中囯已有三家企業(yè)向存儲器芯片制造發(fā)起沖鋒，分別是武漢長江存儲的32層3D NAND閃存、福建晉華的32納米DRAM利基型產(chǎn)品，以及合肥長鑫（睿力）的19納米DRAM。而且三家都聲稱2018年年底前將實現(xiàn)試產(chǎn)，開通生產(chǎn)線。如果再計及紫光分別在南京和成都剛宣布再建兩個存儲器基地，總計已有5處。
艱難的上馬決定
中國半導(dǎo)體業(yè)要上馬存儲器芯片制造，相信大多數(shù)人都會持謹(jǐn)慎態(tài)度，不是看輕自己，而是存儲器業(yè)的競爭太激烈。
存儲器業(yè)究竟難在那里？主要有以下幾個方面：
其一，未見“新進(jìn)者”。自上世紀(jì)90年代之后，全球存儲器制造廠商未見一家“新進(jìn)者”，其間奇夢達(dá)倒閉，美光兼并了爾必達(dá)，導(dǎo)致在DRAM領(lǐng)域全球僅存三家企業(yè)：三星、海力士與美光（中國臺灣地區(qū)的多家加起來占5%，可以忽略不計）；NAND閃存僅存四個聯(lián)合體：三星、東芝與西數(shù)、海力士及美光與英特爾，其中三星占壟斷地位，2017年它的DRAM占全球的45.8%，NAND占37%。
其二，周期起伏。存儲器行業(yè)基本“規(guī)律”是盈利一年，虧損兩年，而三星是個例外，它獨(dú)霸天下，善于逆向投資。依Gartner預(yù)測，2017年全球存儲器增長64.3%，約1200億美元，而2018增長13.7%，2019年下降12.9%，2020年再下降10.2%。
其三，投資大。由于存儲器產(chǎn)品的特殊性，它的設(shè)計相對簡單，因此產(chǎn)品的線寬、產(chǎn)能、成品率與折舊，成為成本的最大項目。任何新進(jìn)者，由于產(chǎn)能爬坡、折舊等因素幾乎無法與三星等相匹敵，所以即便舍得投入巨資，恐怕也難以取勝，這其中還有專利等問題。
中國半導(dǎo)體業(yè)面臨艱難的抉擇，現(xiàn)實的方案是可能在處理器（CPU）與存儲器之中二選一。眾所周知，處理器我們已經(jīng)投入近20年，龍芯的結(jié)果是有成績，但是難以推廣應(yīng)用。所以選擇存儲器是眾望所歸，雖然難度很大，多數(shù)人在開始時表示猶豫，但如今“木已成舟”，只能齊心協(xié)力、努力拼搏向前。
困難在2019年及之后
對于中國上馬存儲器制造，可能會面臨三個主要難關(guān)：技術(shù)、成本與價格、專利。
從態(tài)勢分析，對于第一個難關(guān)，突破技術(shù)難點(diǎn)，成功試產(chǎn)，對于中國存儲器廠商可能都不是問題，顯然2018年相比2017年的投資壓力會增大。
預(yù)計最困難的是第二個難關(guān)，產(chǎn)能爬坡，進(jìn)入拼產(chǎn)品成本與價格的階段。這兩者聯(lián)在一起、相輔相成，當(dāng)成本增大時，產(chǎn)能爬坡的速率一定會放緩，很難馬上擴(kuò)充至5萬到10萬片。因為與對手相比，在通線時我們的產(chǎn)能僅為5000至1萬片，對手已超過10萬片，且其成品率近90%，而我們的成品率約為70%~80%：三星64層3DNAND已經(jīng)量產(chǎn)，我們尚在32層；三星的折舊在30%或者以下，而我們可能大于50%；它們的線寬更小，每個12英寸硅片可能有900個管芯，而我們僅為800個或更少……所以不容置疑，成本差異非常明顯，因此，要看我們的企業(yè)從資金方面能夠忍受多長時間的虧損。
從這點(diǎn)看，中國存儲器業(yè)最艱難的時刻應(yīng)該在2019年或者之后。
第三個難關(guān)是專利糾紛，近期已有多方的“空氣”說，中國做DRAM怎么能不踩專利的“紅線”，而且不可預(yù)測對手會如何出招，這是中國半導(dǎo)體業(yè)成長必須付出的代價。因此從現(xiàn)在開始就要準(zhǔn)備專利方面的律師及材料，迎接戰(zhàn)斗。中國半導(dǎo)體業(yè)一定要重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，這是邁向全球化的必由之路。
對手們正虎視眈眈地注視著我們，他們通常會采用兩個利器，一個是“專利棒”，它們的目的首先是要徹底打垮我們，即使打不敗我們，也要拖跨我們。另一個更兇狠的招數(shù)是“打價格戰(zhàn)”，讓我們的產(chǎn)品變成庫存而無法售出。所以這一仗十分艱難，要提前做好他們會非理性出牌的預(yù)案。除了資金上能夠持續(xù)不斷地支持外，還要充分利用好市場在中囯這一優(yōu)勢。
