6月28日,合肥长鑫第二期12寸厂房举行奠基仪式。据长鑫方案,第一个量产的工艺节点是19nm(10G1工艺),目前正在研发17nm(10G3工艺),之后拟研发10G4工艺节点(靠近国际大厂15nm/1y nm工艺)。这次举行奠基仪式的二期厂房,紧张生产10G4工艺技能以下芯片。
值得一提的是,DRAM家当,环球市场空间曾达到上千亿美元,目前紧张被三星、SK海力士、美光三家企业垄断。本文将剖析当前DRAM芯片市场格局,梳理美日韩DRAM家当发展历史,方便读者更为全面的认识中国DRAM家当面临的发展机遇。

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市场空间千亿美元的DRAM家当,却被三家企业垄断
DRAM,动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory),市场主流的半导体存储器,2018年市场规模已超过1000亿美元,虽然2019-2020年由于价格大幅低落以及做事器、手机等下贱均涌现同比下滑,市场空间涌现低落,不过IC Insights估量2021年将达869亿美元,依旧占存储芯片市场50%以上的份额,芯片半导体行业当之无愧的第一大细分领域。
如此巨大的市场,却基本没有大陆玩家的参与。根据China Flash market数据,2020年三星电子霸占环球DRAM市场43%的市场份额,SK 海力士在环球DRAM市场占比达到29%;美光的市场份额达到23%,此外中国台湾的南亚科技、华邦电子分别霸占3%、1%的市场份额。三大巨子霸占DRAM行业95%的市场规模,前五大行业巨子霸占99%的市场规模。
DRAM市场三星、SK海力士、美光三足鼎立的格局,不是短韶光内能形成的,而是经由了一场绵延50多年、持续至今的搏杀。在此期间,来自美国、日本、德国、韩国、中国台湾的家当巨子,包括Intel、IBM、英飞凌、Motorola、TI、日立、三菱、东芝、松下、当代、LG等厂商纷纭杀入DRAM市场,却逐一倒在了时期的浪潮之下,成为DRAM市场的察看犹豫者。就连首创DRAM家当的三大元老——英特尔、德州仪器和IBM,也分别在1986年、1998年和1999年,悲惨地退出了DRAM市场。
复盘美日韩DRAM家当的发展历史,对我国DRAM家当的发展具有极大的参考意义。
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持续50多年的DRAM战役,美日韩轮番登场
美国:DRAM存储的首创者,依然生动在沙场一线
1966年,IBM率先研发MOS型RAM存储成功,开启半导体存储的历史。1970年,Intel在其3寸晶圆厂成功量产C1103,奠定了DRAM快速商业化的根本。到1974 年,Intel的DRAM霸占环球超80%份额。
1973年美国其他厂商例如德州仪器、Mostek(由德州仪器的前员工于1969年创立)、日本厂商NEC等先后进入DRAM市场,德州仪器推出本钱更低的4K DRAM,Mostek推出针脚更少的4K DRAM,均成为Intel的强强敌手。
1976年,Mostek推出的MK4116采取了POLY-II(双层多晶硅栅工艺),容量达16K,大得胜利,盘踞75%的DRAM市场。而后连续持续推出新产品,进一步得到市场份额,在70年代后期,一度霸占DRAM市场85%份额。但后来为应对来自成本市场的恶意收购,导致股权构造大幅变动,经营计策发生调度,管理层动荡及技能职员流失落,公司发展遭遇较大障碍。
1978年,四个Mostek的离职技能职员创立了一个未来的存储巨子—美光。面对80年代如日中天的日本半导体家当,在其他9家美国DRAM公司纷纭倒闭后,美光采纳其企业发展的关键一步,对日本提出反倾销的控诉,末了日本与美国签订半导体贸易协议,美光借此不但重拾价格竞争力,其发卖额在1986至1988年间发展了6倍。
面对90年代崛起的韩国半导体家当,美光采纳两项主要策略,一为并购德仪半导体部门,藉此得到主要技能与研发能力,并增加规模分摊制造本钱;二为与英特尔策略同盟,确保美光在高阶产品的市场。
进入新世纪后,面对威胁更大的三星,美光合纵连横,并购了日本KMT、东芝在美国的半导体工厂、以及环球第三大厂尔必达,购买中国台湾华亚科技的股权,与南亚科技建立策略同盟,正式进入环球布局的阶段。
日本:后发先至,在2012年彻底落幕
1976年,日本政府启动了“DRAM制法改造”国家项目,被认为这天本DRAM家当最主要的崛起推手。同年,由日本政府出资320亿日元,日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资400亿日元,日本VLSI联合研发体成立,设立了6个实验室,从高精度加工技能、硅结晶技能、工艺处理技能、监测评价技能、装置设计技能等方向入手,成功占领了包括电子束光刻机、干式蚀刻装置等半导体核心加工设备,以及领先的制程工艺和半导体设计能力。在VLSI项目的推动下,日企1977年研制成功64K DRAM,已成功遇上美企DRAM研发进度,随后日本DRAM家当进入增长爆发期。
1982年,日本成为环球最大的DRAM生产国。1985年,环球半导体家当转入冷落,半导体价格大幅度下跌,英特尔、TI等厂商被迫撤出了DRAM市场。而凭借VLSI项目的成功,日本企业一举霸占了64K、128K、256K和1M DRAM市场90%的份额。
