|美韩“瓜分”全球95%市场!国产存储芯片实现突破,加速追赶


最近 , 全球前两大DRAM(简单来说就是内存)厂商三星存储和SK海力士可能暂停向华为供货的消息引发媒体关注 , 这也反映了我国存储器依赖国外进口的现状 。 据中国官方的数据显示 , 2019年 , 我国进口了价值3040亿美元的集成电路产品 , 其中超过三分之一是存储器 。 那么该如何打破这种局面?
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1、美韩瓜分全球95%的 DRAM 市场 , 开发 DRAM 难在哪?
存储器实际是芯片的一种 , 也叫存储芯片 。 当人类社会进入到信息时代 , 信息的存储就离不开存储芯片 , 作用举足轻重 , 像手机、平板、PC和服务器等产品没有一款不需要存储芯片 。 目前 , 存储芯片分为两种 , 一种是Nand闪存;另一种是DRAM内存 , 其较前者的芯片技术门槛要高得多 。 以手机配置“8GB+64GB”为例 , 前者指内存容量 , 后者指闪存容量 。
此次涉及华为供应事件的就是DRAM内存 。 目前 , 该领域的供货被韩国和美国企业所掌控 。 据市场机构的数据显示 , 2020年第一季度 , 全球DRAM市场前三名分别是三星、海力士和美光 , 它们分别占有 44.1%、29.3% 和20.1%的市场份额 , 合计将近95% 。
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开发DRAM内存到底难在哪?前面提到 , DRAM是芯片的一种 。 其制程工艺要求的门槛相比手机芯片也不低 , 上世纪80年代的制程还是1000nm , 如今已缩小到十几纳米的水平 。 在DRAM领域 , 韩国和美国企业是经过多年的沉淀才做到20纳米以下的工艺 。
而且DRAM生产环节非常复杂 , 涉及上千道工序 , 两个最重要的参数套准精度和关键尺寸都是几纳米级 , 稍有疏忽就可能造成晶圆上的所有芯片“报废” 。 如果生产出现问题 , 面对上千道工序 , 缺乏经验的团队根本无从下手 。
这一制造行业的经营风险也非常大 。 由于DRAM制造的技术难度高 , 一座新建厂房的投资就需要多达30~40亿美元 , 再加上进一步缩小制程所需的研发投入 , 企业往往需要较高的出货量才能覆盖掉成本 。 而且 , 这一行业经常处于行情暴涨暴跌的过程 , 几乎每8至10年一次行业大洗牌 , 过去几十年退出市场的巨头不计其数 。
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2、内存芯片已实现重大突破 , 如何加速追赶?
事实上 , 早在1990年 , 我国就开始内存芯片国产化 , 但没追赶上 。 当时由国家支持的6英寸DRAM项目在运行7年后实现产品量产 , 但在产品问世时技术已经远远落后于韩国厂商 。 【|美韩“瓜分”全球95%市场!国产存储芯片实现突破,加速追赶】为什么会出现这种情况呢?因为在进行产品开发时没有做科研 , 等到产品开发出来后 , 竞争对手又研发了新的技术 。 这影响了我国的内存芯片发展进程 。 除此之外 , 专利、基础研究、人才和资金等方面的薄弱也影响了我国内存芯片产业的持续发展 。
时过境迁 , 虽然我国的融资、研发等环境大为改善 , 但国产DRAM行业与国外竞争者仍存在不小差距 。 目前 , 合肥长鑫存储是国内第一家也是唯一一家 DRAM 供应商 。 2019年9月 , 长鑫存储宣布开始生产国产第一代 10nm 工艺级 8GB DDR4 内存芯片 , 正式走向商用 。 这款产品不仅填补了国产DRAM芯片的空白 , 还将对中低端存储进口芯片实现部分替代 。
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但在工艺和良率方面与国外大厂还有差距 。 内存芯片的竞争力取决于工艺和良率 , 前者将影响晶圆上的芯片数量 , 后者影响产出芯片的合格率 。 当前 , 长鑫存储的DDR4颗粒采用19纳米制程 , 而三星、美光早已采用14至16纳米制程;在投产后 , 长鑫存储往往需要一到两年才能把新工艺的良率提升至90% 。
不过 , 我国企业还是有望追赶上国外大厂的 。 制程工艺进入20nm以后 , DRAM的制造提升难度越来越高 , 技术迭代速度减缓 , 比如现在厂商对制程工艺的定义开始变得模糊 。 这给了我国企业一定的时间窗口 。 如果我国企业能够新技术上实现突破 , 那么有可能“弯道超车” 。 目前 , 我国正在制定扶持政策以提高芯片国产化率(2025年达到70%) , 这也将对国内DRAM行业的发展起到促进作用 。


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