近期，三星、美光、海力士、英特爾以及東芝都紛紛開始擴(kuò)充產(chǎn)能，不是個好兆頭，據(jù)說它們的目的之一都是為了應(yīng)對中國的存儲器業(yè)崛起。
突破存儲器產(chǎn)業(yè)的思考
此次攻克存儲器的風(fēng)險很大，成功與否目前尚不可預(yù)言，但是站在中囯半導(dǎo)體業(yè)的立場，既然是箭已出弦，那就一定要努力達(dá)成目標(biāo)，它對于中國半導(dǎo)體業(yè)會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
1.IDM模式的嘗試
為什么中國一定要涉足IDM模式，它與要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的自主可控目標(biāo)緊密相關(guān)。中國半導(dǎo)體業(yè)地位獨(dú)特，現(xiàn)階段其芯片制造大都采用代工模式，缺乏自有產(chǎn)品，僅有的fabless又十分“偏科”，僅集中于手機(jī)處理器等領(lǐng)域，所以要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的自主可控目標(biāo)必須迅速進(jìn)入IDM模式，解決部分影響自身需求的最關(guān)鍵產(chǎn)品，因此存儲器芯片首先列入候選清單之中。
之前中國也有自己的IDM，如杭州士蘭微電子等，但由于相對弱小，技術(shù)的先進(jìn)性不夠，它們尚不能代表中國的芯片制造業(yè)水平。
IDM模式有它的特點(diǎn)，并有一定難度，不然中國半導(dǎo)體業(yè)早就可以涉足，它的難點(diǎn)與市場的關(guān)聯(lián)更為緊密。因為IDM的產(chǎn)品要能滿足市場需求，而代工僅是提供工藝條件讓客戶來加工。正因為IDM有自己的產(chǎn)品，因此就存在庫存的風(fēng)險，還需要與競爭對手持續(xù)比拼實力。全球許多著名大廠幾乎都采用IDM模式，如英特爾做處理器（CPU）、三星做DRAM與NAND、NXP做汽車電子、TI做模擬產(chǎn)品等。
所以，此次涉足存儲器制造采用IDM模式對于中國半導(dǎo)體業(yè)是個新的開始，具有里程碑意義。
2.國產(chǎn)化
國產(chǎn)化十分重要，因為到目前為止，西方國家仍對中國采用禁運(yùn)手段。從國家安全角度出發(fā)，中國半導(dǎo)體一定要有部分關(guān)鍵的IC產(chǎn)品能替代進(jìn)口并能出口，哪怕只有5%~10%的產(chǎn)品是西方國家一定要購買中國生產(chǎn)的，這樣雙方才可以互相依賴，調(diào)節(jié)平衡。
許多文章中經(jīng)常提到的國產(chǎn)化率，如2020年達(dá)40%、2025年達(dá)70%，恐怕需要重新思考，它缺乏正確的定義，即它的分子與分母分別由哪些部分組成，可能含義尚很模糊，導(dǎo)致國外與國內(nèi)的所謂國產(chǎn)化率的數(shù)據(jù)差異非常大。如果這樣，即使2025年國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到70%，它又有什么現(xiàn)實意義？存儲器產(chǎn)品對于提高國產(chǎn)化率并替代進(jìn)口前景廣闊。
3.對紫光開工三家存儲器基地的一些看法
紫光愿意承擔(dān)中國存儲器業(yè)發(fā)展的責(zé)任，它的董事長趙偉國有企業(yè)家的擔(dān)當(dāng)，值得尊敬。而從中國存儲器業(yè)發(fā)展的層面看，國家需要紫光，因為若以國有資金為主導(dǎo)，其機(jī)制無法適應(yīng)存儲器變化快的市場特征，否則武漢新芯也不會邀約紫光入股，并讓它當(dāng)大股東。
從側(cè)面觀察，中國最大的芯片制造廠，中芯國際經(jīng)過16年的積累，銷售額也僅有30億美元，因而迫切需要探索一種新的模式，由終端企業(yè)帶動制造業(yè)可能是其中的方法之一。但是之前多家終端企業(yè)曾試圖突破，結(jié)果并不成功，這反映出芯片制造有難度，并具有獨(dú)特的規(guī)律。
如今紫光聲稱要采用前人從未用過的方法，包括用資本運(yùn)作來積累發(fā)展資金，以及采用兼并方式來推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，近期又聲稱要加強(qiáng)研發(fā)。盡管業(yè)界有些半信半疑，但是觀察近3年來紫光的實踐，至少尚“有些模樣”。
