中囯已有三家企業(yè)向存儲(chǔ)器芯片制造發(fā)起沖鋒，分別是武漢長(zhǎng)江存儲(chǔ)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(zhǎng)鑫（睿力）的19納米DRAM。而且三家都聲稱2018年年底前將實(shí)現(xiàn)試產(chǎn)，開通生產(chǎn)線。如果再計(jì)及紫光分別在南京和成都剛宣布再建兩個(gè)存儲(chǔ)器基地，總計(jì)已有5處。
艱難的上馬決定
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)要上馬存儲(chǔ)器芯片制造，相信大多數(shù)人都會(huì)持謹(jǐn)慎態(tài)度，不是看輕自己，而是存儲(chǔ)器業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)太激烈。
存儲(chǔ)器業(yè)究竟難在那里？主要有以下幾個(gè)方面：
其一，未見“新進(jìn)者”。自上世紀(jì)90年代之后，全球存儲(chǔ)器制造廠商未見一家“新進(jìn)者”，其間奇夢(mèng)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(guó)臺(tái)灣地區(qū)的多家加起來(lái)占5%，可以忽略不計(jì)）；NAND閃存僅存四個(gè)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?jí)艛嗟匚唬?017年它的DRAM占全球的45.8%，NAND占37%。
其二，周期起伏。存儲(chǔ)器行業(yè)基本“規(guī)律”是盈利一年，虧損兩年，而三星是個(gè)例外，它獨(dú)霸天下，善于逆向投資。依Gartner預(yù)測(cè)，2017年全球存儲(chǔ)器增長(zhǎng)64.3%，約1200億美元，而2018增長(zhǎng)13.7%，2019年下降12.9%，2020年再下降10.2%。
其三，投資大。由于存儲(chǔ)器產(chǎn)品的特殊性，它的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)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(xiàng)目。任何新進(jìn)者，由于產(chǎn)能爬坡、折舊等因素幾乎無(wú)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(guó)半導(dǎo)體業(yè)面臨艱難的抉擇，現(xiàn)實(shí)的方案是可能在處理器（CPU）與存儲(chǔ)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(jī)，但是難以推廣應(yīng)用。所以選擇存儲(chǔ)器是眾望所歸，雖然難度很大，多數(shù)人在開始時(shí)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(duì)于中國(guó)上馬存儲(chǔ)器制造，可能會(huì)面臨三個(gè)主要難關(guān)：技術(shù)、成本與價(jià)格、專利。
從態(tài)勢(shì)分析，對(duì)于第一個(gè)難關(guān)，突破技術(shù)難點(diǎn)，成功試產(chǎn)，對(duì)于中國(guó)存儲(chǔ)器廠商可能都不是問題，顯然2018年相比2017年的投資壓力會(huì)增大。
預(yù)計(jì)最困難的是第二個(gè)難關(guān)，產(chǎn)能爬坡，進(jìn)入拼產(chǎn)品成本與價(jià)格的階段。這兩者聯(lián)在一起、相輔相成，當(dāng)成本增大時(shí)，產(chǎn)能爬坡的速率一定會(huì)放緩，很難馬上擴(kuò)充至5萬(wàn)到10萬(wàn)片。因?yàn)榕c對(duì)手相比，在通線時(shí)我們的產(chǎn)能僅為5000至1萬(wàn)片，對(duì)手已超過(guò)10萬(wàn)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(gè)12英寸硅片可能有900個(gè)管芯，而我們僅為800個(gè)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(zhǎng)時(shí)間的虧損。
從這點(diǎn)看，中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)最艱難的時(shí)刻應(yīng)該在2019年或者之后。
第三個(gè)難關(guān)是專利糾紛，近期已有多方的“空氣”說(shuō)，中國(guó)做DRAM怎么能不踩專利的“紅線”，而且不可預(yù)測(cè)對(duì)手會(huì)如何出招，這是中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)成長(zhǎng)必須付出的代價(jià)。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(guó)半導(dǎo)體業(yè)一定要重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，這是邁向全球化的必由之路。
對(duì)手們正虎視眈眈地注視著我們，他們通常會(huì)采用兩個(gè)利器，一個(gè)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(gè)更兇狠的招數(shù)是“打價(jià)格戰(zhàn)”，讓我們的產(chǎn)品變成庫(kù)存而無(wú)法售出。所以這一仗十分艱難，要提前做好他們會(huì)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(chǎng)在中囯這一優(yōu)勢(shì)。
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(gè)好兆頭，據(jù)說(shuō)它們的目的之一都是為了應(yīng)對(duì)中國(guó)的存儲(chǔ)器業(yè)崛起。
突破存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的思考
此次攻克存儲(chǔ)器的風(fēng)險(xiǎn)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(chǎng)，既然是箭已出弦，那就一定要努力達(dá)成目標(biāo)，它對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
1.IDM模式的嘗試
為什么中國(guó)一定要涉足IDM模式，它與要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的自主可控目標(biāo)緊密相關(guān)。中國(guó)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(shí)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(chǔ)器芯片首先列入候選清單之中。
之前中國(guó)也有自己的IDM，如杭州士蘭微電子等，但由于相對(duì)弱小，技術(shù)的先進(jìn)性不夠，它們尚不能代表中國(guó)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(guó)半導(dǎo)體業(yè)早就可以涉足，它的難點(diǎn)與市場(chǎng)的關(guān)聯(lián)更為緊密。因?yàn)镮DM的產(chǎn)品要能滿足市場(chǎng)需求，而代工僅是提供工藝條件讓客戶來(lái)加工。正因?yàn)镮DM有自己的產(chǎn)品，因此就存在庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)，還需要與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手持續(xù)比拼實(shí)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(chǔ)器制造采用IDM模式對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)是個(gè)新的開始，具有里程碑意義。
