中國半導(dǎo)體業(yè)正進入一個新時期,在大基金等國有資金為主推動下,加上科創(chuàng)板的支持,產(chǎn)業(yè)正從全方位向前推進,其中實現(xiàn)更多的IC國產(chǎn)化是“命門”,顯然存儲器成為一個讓業(yè)界十分期待的目標。
據(jù)統(tǒng)計在中國境內(nèi)DRAM消耗約3,000億元及NAND閃存消耗約2,200億元。假設(shè)這個數(shù)量級是基本正確,它表示什么?
據(jù)權(quán)威市場公司W(wǎng)STS的秋季數(shù)據(jù),2018年全球半導(dǎo)體市場4,687億美元,總存儲器的銷售額達1,580億美元,它預(yù)測2019年全球半導(dǎo)體市場下降12.1%,為4,090億美元,其中存儲器下降33%,為1,059億美元,那么中國消耗存儲器為5,200億元,折算成743億美元,即占2018年存儲器的47%及2019年的70%,它表示全球的存儲器近一半以上被中國市場消耗。
為了實現(xiàn)存儲器的國產(chǎn)化,國內(nèi)已經(jīng)啟動合肥長鑫及福建晉華的DRAM,以及武漢長江存儲的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備。
按國內(nèi)網(wǎng)站報導(dǎo),長江存儲已經(jīng)開發(fā)出32層3D NAND閃存,2019年底月產(chǎn)能達20,000片,計劃2020年開始64層3D NAND量產(chǎn),月產(chǎn)能擴充至40,000片以上,到2023年時可能達到計劃64層月產(chǎn)能100,000片,或者它的原計劃300,000片。并在技術(shù)上進入128層256Gb的業(yè)界先進閃存產(chǎn)品行列。而合肥長鑫已經(jīng)開發(fā)出19納米的DRAM,月產(chǎn)能達20,000片,計劃2020年底月產(chǎn)能擴充至40,000片,到2023年時達到計劃月產(chǎn)能125,000片,技術(shù)上開始邁入17納米。并已有報道長鑫將再建兩個fab2和fab3。
中國已經(jīng)啟動存儲器的布局,充分體現(xiàn)國家的決心與實力,然而全球存儲器的格局是壟斷的,按學(xué)習(xí)曲線的規(guī)律,中國必須循序漸進,國內(nèi)業(yè)界曾提出初始目標要占全球市場份額的5%-10%。
5%-10%市場份額
從全球范圍觀察,在DRAM 領(lǐng)域,全球三大陣營的分布: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%。
各家存儲器的產(chǎn)能統(tǒng)計,由于渠道不一樣,只能提供估值,依2018年底計,如全球DRAM的月產(chǎn)能約為110萬片(12寸計),及NAND閃存約為150萬片,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,以及工廠進度規(guī)劃,預(yù)計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年進入投產(chǎn)階段。至2019年底,全球NAND閃存依92/96層計,三星占它的銷售額45%,東芝為50%,美光為35%及Hynix為25%。
當今的NAND Flash設(shè)計需要綜合考慮層數(shù)、存儲單元間距、單元厚度、功耗、整體性能、投資效益,還有量產(chǎn)的良率,及市場份額等諸多要素。
DRAM制程工藝進入20nm以后,由于制造難度越來越高,內(nèi)存芯片制造廠商對工藝的定義已經(jīng)不是具體的線寬,而是分成了1xnm、1ynm、1znm,大體來講,1x-nm制程相當于16~19nm、1y-nm相當于14~16nm,而1z-nm則相當于12~14nm。業(yè)界也有討論在1znm之后的可能進展。
據(jù)IT之家2019-10月7日消息,三星宣布成功開發(fā)出業(yè)界首個12層3D-TSV(直通硅通孔)技術(shù)。這是業(yè)界首個將3D TSV封裝推進到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)通過芯片內(nèi)部的打孔填充金屬導(dǎo)電材料實現(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60000個TSV孔,這些孔的尺寸僅為人頭發(fā)絲的二十分之一。
全球存儲器業(yè)總是周期性的起伏,也是對于存儲器制造商的考驗。據(jù)預(yù)測,其中33種IC產(chǎn)品類別中的26種將恢復(fù)增長,而增長前三類如下:2020年NAND Flash將增長19%,汽車電子13%及DRAM 12%。
5%-10%的市場份額,它表示中國存儲器業(yè)(包括DRAM,NAND,NOR,新興存儲器)的銷售額已經(jīng)總計達到50-100億美元以上,同時邁出中國半導(dǎo)體業(yè)中IDM產(chǎn)品的關(guān)鍵一步。
結(jié)語
由于中國存儲器廠商幾乎都是“新進者”,面臨的困難可能更多,尤其是美國的“長臂管轄清單”,它隨時可能改變,其影響如同對“晉華”一樣,不可小視。
在這樣的現(xiàn)實情況下,中國存儲器制造商既要提前做出“預(yù)案”,認真對待,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與仔細。
技術(shù)上推進是關(guān)鍵,它是基礎(chǔ),然而產(chǎn)能擴充的步伐要大膽加快,因為至少在下個下降周期中可能占到先機,它也是無法用完全市場化策略來解釋。
盡管初始目標是5%-10%的市場份額,但是它的作用不可小視,表明中國存儲器業(yè)完成初步立足,開始有話語權(quán)。如果依2017年計始,估計可能要花5-10年時間,并且要準備隨時迎接各種干擾的到來。
中國存儲器業(yè)一定能立足下來,無非是花的時間短,或者長些,要認識到存儲器業(yè)是個拼生產(chǎn)線管理及能持續(xù)投資的產(chǎn)業(yè)?;仡欀袊?**地區(qū)之前曾投入400億美元,試圖找立足點,結(jié)果也不盡如人意,據(jù)***人士講主要是資金不足,而中國此次存儲器的突破,似乎資金不成問題,但是缺乏月產(chǎn)能100,000片以上大生產(chǎn)線的管理經(jīng)驗。
顯然生產(chǎn)線的產(chǎn)能爬坡速度是個“坎”,它不完全是由資金決定,與技術(shù)能力,生產(chǎn)線的良率,芯片價格及外來干擾因素等相關(guān),在思想認識上要有充分的準備。
按我的初淺認識,實現(xiàn)中國的存儲器夢,以下兩條是關(guān)鍵:
持續(xù)投資,擴大產(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)對來自各方面的“干擾”,包括“長臂管轄清單”,專利及價格戰(zhàn)
事在人為,實現(xiàn)中國存儲器夢是肯定有必要及可能,在此點上連部分西方人士也表示認可。
責(zé)任編輯:wv
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