業(yè)界擔(dān)心的是投資高達(dá)1000億美元，同時上馬三個基地，包括武漢、南京和成都，好像太過于自信，也沒有必要，而且投資金額與投資的實效并非一定成正比。因為在中國的現(xiàn)行條件下，“存儲器業(yè)不是愿意砸大錢，就一定能成功”，三星的經(jīng)驗并不一定適用于中國，而且更不知道錢在哪里?，F(xiàn)在的紫光靠名聲可以融到部分資金，未來則主要依靠業(yè)績，這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的正常規(guī)律。
業(yè)界曾有質(zhì)疑，紫光是一家企業(yè)，它承擔(dān)存儲器業(yè)發(fā)展的責(zé)任，能持久下去嗎？我的粗淺認(rèn)識是紫光愿意探索一條新路，這對產(chǎn)業(yè)發(fā)展很有利，也十分需要，因此首先要表示歡迎，并支持它，不該批評與阻止它。如今按紫光董事長趙偉國的說法，大約有5年時間就可以站穩(wěn)腳跟，而按我的觀察哪怕再增加2到3年，若能堅持下來就是成功的表現(xiàn)，就會對中國存儲器業(yè)發(fā)展作出巨大的貢獻(xiàn)。
中國上馬存儲器芯片制造在全球引起的反響，恐怕在2019年及之后會揭開面紗、露出真容。它對于中國半導(dǎo)體業(yè)具里程碑意義，實質(zhì)上是為了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主可控目標(biāo)打下扎實基礎(chǔ)，所以“氣只可鼓，不可泄”。盡管面臨的困難尚很大，但是必須認(rèn)真對待，重視知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，并努力加快研發(fā)的進(jìn)程。
延伸閱讀
存儲器發(fā)展現(xiàn)狀
全球存儲器的現(xiàn)狀，以下提供些比較關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，以月產(chǎn)能為例，依2017年年初統(tǒng)計，DRAM方面，三星月產(chǎn)能12英寸40萬片，海力士30萬片，美光33萬片；NAND閃存，三星為40萬片，海力士為21萬片，美光與Intel為27萬片，東芝與西數(shù)（原閃廸）為49萬片?？傆嬋虼鎯ζ鞯脑庐a(chǎn)能約為12英寸硅片240萬片。
三星的平澤廠取名Fab18，2017年第二季度量產(chǎn)，生產(chǎn)第四代64層3DNAND閃存，第一階段月產(chǎn)能為4萬到5萬片，占生產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能20萬片的1/4，投資金額為27.2億~31.7億美元。
目前三星的西安廠量產(chǎn)64層3DNAND閃存，每個12英寸硅片約有780個256GB的管芯，當(dāng)平均成品率達(dá)85%時，成本估計每個為3美元，相當(dāng)于主流2DNAND工藝16Gb容量的價格。
而20納米的DDR48Gb，每個12英寸硅片約有950~1100個管芯，當(dāng)成品率也為85%時，每個12英寸晶圓成本為1450美元，計及封裝與測試成本后，每個管芯的成本為1.79~2.24美元。
所以，未來無論是3DNAND還是DRAM，比拼的是每顆管芯的成本，顯然成本的壓力很大。
有人認(rèn)為中國的國力是韓國的6倍以上，因此若比賽耗國力中國一定能勝利，此話是正確的。然而多家存儲器企業(yè)都要依賴國家資金來彌補(bǔ)虧損，可能也不現(xiàn)實，因為誰也無法預(yù)測最終結(jié)果會是什么樣。
觀察影響中國芯片制造業(yè)發(fā)展的因素，除了技術(shù)、人才及資金之外，尚面臨內(nèi)外兩個關(guān)鍵問題：一個是西方的阻撓，它們采用控制尖端人才流出以及阻止國際兼并等方法，加上不定時地用瓦圣納條約進(jìn)行干擾；另一個是產(chǎn)業(yè)大環(huán)境需要改善，即要解決諸多產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的結(jié)構(gòu)性矛盾。由于其中一個不掌握在自己手中，另一個涉及國家改革總的進(jìn)程，所以中國在發(fā)展存儲器的道路上不會很平坦，要有長期奮戰(zhàn)的決心與勇氣。（特約撰稿 莫大康）
轉(zhuǎn)自：中國電子報
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