三星210億美元投資存儲器

IC Insights 14日發表研究報告指出,今年全球半導體資本支出有望成長35%至908億美元,其中三星今年的支出高達260億美元、遠多于去年的113億美元,比英特爾、臺積電加總起來還要多。

IC Insights總裁Bill McClean指出,其追蹤半導體產業這37年來,從未看過如此積極的資本支出計劃,三星今年的支出規模,在半導體業界可說是史無前例。(圖為三星歷年支出統計)

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IC Insights估計,三星今年的260億美元半導體支出當中,140億美元會分配給3D NAND、70億美元分配給DRAM、50億美元分配給專業晶圓代工(用來擴充10納米制程產能)。

然而,三星在存儲器所砸下重本的同時,存儲器更讓三星賺得盤滿缽滿。

趙偉國:存儲之戰是中國紫光也是中國半導體制造的最核心之戰

11月19日,央視財經頻道《對話》欄目播出了與紫光集團趙偉國的采訪對話。

在節目中,趙偉國就展示了三種芯片:第一種是存儲器,第二種是手機處理器。此外,他還展示了一枚特殊的芯片,他說:“這枚芯片價值10億美元。這是一枚32層64G存儲芯片,是長江存儲1000人干了2年時間研發出來的。”

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以下為采訪對話節選:

主持人:存儲是不是在芯片這個領域當中算是金字塔頂端的技術了?

趙偉國:它所占的比重很大,整個集成電路產值里面,以CPU包括像我們知道的英特爾X86,還有手機上高通、聯發科、展訊這些手機基帶,這些加起來大概占三分之一的產值,存儲占了另外三分之一,其他的芯片加在一起才占三分之一,所以存儲是一個,尤其對中國來說是個兵家必爭之地,因為它的規模很大,應用非常廣泛,而且在中國市場增長非常迅速。

在節目中,趙偉國還談到了之前紫光收購美光一事:

趙偉國:之前我們秘密發出了對美光的收購要約,在這一天我們基本確定了美國政府不會批準。為什么說失敗是好事呢?說明了存儲的價值,證明我們的戰略是對的。美國白宮報告中提到:抑制中國半導體產業的發展。美光是全球第三的存儲芯片企業,也是美國碩果僅存的存儲芯片企業了,戰略地位非常重要。

我們已經預計到美國政府可能會不批準,但是我們為什么還要繼續做這件事呢?第一如果他批準,我會節約很多時間,第二我們既然下決心要在存儲領域打一場大戰,有時候是明修棧道暗度陳倉,一場奇襲,有時候要大張旗鼓,中國有句話講,“插起招軍旗,才有吃糧人“這種情況下,我要在全世界聚集最優秀的人才資源來支撐我,我要把旗子亮起來。

主持人:于先生,你覺得趙總是個什么風格的人?

于英濤:從芯這個角度來說,他講過一句話:芯片雖然沒印國旗,但是是有國籍的。這話非常到位,這是他對產業的理解,以及對整個世界經濟、芯片行業在現今當中幾個超級大國在爭奪芯片的話語權的理解。我算是企業家里面膽子比較大的,但是我在他的位置上,我會天天睡不著覺的。因為他把所有的個人的身家性命,全部壓到了這個芯片上,成功了他將是個留名千古的企業家,失敗了,他什么都沒了。

趙偉國:我之所以敢把所有都壓上去,是因為我認為我能把這件事做成,因為這不僅僅是我個人的財富問題,它也關系到國家戰略的實現,其實個人的錢沒有了是小事情,如果國家把這么大一件事情主要的希望寄托在你肩上,如果你不能做成,那就不僅是財富損失,你會成為國家民族罪人。

主持人:那到目前為止,這個戰役的進展如何?

趙偉國:剛才我展示了這個存儲芯片,目前這個存儲之戰,是中國紫光也是中國半導體制造的最核心之戰,現在整個戰斗的進程基本上是按照我們的預期在向前演進。

主持人:那它意味著我們和國際最領先的水平之間的差距縮小了多少?

趙偉國:如果說第一名是奔馳寶馬的話,排第二的大概是奧迪,我想到19年我們就達到帕薩特的水平,它跟奔馳寶馬還是差一些,但是基本上都有了,相當于在市場上有一席之地了。

韓美大廠壟斷下的存儲器市場

2016年全球半導體的銷售額之和為3389.31億美元,其中集成電路為2766.98億美元,占82%(注意集成電路是半導體的一部分)。但存儲器市場容量約780-800億美元,占全球半導體市場的23%,是僅次于邏輯電路的第二大產品。

從存儲器的種類看,主要分DRAM和Flash,2016年DARM市場容量約414億美元, NAND Flash約346億美元, Nor Flash市場容量較小,約33億美元。據預測2017年,DRAM市場將達到720億美元的規模,DRAM預計將成為2017年半導體行業最大的單一產品類別,超出NAND閃存市場(498億美元)222億美元

