2019年11月27日,由集邦咨詢(TrendForce)主辦的MTS2020存儲產(chǎn)業(yè)趨勢峰會在深圳召開。在當天的活動上,多位分析師對全球DRMA及NAND Flash市場進行了細致的分析。
對于國產(chǎn)NAND廠商——長江存儲,集邦預測其將在2023年的NAND Flash市場實現(xiàn)趕“英”超“美”。此外,備受關(guān)注的國產(chǎn)DRAM廠商福建晉華的高管也意外現(xiàn)身。
國產(chǎn)化已迫在眉睫
中國存儲器進口金額已占全球存儲產(chǎn)值的72.4%
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、邊緣計算、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,推動了數(shù)據(jù)的爆發(fā)式的增長。
根據(jù)IDC預測,到2025年,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)將達到416億臺,而整個智能聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將會達到1500億臺,而數(shù)量如此龐大的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),無疑將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。
IDC預測,2025年時全球數(shù)據(jù)量總和將高達175ZB,這相比其2017年時的預測(163ZB)提高了7%左右。
而如此巨量的數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,也直接推動了以DRAM和NAND Flash為代表的存儲芯片產(chǎn)業(yè)快速的發(fā)展。
不過,在過去多年來,存儲芯片市場一直被國外廠商所占據(jù)。
根據(jù)TrendForce的統(tǒng)計顯示,2018年全球NAND Flash前五強分別為:三星(35%)、東芝(19.2%)、西部數(shù)據(jù)(14.9%)、美光科技(12.9%)和SK海力士(10.6%)。這前五大廠商一共拿下了92.6%的市場,如果再加上第六的英特爾,占比將超過99%。
全球DRAM市場則是被三星43.9%、SK海力士29.5%、美光科技23.5%所壟斷,三家合計拿下了96.9%的市場。
作為全球最大的電子產(chǎn)品制造國和重要的電子產(chǎn)品消費市場,中國對存儲芯片有著巨大的需求。
根據(jù)中國海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示,2018全年,中國進口集成電路進口總金額高達3120.58億美元。其中,存儲器進口金額就高達1230.83億美元(進口金額同比增長1188.99%),占總進口額的39.4%。
數(shù)據(jù)顯示,2018年全球半導體市場規(guī)模已達4779.4億美元,其中全球存儲芯片市場規(guī)模大概在1700億美元。也就是說,粗略的估算,2018年中國的存儲器進口金額占2018年全球半導體市場的25.8%,占全球存儲芯片產(chǎn)值的72.4%。(注:不清楚海關(guān)統(tǒng)計的存儲器是否包括了機型硬盤類存儲)
顯然,作為全球最大的存儲芯片消耗國,如果無法實現(xiàn)存儲芯片的自主的話,那么則意味著關(guān)鍵命脈被掌握在國外廠商手中。而且,存儲芯片是數(shù)據(jù)的最重要的載體,關(guān)乎到各行各業(yè)的信息數(shù)據(jù)的安全。
所幸的是,隨著國產(chǎn)存儲廠商長江存儲、長鑫存儲的相繼量產(chǎn),國外廠商對于存儲芯片的壟斷開始被打破。
國產(chǎn)NAND Flash領(lǐng)域已實現(xiàn)突破
長江存儲有望在2023年趕“英”超“美”
2016年7月,由紫光集團、國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、湖北省集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、湖北科投在武漢新芯的基礎(chǔ)上組建成立國產(chǎn)存儲領(lǐng)域的“航母”——長江存儲。據(jù)統(tǒng)計,長江存儲總投資約1600億美元。其中紫光集團占股51.04%。
2016年12月,以長江存儲為主體的國家存儲器基地正式開工建設(shè),其中包括3座全球單座潔凈面積最大的3D NAND Flash FAB廠房、1座總部研發(fā)大樓和其他若干配套建筑,預計項目建成后總產(chǎn)能將達到30萬片/月,年產(chǎn)值將超過100億美元。