1986年,日本签订《美日半导体协议》,协议紧张内容包括:对日本半导体限定出口数量;制订公正价格,日本半导体必须高于“公正价格”来出口;美国在日半导体市场份额逼迫要达到20%以上。1991年,第二次《美日半导体协议》签订。
1999年,为保护日本的DRAM家当,在日本通商家当省(经济家当省前身)的主导下,NEC和日立分别剥离旗下DRAM业务,成立了新公司尔必达,2004年三菱电机的DRAM业务部门也被并入。自此,曾在IC Insights 1993年的环球十大半导体厂商排名等分别位列第二、第五和第八的三家日本半导体厂商的DRAM业务搜集在了一起。
2012年,在遭遇日元升值、韩国同行强势崛起、市场需求和产品价格双双下滑等影响下,尔必达被美国美光科技收购,标志着日本在DRAM的竞争中彻底被淘汰。
韩国:从崛起到辉煌,永久在逆势投入
1976年,在日本启动VLSI研究项目的同时,韩国政府已在龟尾家当区建立韩国电子技能研究所(KIET),分为半导体设计、制程、系统三大部门,并都交由从美国半导体家当回来的技能专家卖力,大量招收美国归来的韩系工程师,集中研发集成电路关键技能。
1970年代中后期开始,韩国三星,LG、当代和大宇等财阀,通过购买、引进DRAM技能专利及加工设备,对其进行消化接管并在此根本上持续投入研发,以追赶技能差距。直到1980年代后期,家用PC电脑兴起,且产品换机韶光大幅缩短为3-5年,普通消费者对价格敏感,而对利用寿命哀求不高,且日本半导体产品受到美国压制,韩国DRAM产品才得以逐步扩大市场份额。
1992年,三星率先攻破技能壁垒,推出世界第一个64MDRAM。此后,三星连续提高研发投入,到1996年又开拓出第一个1GB DRAM。三星电子DRAM芯片出口额达到62亿美元,位居第一;当代电子居天下第三。
截至2000年,占DRAM份额前五的韩厂有两家,分别为三星和当代,个中三星占23.00%,位居第一;当代占19.36%,位居第三,韩国企业领导DRAM市场。
1995年之后,三星多次发起“反周期定律”价格战,使得DRAM领域多数厂商走向破产,并逐渐形成DRAM领域只有几家垄断市场的现状。在1996年至1999年,三星再次祭出“反周期定律”,而彼时日立、NEC、三菱的内存部门不堪重负,被母公司剥离,加上东芝宣告自2002年7月起不再生产通用DRAM,日本DRAM仅剩下尔必达一家。
2007年初,因环球DRAM需求过剩,叠加2008年金融危急,DRAM颗粒价格从2.25美元暴跌至0.31美元。三星却将2007年公司总利润118%用于DRAM扩产,使得DRAM价格接连跌破现金本钱和材料本钱。在这样的攻势下,德国厂商奇梦达于2009年初宣告破产,日本厂商尔必达于2012年初宣告破产,三星市占率进一步提升,环球DRAM领域巨子只剩下三星、海力士和美光。
03
以史为鉴,中国的DRAM家当将加速发展
纵不雅观美国、日本和韩国DRAM家当的发展进程,以及没有提及的中国台湾DRAM家当的兴衰,有三个履历或者说教训可以供我们参考:
一是家当定力。从日本、韩国等DRAM发展历史履历来看,无论这天本的“DRAM制法改造”国家项目,还是韩国的“官民一体”的DRAM共同开拓项目,举国系统编制、单点打破及以点带面都是发展半导体家当的有效办法。当前的DRAM家当须要数以千亿计的成本实力、以数十年计的家当定力,才能形成协力并坚持抵家当的黎明。而从中国台湾 DRAM 厂履历中理解,若没有此时此地的鱼去世网破及决一死战,也很丢脸到彼时彼地的美好未来与锦绣来日诰日,一旦选择开始,则必须全力以赴,没有退路。
二是设备自主能力。半导体行业,具有一定程度的后发上风,核心设备的迭代至关主要。由于半导体工艺、设备及材料进步非常快,而新玩家进入半导体行业时,没有历史资产及折旧包袱,并有机会用新设备及新材料,从而达到更好的产出率及更高的产品良率,故有一定的“后发上风”。从日、美、韩的履历显现,中国半导体家当希望实现反超,离不开关键设备的迭代能力,但若希望基业长青,晋华事宜不再重演,设备自主创新能力就至关主要。
三是家当链的支持。日本、韩国能实现后发而先至,在发展初期,都基于已经拥有较好的中游制造能力及下贱品牌终端需求支持,两者缺一不可,这也是为什么除德国以外,其他国家始终没有较大的 DRAM 厂商进入历史舞台。
回顾中国DRAM家当发展史,“七五”期间我国集成电路技能“531”发展计策成功研制了中国人第一块64k DRAM、“八五操持”期间的“908工程”和“九五操持”期间的“909”操持分别孕育了无锡华晶电子以及上海华虹微电子两大晶圆厂,中国成本先后收购奇梦达科技(西安)有限公司补充海内DRAM设计空缺,以及外洋DRAM厂商ISSI实现成本化都为中国DRAM家当链填上了浓墨重彩的一笔,四十年间从自主研发到技能引进再到吞并收购。
2014年往后,随着集成电路家当逐渐成为经济构造升级的重点发展方向,关注度和资金纷至沓来,中国DRAM家当目前迎来了发展的机遇。
一方面,华天科技、深科技、太极实业等封测厂商在存储领域的投入,江波龙、金泰克等模组厂商的崛起,以及华米OV、遐想、同方、阿里、腾讯等下贱品牌商的需求,给予了中国DRAM家当良好的发展土壤。
另一方面,存储行业的发展进程是技能和需求相互促进的演进史,制造真个打破将带动DRAM家当链加速发展。
除了二期工厂奠基,合肥长鑫操持今年完成17nm工艺DDR5 和LPDDR5芯片研发。若合肥长鑫成功实现方案,有望跻身三星、SK 海力士、美光环球三大DRAM巨子之列,成为第四大DRAM芯片厂,中国的DRAM家当也将迈入加速成长期。






