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厚积薄发:国产存储芯片崛起!

更新时间:2019-08-14 12:12

随着智能手机、智能家居、智能汽车等新兴市场的崛起,存储芯片开始成为集成电路产业的主力,更进一步成为半导体行业发展的主要驱动力。在这样一个重要的领域中,国产厂商究竟有多少话语权、国产闪存离我们又有多远呢?

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风起云涌的闪存市场

闪存芯片市场近年来一直不平静,2013年开始的暴涨以及2018年开始的暴跌,让闪存芯片出现过山车走势的同时,也影响着全球半导体乃至终端设备市场的走势。

资本、技术密集型产业的特点让上游芯片厂商不得不在闪存涨价周期扩产以攫取更多市场话语权,可问题是即使在跌价周期,上游芯片厂商依旧得持续投入扩张以排挤竞争对手,以期在下一个行业涨价周期获得足够的市场与利润。频繁而剧烈的价格波动让全球存储芯片市场日趋集中化,根据公开数据显示,三星、海力士、美光三家制造商总共占据90%以上的全球DRAM芯片市场份额。

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对于利益的追求,让让三星、海力士、美光等闪存芯片巨头不约而同地在2019年下半年表示将要减产提价。一旦闪存芯片减产提价策略成功实施,必然导致智能手机、智能家居等多个市场企业成本的提升,对于小米、华为、OPPO、vivo等近年来强势崛起的我国终端企业而言并非好消息。

咽喉被卡的感觉绝对令人难受,好在如同多年前布局液晶面板产业一样,我国不少有识之士早在多年前就在半导体存储芯片领域落子布局,多年来的积淀与低调发展后,国产闪存有望迎来收获期。

2019年量产元年

如同钢铁、石油是工业时代的“粮食”一样,存储芯片是半导体产业发展最重要的“粮食”。没有存储芯片,个人电脑、智能手机、数码消费产品、通信基站、光通信等设备都无法正常运转。2017年,中国集成电路产品的市场格局,排在前三位的为:存储芯片占比30%,专用集成电路占比28%及模拟集成电路占比17%。中国作为全球电子产品的制造基地,一直以来都是存储器产品最大的需求市场。

然而,中国作为最大的集成电路消费国,自身企业的市场占有率却很低,极大的消耗量,自给率却很低,发展国产存储器早早地就成为了国人的共识,因为存储产业不仅关乎国家半导体产业发展,更关乎国家信息存储安全。多年地发展,让我国形成了紫光集团与武汉、南京及成都合作展开的NAND与DRAM项目,兆易创新与合肥合作的DRAM项目(合肥长鑫),联电与福建省合作的DRAM项目(福建晋华)三大存储项目。

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持续大规模投入与追赶下,三大存储项目近年来都取得了不错的成绩。紫光旗下的长江存储以武汉新芯为基础,投资240亿美元建设3座全球单座洁净面积最大的3D NAND Flash FAB厂房,同时,长江存储预计在2019年开始量产64层堆栈的3D NAND闪存,2020年计划产能将达到10万片晶圆/月,等到三座晶圆厂完工时产能将扩大到每月35万到40万片晶圆。

同样以DRAM存储芯片为主的福建晋华,其与UMC台联电联合研发的第一代DRAM内存同样预计2019年量产。此外,合肥长鑫建设的存储芯片工厂预计投资达到72亿美元,将以DRAM存储芯片为主,同样预计2019年投产。

三大国产存储芯片项目都预计在2019年实现量产,单国内终端消费市场的庞大需求,已经足以形成非常大的产值和规模,长此以往,必将同液晶面板一样在全球闪存芯片市场获得一定话语权,不过这显然不是既得利益者愿意见到的结果,以福建晋华为例,其与美光的恩怨、禁售风波以及联电的撤资,都让外界对其2019年的量产目标感到担心。

切入细分市场的国产闪存

存储芯片虽在半导体产业中属于基石般的存在,但其本身产业体系同样庞大。DRAM内存这样的主流消费市场虽然庞大,但前行阻力与压力也极大,通过细分市场切入,实现研发、生产的积淀后再弯道超车成为不少国产存储芯片企业的选择。

前不久,近日上海华虹半导体今天宣布其第三代90 纳米嵌入式闪存(90nm eFlash)工艺平台已成功实现量产。根据华虹资料,华虹半导体一直深耕嵌入式非挥发性存储器技术领域,通过不断的技术创新,第三代90纳米嵌入式闪存工艺平台的Flash元胞尺寸较第二代工艺缩小近40%,再创全球晶圆代工厂90纳米工艺节点嵌入式闪存技术的最小尺寸纪录。

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电信卡、Ukey、交通卡等智能卡和安全芯片产品以及微控制器(MCU)等多元化产品背后都能见到上海华虹半导体的身影

除了上海华虹半导体90纳米嵌入式闪存量产的小心令人振奋外,在智能家居等新兴物联网领域,国产闪存芯片其实已经实现批量出货。西安紫光国芯半导体有限公司的闪存产品已经批量供应给喜马拉雅的智能音箱(小雅Nano),而西安紫光国芯成功切入成长迅猛的新兴智能硬件领域,避开了传统的PC配件领域,抢先占据新生市场,也为国产闪存崛起提供了思路。

中国是全球最大的服务器、PC和智能手机市场,对存储芯片的需求极为庞大,无论是智能穿戴、智能家居还是智能汽车等新兴领域,都能让我国闪存芯片厂商避开与国际巨头在传统PC领域的直接碰撞,从而走出一条属于自己的独立发展道路。

生态协同加速国产替代化

细分市场的积淀有助于我国存储芯片企业未来实现弯道超车,而以华为为代表的国产半导体产业生态的崛起,也加速了国产闪存芯片的国产替代化。

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华为在成长过程中,本身就带动了半导体及通信一众合作企业的共同成长,而自2018年下半年起,华为开始放宽对供应商认证资格的条件,以应对出货量增长的局面,而加强国内供应链的选择,也推动了国内半导体产业链相关企业的成长。

纵观国内半导体产业,OLED面板(京东方)、射频前端(信维通信)、化合物半导体(三安光电)、半导体封测(华天科技/长电科技)、上游核心设备(大族激光/精测电子)等华为供应链相关企业不仅分享到华为成长的红利,更伴随着OPPO、vivo、小米等消费市场整机企业的成长而获得更多市场份额乃至话语权。

写在最后:厚积薄发的国产闪存

半导体产业本身是门槛相对较高的领域,往往是一个国家综合科技实力的落地与体现,芯片量产并不是单靠光刻机就能解决的,芯片架构规划、IP选型、前端设计、DFT、验证、物理设计、版图、流片、封装及测试服务等复杂的流程环节往往会决定一款芯片的成败,复杂的流产让芯片国产化道路困难重重,自主研发显然是不二的选择,而适当的授权则能成为国内半导体芯片产业成长的加速器。随着时间的推移,相信会有越来越多的国产闪存进入主流消费市场。


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