根據IC Insights 在 2016 年推出的調查報告,目前全世界前十大半導體廠商中,從事內存和閃存芯片的設計與制造的,主要有5家:三星電子、SK 海力士、英特爾、鎂光科技、東芝半導體,韓國和美國的廠商,幾乎已經壟斷了全球的存儲器市場。

DRAM方面,根據集邦咨詢半導體研究中心(DRAMeXchange)調查顯示2017年第三季度DRAM產業營收數據顯示,三星、SK海力士兩大韓廠的市占各為45.8%與28.7%,合計已囊括74.5%的市占率。美光市占21.0%,三家企業的市占率已達95.5%。

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NAND Flash方面,同為集邦咨詢半導體研究中心數據,2017年全球NAND Flash品牌廠商產能市占率中,三星占據36.9%、東芝及西數占據34.4%,加上SK海力士、美光及英特爾,五大廠商壟斷市場。

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Nor Flash方面,同為集邦咨詢半導體研究中心2017年6月數據,2016年全球市場份額美國Cypress第一25%、臺灣旺宏第二24%、美光第三18%、臺灣華邦第四17%、我國兆易創新第五7%。

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以上可見,在占據絕大部分市場容量的DRAM和NAND Flash方面,中國基本為零,僅在市場容量不及DRAM 1/10容量的Nor Flash上有兆易創新入圍。

2017年存儲器瘋狂增長,讓韓國成為全球半導體領域增長最快的國家。根據ICinsight 2017年10月的預計,2017年NAND閃存市場強勢增長44%,DRAM市場更是逆天增長74%,兩相加持之下,帶動2017年IC市場將實現強勁增長22%,2017年存儲器占世界半導體的份額將從23%變成30%。

由于市場需求的激增及韓美大廠的壟斷,今年存儲器價格上漲現象極其嚴重。集邦咨詢半導體研究中心(DRAMeXchange)研究協理吳雅婷指出,以主流標準型內存模組(DDR44GB)合約價為例,從去年中開始起漲,由當時的13美元均價拉升至今年第四季度合約價30.5美元,報價連續6個季度增長,合計漲幅超過130%,帶動相關DRAM大廠獲利能力大幅提升。

目前,在連續數季內存價格上升的帶動下,SK海力士、美光皆累積許多現金在手,幾大廠商已開啟擴產計劃。

SK海力士將在年底展開18nm制程,無錫二廠也將在明年興建,預計2019年產出;美光借著股價水漲船高之際宣布現金增資,代表未來在蓋新廠、擴張產能與制程升級上做好了準備;三星也有意將其平澤廠二樓原定興建NAND的產線,部分轉往生產DRAM,并全數采用18nm制程,加上原有Line17還有部分空間可以擴產,預計三星此舉最多將2018年DRAM產出量提升80K~100K晶圓,帶動三星明年產出供給量由原本預估的增長18%上升至23%。

國內存儲器發展現狀

目前國內主流存儲器芯片的參與者主要有三家,分別是國家集成電路產業投資基金和紫光集團共同投資的長江存儲、聯電的福建晉華和合肥長鑫,近期兆易創新也通過與合肥產投合作,入局DRAM。

長江存儲初期定位于3D NAND Flash芯片的生產,后期將進行DRAM產品的開發;而福建晉華與合肥長鑫則主攻DRAM內存顆粒,其中福建晉華與臺企聯華電子合作,根據三家企業的規劃,研發與投產均將2018年定為關鍵節點,2018年有望成為國產存儲器主流化發展元年。

從產品方面看,NAND Flash目前僅有長江存儲一家,DRAM方面則包括長江存儲、合肥長鑫、福建晉華及兆易創新。

從市場狀況來看,2017年全球內存芯片價格持續高漲,集邦咨詢數據顯示,2017年全球內存平均銷售單價較去年增長35.2%,全球內存產業營收增長60%~65%。如果這種局面得以延續,對新投入存儲市場的中國企業來說將是一大利好,對開局是一個有利條件。

然而,日前三星等國際存儲器大廠已有2018年擴產的計劃。三星等國際大廠的擴產勢必壓抑內存價格上漲幅度,同時也將提升中國企業的進入門檻。

以下為中國幾大存儲器廠商的進展情況:

長江存儲

長江存儲是紫光公司收購武漢新芯科技公司之后成立的存儲芯片公司,在武漢開工建設國內最大的存儲芯片基地,總投資超過了240億美元,目前建設的是一期工程,主要針對3D閃存,今年9月份產房提前封頂,進展很順利。

11月中旬,長江存儲已成功研發32層3D NAND Flash芯片,長江存儲原本規劃12月底才提供32層3D NAND樣本,然該顆芯片樣本提前出來(上文趙偉國在節目中有所展示),且第一版就通過終端實測,象征研發獲得重大突破。

根據長江存儲的規劃,預計在2018年下半年正式開始3D閃存生產,初期產能5000片晶圓/月,不過一旦解決良率問題,后續就會大規模量產,武漢基地的設計產能最終可以達到30萬片晶圓/月,未來足以比肩SK Hynix、東芝這樣的公司的產能。