依托武漢新芯現(xiàn)有的12英寸先進集成電路技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)制造能力為基礎(chǔ),采取自主研發(fā)與國際合作雙輪驅(qū)動的方式,長江存儲已于2017年研制成功了中國第一顆3D NAND閃存芯片。
而隨著2018年長江存儲的32層NAND Flash的量產(chǎn),國產(chǎn)閃存芯片終于實現(xiàn)了重大突破。不過,由于該技術(shù)與國際主流技術(shù)相差較大,所以并不會影響到市場。
相比之下,今年9月長江存儲正式宣布量產(chǎn)的基于自研的Xtacking架構(gòu)的64層256Gb TLC 3D NAND Flash的量產(chǎn),卻能夠?qū)δ壳暗闹械投耸袌鲂纬蔂帄Z。
特別值得一提的是,據(jù)長江存儲介紹,該閃存滿足固態(tài)硬盤、嵌入式存儲等主流市場應(yīng)用需求,與目前業(yè)界已上市的64/72層3D NAND閃存相比,其擁有同代產(chǎn)品中更高存儲密度。
而這主要得益于長江存儲自主研發(fā)的Xtacking架構(gòu)。當前,NAND閃存主要沿用兩種I/O接口標準,分別是Intel/索尼/SK海力士/群聯(lián)/西數(shù)/美光主推的ONFi,去年12月發(fā)布的最新ONFi 4.1規(guī)范中,I/O接口速度最大1200MT/s(1.2Gbps)。第二種標準是三星/東芝主推的Toggle?DDR,I/O速度最高1.4Gbps。不過,大多數(shù)NAND供應(yīng)商僅能供應(yīng)1.0 Gbps或更低的I/O速度。而長江存儲的Xtacking架構(gòu)成功將I/O接口的速度提升到了3Gbps,實現(xiàn)與DRAM DDR4的I/O速度相當。
不少業(yè)內(nèi)人士也認為,只要長江存儲的64層3D NAND Flash芯片良率夠好,其實完全不用擔心客戶問題。國內(nèi)對于NAND Flash的需求量非常的大,在當下的“國產(chǎn)替代”大勢之下,國產(chǎn)NAND Flash如果品質(zhì)沒問題,相比同類產(chǎn)品又有技術(shù)和價格都有優(yōu)勢,自然不愁賣。
產(chǎn)能方面,根據(jù)規(guī)劃,2020年底長江存儲的64層3D NAND閃存的產(chǎn)能有望提升至6萬片晶圓/月的規(guī)模。2020年,長江存儲會跳過96層堆棧直接殺向128層堆棧,力求進一步縮短與三星、東芝等公司的差距。
另外值得一提的是,2018年10月12日,總投資達240億美元的紫光成都存儲器制造基地項目開工,該項目占地面積約1200畝,將建設(shè)12英寸3D NAND Flash晶圓生產(chǎn)線,并開展存儲器芯片及模塊、解決方案等關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的研發(fā)、制造和銷售。
根據(jù)集邦科技DRAMeXchange研究協(xié)理陳玠瑋預計,長江存儲成都廠預計2020年二季度投產(chǎn),屆時可能會有0.5萬片/月的產(chǎn)能,到2020年四季度產(chǎn)能可爬升到2萬片/月。
長江存儲武漢廠目前的產(chǎn)能大概在2萬片/月的產(chǎn)能,預計到2020年四季度會達到5萬片/月,屆時整個長江存儲的3D NAND Flash的產(chǎn)能將達到7萬片/月,已經(jīng)是與英特爾的8.5萬片/月的產(chǎn)能相接近。
但是與三星高達47萬片/月的產(chǎn)能相比,仍是有著巨大的差距。在整個全球3D NAND Flash產(chǎn)能當中的占比也只有4.6%
不過,陳玠瑋預計隨著長江存儲新的3D NAND Flash產(chǎn)能的持續(xù)提升,預計到2023年,長江存儲在全球3D NAND Flash產(chǎn)能中的占比將提高到10.8%,屆時將實現(xiàn)“趕英超美”,即實現(xiàn)對于英特爾(6.6%)和美光(10.3%)的趕超。
在技術(shù)演進上,前面提到,在今年順利量產(chǎn)64層3D NAND Flash之后,長江存儲會跳過96層堆棧直接殺向128層堆棧,這也意味著,2020年長江存儲將會全力進行128層3D NAND Flash的研發(fā)。
據(jù)集邦科技DRAMeXchange研究協(xié)理陳玠瑋預計,長江存儲有望在2021年初實現(xiàn)128層TLC 3D NAND Flash的量產(chǎn)。屆時將進一步縮短與三星、SK海力士、東芝等公司之間的技術(shù)差距。
