美韩瓜分全球95%市场!国产存储芯片获突破后,还定下了小目标

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珠海市杰理科技股份有限公司,成立于2010年。杰理科技主要从事射频智能终端、多媒体智能终端等系统级芯片(SoC)的研究、开发和销售。 杰理科技的芯片产品主要应用于AI智能音箱、蓝牙音箱、蓝牙耳机、智能语音玩具等物联网智能终端产品,下游应用产品市场十分

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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?

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%。

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。

绝境中的华为会不会倒下:存储芯片也要被断供了

9月10日,鸿蒙2.0操作系统发布,让中国人的目光再次聚焦华为。 但随着美国对华为芯片断供期限9月15日的临近,越来越多不利于华为的消息传来:全球三大DRAM(动态随机存取存储器)芯片制造商韩国三星、SK海力士,美国制造商美光公司日前都称将遵守美国的法律禁

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。

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。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。

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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