業者透露,長江存儲已預訂5000片產能的機臺設備,預計2018年第二季度投入市場。

合肥長鑫

2017年5月25日,由合肥市政府支持的合肥長鑫公司宣布,預計由合肥長鑫投資72億美元,興建12吋晶圓廠以發展DRAM產品,未來完成后,預計最大月產將高達12.5萬片規模,其規模將與韓國 SK Hynix 現在的產能差不多,比福建晉華的存儲器產能更高。

目前,合肥長鑫高端通用存儲晶圓制造項目正在施工,該項目擬建成業界先進工藝制程的12英寸存儲器晶圓研發項目,計劃2017年廠房建成,明年上半年完成設備安裝和調試,并且開始與晶圓供應商進行商談,以確保2018年內獲得穩定的晶圓供應,預計2018年下半年產品研發成功。

福建晉華

2016年5月聯電宣布與晉華集成電路公司簽約合作,由聯電負責開發DRAM制程相關技術。福建省晉華12寸新廠初期將導入32納米制程,預期在2018年9月開始試產,投入DRAM及相關產品的研發生產與銷售,預計2019年到2020年期間將月產能擴大至3萬片。

目前一期總投資370億元,已納入國家十三五集成電路重大項目清單,并得到第一筆 30 億元國家專項資金支持,爭取 3-5 年內在國內主板上市。

9月5日,福建晉華存儲器生產線項目FAB主廠房P1區屋面完成封閉。日前,聯電表示將于明年第四季度完成第一階段技術開發。

兆易創新

10月28日,兆易創新宣布與合肥市產業投資控股(集團)有限公司簽署了《關于存儲器研發項目之合作協議》,根據合作協議,兆易創新將在合肥市經濟技術開發區空港經濟示范區內開展工藝制程19nm存儲器的12英寸晶圓存儲器(含DRAM等)的研發,目標是在2018年12月31日前研發成功,即實現產品良率不低于10%。項目預算達180億元,兆易創新與合肥產投將根據1∶4的比例負責籌集,兆易創新負責籌集約36億元。

兆易創新曾計劃收購主營DRAM、SRAM等存儲芯片廠商ISSI,進軍DRAM市場。但8月3日晚間兆易創新宣布終止收購ISSI,事與愿違。現在兆易創新與合肥投資公司合作研發19nm制程工藝的存儲器,再次入局DRAM市場。

國家攜手地方政策支持

近幾年,國家加大對存儲產業的建設,以及加強對數據信息安全存儲的重視,產業扶持政策和新項目投資也在持續升溫中。從國家政府發布《國家集成電路產業發展推進綱要》,到國家大基金/華芯投資已投資50多個項目,40多家企業,中國集成電路產業前進的步伐正在進行中。

目前,中國存儲器幾大廠商雖尚未實現量產,但也在快速推進中,政府的政策支持成為主要驅動力。

集邦咨詢在最新的“中國半導體產業深度分析”報告中指出,政府從中央到地方對半導體產業支持力道將持續擴大,大基金除持續支持較薄弱但又很重要的產業鏈環節外,存儲器相關、SiC/GaN等化合物半導體、圍繞IoT/5G/AI/智能汽車等應用趨勢的IC設計領域,將是政府主導的大基金未來投資的三大方向。

2015年出臺的《集成電路產業“十三五”發展規劃》提出,到2020年,集成電路產業與國際先進水平的差距逐步縮小,全行業銷售收入年復合增長率為20%,達到9300億元。

從大基金的發展來看,集邦咨詢指出,統計至2017年9月,大基金首期募資1,387.2億元人民幣,共投資55個項目,承諾出資1,003億元人民幣,實際出資653億元人民幣,其中IC制造因資金規模較大,占整體投資比重65%為最大。

目前大基金第二期已在募資中,預計規模將達1500-2000億元人民幣,投資項目也將有所調整,集邦咨詢預估,大基金在IC設計投資比重將增加至20%-25%,投資對象也將擴大到具發展潛力的新創企業。

另一方面,觀察政府推動半導體產業發展策略,由中央帶動地方發展的趨勢已非常明確。至2017年6月,配合國家大基金而成立的地方半導體產業投資基金已達5145億元人民幣,其中規模最大者高達500億元人民幣。各地方政府也因應中央的策略,陸續發布半導體產業專項政策,其范圍遍及資金、研發、投資、創新、人才等,意味著地方政府不僅有發展半導體產業的決心,也為產業帶來實際的支持。

此外,在多個地方政府積極投入半導體產業的帶動下,其他城市也將崛起,集邦咨詢指出,這也將導致未來幾年中國半導體產業格局的改變,預期合肥、廈門、晉江等將可望成為中國新一代半導體產業重鎮。

小結

不得不說,中國存儲器之戰已經打響,在這場戰爭中,中國與國際仍有著巨大的距離,但我們仍要鼓足力氣努力追趕,借用寧南山的一句話:存儲器領域的戰爭,將會比我們想象的要殘酷,也會比我們預計的持續更久,但是也要有信心,最終獲勝的一定是更加具有規模優勢的中國。

2018年,僅僅只是戰斗的開始。