在NAND閃存市場端,陳玠瑋還提到,在2019年由于中美貿(mào)易因素,以及東芝在三季度出現(xiàn)的一些狀況,導致閃存市場的供需有結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)變。原廠在未來的投資都是相對保守的,所以明年整個市場可能會出現(xiàn)缺貨的狀況。但是從2021年開始,缺貨的情況會有所緩解。
“因為中國的長江存儲發(fā)展起來了,這時候市場肯定不會平靜,隨著長江存儲技術(shù)不斷地提升,我們覺得未來閃存的產(chǎn)業(yè)還會走向供過于求,直到有些企業(yè)從中退出?!标惈d瑋說到。但是他并未指出哪些企業(yè)可能會退出。
國產(chǎn)DRAM領(lǐng)域,眾人拾柴火焰高
長鑫存儲已量產(chǎn),紫光強勢入局,福建晉華仍在努力
1、長鑫存儲
2017年9月,國家大基金宣布入股國產(chǎn)存儲芯片廠商兆易創(chuàng)新,取得約11%股權(quán),成為了其第二大股東。隨后,兆易創(chuàng)新宣布與合肥市產(chǎn)業(yè)投資控股集團簽署合作協(xié)議,研發(fā)19納米制程的12吋晶圓DRAM,預算為人民幣180億元,兆易創(chuàng)新出資20%。目標是研發(fā)19nm工藝的DRAM內(nèi)存,預計在2018年12月31日前研發(fā)成功,即實現(xiàn)產(chǎn)品良率(測試電性良好的芯片占整個晶圓的比例)不低于10%。而該項目依托的就是長鑫存儲。
雖然當時的長鑫存儲還是一家成立于2016年的初創(chuàng)公司。但是,長鑫存儲通過與奇夢達的合作,已將一千多萬份有關(guān)DRAM的技術(shù)文件及2.8TB數(shù)據(jù)收歸囊中,這也是長鑫存儲最初的DRAM技術(shù)來源之一。
經(jīng)過數(shù)年的研發(fā),2019年9月19日合肥長鑫存儲正式宣布自主研發(fā)的基于19nm工藝制造的8Gb DDR4 芯片正式量產(chǎn)。
“長鑫的8Gb DDR4在目前的市場上并不落后,并且具有不錯的競爭力,再加上目前國產(chǎn)替代的趨勢,應(yīng)該不愁賣?!睂τ陂L鑫存儲的DRAM芯片的市場前景,集邦科技DRAMeXchange研究副總經(jīng)理郭祚榮這樣說到。
根據(jù)規(guī)劃,長鑫存儲合肥12英寸晶圓廠分為三期,第一期滿載產(chǎn)能為12 萬片,預計分為三個階段執(zhí)行,第一階段要完成單月4萬片,目前為2萬片,2020年第一季底達到4萬片。2020年開始規(guī)劃建設(shè)二期項目,并于2021年完成17nm工藝的DRAM研發(fā)。
從目前長鑫存儲的現(xiàn)狀及規(guī)劃來看,雖然其已實現(xiàn)了8Gb DDR4的量產(chǎn),但是產(chǎn)能仍十分的有限。即便是實現(xiàn)明年實現(xiàn)第一階段的單月4萬片晶圓的產(chǎn)能,與全球前三的廠商明年四季度所能夠達到的單月總量超過130萬片晶圓的投片量相比,仍是杯水車薪。不過,可以預見的是,隨著長鑫存儲技術(shù)及產(chǎn)能的持續(xù)提升,未來有望在全球DRAM市場占據(jù)重要一席之地。
2、紫光集團
除了長鑫存儲之外,已成功量產(chǎn)64層3D NAND Flash閃存的長江存儲的母公司——紫光集團今年6月30日宣布,決定組建紫光集團DRAM事業(yè)群,全力加速發(fā)展國產(chǎn)內(nèi)存。今年8月底,紫光集團又跟重慶市政府簽署投資協(xié)議,宣布在重慶建設(shè)DRAM事業(yè)群總部及內(nèi)存芯片工廠,預計今年底動工。有消息稱,紫光計劃在2021年實現(xiàn)DRAM芯片的量產(chǎn)。
資料顯示,紫光集團早在2015年即開始布局DRAM,先是延攬高啟全加入紫光集團,同時紫光國微(原名同方國芯)又收購了任奇?zhèn)F隊所創(chuàng)辦的公司(現(xiàn)在的西安紫光國芯),任奇?zhèn)F隊的前身是奇夢達公司的西安研發(fā)中心,任奇?zhèn)F隊一直從事DRAM的研發(fā)工作,目前團隊人數(shù)約500人,從紫光國微的年報披露情況看,該團隊的DRAM產(chǎn)品銷售收入每年約在5~6億人民幣之間,其產(chǎn)品自行設(shè)計,在境外代工。2015年,紫光集團還試圖通過收購美光進入DRAM和3D NAND領(lǐng)域,但收購美光受到美國政府的阻擊,未能如愿以償。
需要指出的是,長江存儲旗下的武漢新芯原本在2006年成立之時,就選擇的是研發(fā)DRAM。但是,當時遭遇全球DRAM價格崩盤,武漢新芯被迫放棄DRAM生產(chǎn),而是轉(zhuǎn)向NOR Flash產(chǎn)品。2016年并入長江存儲入之后,紫光就調(diào),先在NAND Flash上突破,然后適時進行了DRAM的研發(fā)。
