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事在人為，實(shí)現(xiàn)中國(guó)存儲(chǔ)器夢(mèng)

2019/12/13
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)正進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期，在大基金等國(guó)有資金為主推動(dòng)下，加上科創(chuàng)板的支持，產(chǎn)業(yè)正全方位向前推進(jìn)，其中實(shí)現(xiàn)更多的IC國(guó)產(chǎn)化是“命門(mén)”，顯然存儲(chǔ)器成為一個(gè)讓業(yè)界十分期待的目標(biāo)。


為了實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的國(guó)產(chǎn)化，國(guó)內(nèi)已經(jīng)啟動(dòng)合肥長(zhǎng)鑫及福建晉華的DRAM，以及武漢長(zhǎng)江存儲(chǔ)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(zhǔn)備。


據(jù)國(guó)內(nèi)網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出32層3D NAND閃存，2019年底月產(chǎn)能達(dá)20,000片，計(jì)劃2020年開(kāi)始64層3D NAND量產(chǎn)，月產(chǎn)能擴(kuò)充至40,000片以上，到2023年時(shí)可能達(dá)到計(jì)劃64層月產(chǎn)能100,000片，或者它的原計(jì)劃300,000片。并在技術(shù)上進(jìn)入128層256Gb的業(yè)界先進(jìn)閃存產(chǎn)品行列。
而合肥長(zhǎng)鑫已經(jīng)開(kāi)發(fā)出19納米的DRAM，月產(chǎn)能達(dá)20,000片，計(jì)劃2020年底月產(chǎn)能擴(kuò)充至40,000片，到2023年時(shí)達(dá)到計(jì)劃月產(chǎn)能125,000片，技術(shù)上開(kāi)始邁入17納米。并已有報(bào)道長(zhǎng)鑫將再建兩個(gè)fab2和fab3。


中國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)存儲(chǔ)器的布局，充分體現(xiàn)國(guó)家的決心與實(shí)力，然而全球存儲(chǔ)器的格局是壟斷的，按學(xué)習(xí)曲線的規(guī)律，中國(guó)必須循序漸進(jìn)，國(guó)內(nèi)業(yè)界曾提出初始目標(biāo)要占全球市場(chǎng)份額的5%-10%。



根據(jù)三星目前128層3D NAND技術(shù)發(fā)展，以及工廠進(jìn)度規(guī)劃，預(yù)計(jì)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(jìn)入投產(chǎn)階段。至2019年底，全球NAND閃存依92/96層計(jì)，三星占它的銷(xiāo)售額45%，東芝為50%，美光為35%及Hynix為25%。


當(dāng)今的NAND Flash設(shè)計(jì)需要綜合考慮層數(shù)、存儲(chǔ)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(chǎng)份額等諸多要素。


DRAM制程工藝進(jìn)入20nm以后，由于制造難度越來(lái)越高，內(nèi)存芯片制造廠商對(duì)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(lái)講，1x-nm制程相當(dāng)于16~19nm、1y-nm相當(dāng)于14~16nm，而1z-nm則相當(dāng)于12~14nm。業(yè)界也有討論在1znm之后的可能進(jìn)展。


2019年10月7日消息，三星宣布成功開(kāi)發(fā)出業(yè)界首個(gè)12層3D-TSV（直通硅通孔）技術(shù)。這是業(yè)界首個(gè)將3D TSV封裝推進(jìn)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(guò)芯片內(nèi)部的打孔填充金屬導(dǎo)電材料實(shí)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(guò)60000個(gè)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(chǔ)器業(yè)總是周期性的起伏，也是對(duì)于存儲(chǔ)器制造商的考驗(yàn)。據(jù)預(yù)測(cè)，其中33種IC產(chǎn)品類(lèi)別中的26種將恢復(fù)增長(zhǎng)，而增長(zhǎng)前三類(lèi)如下：2020年NAND Flash將增長(zhǎng)19%，汽車(chē)電子13%及DRAM 12%。


5%-10%的市場(chǎng)份額，它表示中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)(包括DRAM，NAND，NOR，新興存儲(chǔ)器)的銷(xiāo)售額已經(jīng)總計(jì)達(dá)到50-100億美元以上，同時(shí)邁出中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)中IDM產(chǎn)品的關(guān)鍵一步。


 結(jié)語(yǔ) 


由于中國(guó)存儲(chǔ)器廠商幾乎都是“新進(jìn)者”，面臨的困難可能更多。在這樣的現(xiàn)實(shí)情況下，中國(guó)存儲(chǔ)器制造商既要提前做出“預(yù)案”，認(rèn)真對(duì)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(shí)與仔細(xì)。


技術(shù)上推進(jìn)是關(guān)鍵，是基礎(chǔ)，然而產(chǎn)能擴(kuò)充的步伐要大膽加快，因?yàn)橹辽僭谙聜€(gè)下降周期中可能占到先機(jī)，它也是無(wú)法用完全市場(chǎng)化策略來(lái)解釋。


盡管初始目標(biāo)是5%-10%的市場(chǎng)份額，但是它的作用不可小視，表明中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)完成初步立足，開(kāi)始有話語(yǔ)權(quán)。如果依2017年計(jì)始，估計(jì)可能要花5-10年時(shí)間，并且要準(zhǔn)備隨時(shí)迎接各種干擾的到來(lái)。


中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)一定能立足下來(lái)，無(wú)非是花的時(shí)間短，或者長(zhǎng)些，要認(rèn)識(shí)到存儲(chǔ)器業(yè)是個(gè)拼生產(chǎn)線管理及能持續(xù)投資的產(chǎn)業(yè)。中國(guó)此次存儲(chǔ)器的突破，似乎資金不成問(wèn)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(yàn)。


顯然生產(chǎn)線的產(chǎn)能爬坡速度是個(gè)“坎”，它不完全是由資金決定，而是與技術(shù)能力，生產(chǎn)線的良率，芯片價(jià)格及外來(lái)干擾因素等相關(guān)，在思想認(rèn)識(shí)上要有充分的準(zhǔn)備。


按我的初淺認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)的存儲(chǔ)器夢(mèng)，以下兩條是關(guān)鍵：


· 持續(xù)投資，擴(kuò)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(duì)來(lái)自各方面的“干擾”，包括“長(zhǎng)臂管轄清單”，專(zhuān)利及價(jià)格戰(zhàn)。


事在人為，實(shí)現(xiàn)中國(guó)存儲(chǔ)器夢(mèng)是肯定有必要及可能
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