2.國(guó)產(chǎn)化
國(guó)產(chǎn)化十分重要，因?yàn)榈侥壳盀橹梗鞣絿?guó)家仍對(duì)中國(guó)采用禁運(yùn)手段。從國(guó)家安全角度出發(fā)，中國(guó)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(guó)家一定要購(gòu)買中國(guó)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(guó)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(guó)外與國(guó)內(nèi)的所謂國(guó)產(chǎn)化率的數(shù)據(jù)差異非常大。如果這樣，即使2025年國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到70%，它又有什么現(xiàn)實(shí)意義？存儲(chǔ)器產(chǎn)品對(duì)于提高國(guó)產(chǎn)化率并替代進(jìn)口前景廣闊。
3.對(duì)紫光開工三家存儲(chǔ)器基地的一些看法
紫光愿意承擔(dān)中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)發(fā)展的責(zé)任，它的董事長(zhǎng)趙偉國(guó)有企業(yè)家的擔(dān)當(dāng)，值得尊敬。而從中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)發(fā)展的層面看，國(guó)家需要紫光，因?yàn)槿粢試?guó)有資金為主導(dǎo)，其機(jī)制無(wú)法適應(yīng)存儲(chǔ)器變化快的市場(chǎng)特征，否則武漢新芯也不會(huì)邀約紫光入股，并讓它當(dāng)大股東。
從側(cè)面觀察，中國(guó)最大的芯片制造廠，中芯國(guó)際經(jīng)過(guò)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(dòng)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(guò)的方法，包括用資本運(yùn)作來(lái)積累發(fā)展資金，以及采用兼并方式來(lái)推動(dòng)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(lái)紫光的實(shí)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(shí)上馬三個(gè)基地，包括武漢、南京和成都，好像太過(guò)于自信，也沒有必要，而且投資金額與投資的實(shí)效并非一定成正比。因?yàn)樵谥袊?guó)的現(xiàn)行條件下，“存儲(chǔ)器業(yè)不是愿意砸大錢，就一定能成功”，三星的經(jīng)驗(yàn)并不一定適用于中國(guó)，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(lái)則主要依靠業(yè)績(jī)，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(chǔ)器業(yè)發(fā)展的責(zé)任，能持久下去嗎？我的粗淺認(rèn)識(shí)是紫光愿意探索一條新路，這對(duì)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(píng)與阻止它。如今按紫光董事長(zhǎng)趙偉國(guó)的說(shuō)法，大約有5年時(shí)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(jiān)持下來(lái)就是成功的表現(xiàn)，就會(huì)對(duì)中國(guó)存儲(chǔ)器業(yè)發(fā)展作出巨大的貢獻(xiàn)。
中國(guó)上馬存儲(chǔ)器芯片制造在全球引起的反響，恐怕在2019年及之后會(huì)揭開面紗、露出真容。它對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)具里程碑意義，實(shí)質(zhì)上是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主可控目標(biāo)打下扎實(shí)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(duì)待，重視知識(shí)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(chǔ)器發(fā)展現(xiàn)狀
全球存儲(chǔ)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(jì)，DRAM方面，三星月產(chǎn)能12英寸40萬(wàn)片，海力士30萬(wàn)片，美光33萬(wàn)片；NAND閃存，三星為40萬(wàn)片，海力士為21萬(wàn)片，美光與Intel為27萬(wàn)片，東芝與西數(shù)（原閃廸）為49萬(wàn)片。總計(jì)全球存儲(chǔ)器的月產(chǎn)能約為12英寸硅片240萬(wàn)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(wàn)到5萬(wàn)片，占生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能20萬(wàn)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(gè)12英寸硅片約有780個(gè)256GB的管芯，當(dāng)平均成品率達(dá)85%時(shí)，成本估計(jì)每個(gè)為3美元，相當(dāng)于主流2DNAND工藝16Gb容量的價(jià)格。
而20納米的DDR48Gb，每個(gè)12英寸硅片約有950~1100個(gè)管芯，當(dāng)成品率也為85%時(shí)，每個(gè)12英寸晶圓成本為1450美元，計(jì)及封裝與測(cè)試成本后，每個(gè)管芯的成本為1.79~2.24美元。
所以，未來(lái)無(wú)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(guó)的國(guó)力是韓國(guó)的6倍以上，因此若比賽耗國(guó)力中國(guó)一定能勝利，此話是正確的。然而多家存儲(chǔ)器企業(yè)都要依賴國(guó)家資金來(lái)彌補(bǔ)虧損，可能也不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)檎l(shuí)也無(wú)法預(yù)測(cè)最終結(jié)果會(huì)是什么樣。
觀察影響中國(guó)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(gè)關(guān)鍵問題：一個(gè)是西方的阻撓，它們采用控制尖端人才流出以及阻止國(guó)際兼并等方法，加上不定時(shí)地用瓦圣納條約進(jìn)行干擾；另一個(gè)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(gè)不掌握在自己手中，另一個(gè)涉及國(guó)家改革總的進(jìn)程，所以中國(guó)在發(fā)展存儲(chǔ)器的道路上不會(huì)很平坦，要有長(zhǎng)期奮戰(zhàn)的決心與勇氣。（特約撰稿 莫大康）
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