顯然,紫光集團進入DRAM領(lǐng)域是預謀已久。
在11月15日,紫光集團又正式宣布任命前爾必達CEO坂本幸雄(Yukio Sakamoto)為紫光集團高級副總裁兼日本分公司CEO,負責拓展紫光在日本市場的業(yè)務(wù)。
而在最新一期的日本《鉆石周刊》獨家專訪中,坂本幸雄談到,紫光的目標是5年內(nèi)量產(chǎn)DRAM,他的工作就是協(xié)助達成目標。紫光要在日本神奈川縣川崎辦公室設(shè)立「設(shè)計中心」,預定招募70~100位工程師,和中國的制程據(jù)點密切合作,大約花2、3年建構(gòu)量產(chǎn)的體制。
3、福建晉華
福建晉華成立于2016年,是由福建省電子信息集團、晉江能源投資集團有限公司等共同出資設(shè)立的先進集成電路生產(chǎn)企業(yè),晉華項目已列入國家 “十三五(2016~2020年) ”集成電路生產(chǎn)力規(guī)劃的重要布局中,并且獲得國家專項建設(shè)基金支持,也就是來自福建省安芯產(chǎn)業(yè)投資基金的投資。該基金由 “國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(俗稱大基金) ” 與福建省、泉州市、晉江市等三級政府所共同發(fā)展設(shè)立,目標規(guī)模為 500 億人民幣。
2017年11月,由聯(lián)電與福建晉華集成電路公司合作的 12 寸隨機存取存儲器(DRAM)生產(chǎn)線 (晉華項目)主廠房正式封頂。該FAB 主廠房,面積達 27.4 萬平方米,將于2018年下半年投入使用。
根據(jù)規(guī)劃,福建晉華的制造技術(shù)工作主要交由聯(lián)電進行,整體晉華項目的第 1 期,總計將投入 53 億美元,并將于 2018 年第 3 季正式投產(chǎn),屆時導入 32 納米制程的 12 寸晶圓月產(chǎn)能,預計達到 6 萬片的規(guī)模。公司目標最終推出 20 納米產(chǎn)品,規(guī)劃到 2025 年四期建成月產(chǎn)能 24 萬片。
然而,由于福建晉華和美光之間的訴訟,美國當?shù)貢r間10月29日,美國將福建晉華列入了出口管制的實體清單。兩天之后,聯(lián)電也宣布暫停為福建晉華提供研發(fā)協(xié)助。至此福建晉華的DRAM幾乎陷入停滯。
據(jù)芯智訊了解,當時福建晉華已有200臺的半導體設(shè)備到位,并且計劃在年底進行小量投片試產(chǎn),預計2019年初可以幾千片的規(guī)模進入投產(chǎn),即將要成為國產(chǎn)第一家量產(chǎn)DRAM芯片的廠商。然而由于美方的禁令,使得很多相關(guān)設(shè)備和技術(shù)供應(yīng)商停止了支持。
不過,集邦科技DRAMeXchange研究副總經(jīng)理郭祚榮在接受芯智訊采訪時表示,目前福建晉華仍在低調(diào)運作當中。雖然美系供應(yīng)商中斷了合作,但是晉華并未坐以待斃,而是轉(zhuǎn)向了日韓供應(yīng)商,繼續(xù)去推動整個項目的運作。預計明年會有一些成果出來。
值得一提的是,在11月27日由集邦咨詢(TrendForce)主辦的MTS2020存儲產(chǎn)業(yè)趨勢峰會上,晉華集成副總經(jīng)理徐征也首次公開現(xiàn)身,作了題為《立基型DRAM市場趨勢分析》。雖然在演講當中并未介紹任何有關(guān)晉華的信息,但是其代表晉華公開現(xiàn)身演講似乎也正是為了透露一個積極的信號,那就是“晉華仍在運轉(zhuǎn)當中”。
對于芯智訊提出的“未來晉華與美光之間是否有可能會走向和解的問題”,集邦科技DRAMeXchange研究副總經(jīng)理郭祚榮表示,“無法預判,畢竟主動權(quán)在美光手中。就我個人看來,和解才是對雙方最有利的結(jié)果。”
值得注意的是,去年5月31日,中國反壟斷機構(gòu)正式啟動了對于三星、SK 海力士、美光三家DRAM內(nèi)存芯片廠商的調(diào)查,以確認這三家廠商在近年來DRAM市場價格飛漲中,是否有壟斷價格行為,以及業(yè)界反映不合理產(chǎn)品搭售的相關(guān)問題。而在中國DRAM市場,美光的市場份額超過了50%。
此外郭祚榮也指出,“根據(jù)我的了解,三星等日韓原廠都認為中國存儲產(chǎn)業(yè)崛起已是必然,未來的策略可能會更傾向于和平共處,而不是利用價格戰(zhàn)來打壓。”
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