雜的環(huán)境，我們絕對不能放松警惕。我們要拋棄一切幻想，行動起來，以更加開放的態(tài)度繼續(xù)促進(jìn)跨全球供應(yīng)鏈的合作。同時(shí)企業(yè)自身繼續(xù)頑強(qiáng)拼搏，政府要引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上下游加強(qiáng)聯(lián)動，保護(hù)好中國大陸芯片產(chǎn)業(yè)鏈的基本面。
為此必須實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新、自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的國家戰(zhàn)略。對此我們?nèi)砸粩鄨?jiān)持產(chǎn)業(yè)升級，不能因?yàn)橄拗贫艞壈l(fā)展；不斷提升研發(fā)投入，攻克“卡脖子”技術(shù)，早日走出一條自立自強(qiáng)的發(fā)展道路。
在戰(zhàn)略層面，要中央統(tǒng)籌，整合各方資源。首先大力招募高端技術(shù)人才，通過技術(shù)引進(jìn)+自主開發(fā)，在引進(jìn)、吸收現(xiàn)有的成熟技術(shù)基礎(chǔ)上，集成創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)自主開發(fā)，逐步追趕先進(jìn)工藝，直到超越；其次積極布局新型存儲器技術(shù)研究和開發(fā)，對目前的幾個(gè)新技術(shù)包括RRAM、MRAM、PRAM等均應(yīng)投入資金和人才研究，而不要停留在討論那種技術(shù)未來可能勝出。只要能量產(chǎn)，總有用武之地。
在政策方面，由政府引導(dǎo)積極推進(jìn)國產(chǎn)化戰(zhàn)略，加大信息產(chǎn)業(yè)整機(jī)和芯片的國產(chǎn)化率，真正實(shí)現(xiàn)安全可控。通過稅收調(diào)控，引導(dǎo)和鼓勵(lì)存儲器產(chǎn)業(yè)的投融資，構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。
在資金層面，必需堅(jiān)持持續(xù)、長期、大量的投資。如果我國定位于超越第一集團(tuán)，扮演市場的領(lǐng)導(dǎo)者角色，需要達(dá)到30%左右的市場份額。考慮現(xiàn)有技術(shù)的授權(quán)和吸收，生產(chǎn)技術(shù)的更新?lián)Q代，新技術(shù)的研究和開發(fā)，總投資應(yīng)該是1萬億元甚至更多，并且這個(gè)投資是連續(xù)的、長期的。
在市場方面，國內(nèi)的市場非常巨大，每年本地市場最少要消耗近1000億美元的存儲芯片。在如此巨大的市場推動下，能更好的發(fā)揮上下游的優(yōu)勢，改變目前存儲芯片國外壟斷造成的被動局面。
不要以為美國還給一口氣讓我們發(fā)展成熟工藝，在中國存儲的生死存亡的關(guān)鍵時(shí)刻，我們更要摒棄幻想，精誠團(tuán)結(jié)，沉下心來，加強(qiáng)自主研發(fā)，走出一條中國自主的存儲芯片發(fā)展之路。
