從四個方面看中國存儲芯片崛起的艱難

 近日，總投資300億人民幣的紫光南京半導體產(chǎn)業(yè)基地和總投資300億人民幣的子港國際城項目正式開工。這是紫光集團繼長江存儲項目之后的另一個大“動作”。據(jù)報道，紫光南京半導體產(chǎn)業(yè)基地項目由紫光集團投資建設，主要產(chǎn)品為3D-NAND Flash、DRAM存儲芯片，占地面積為1500畝。其中項目一期投資約100億美元，月產(chǎn)芯片10萬片。。

但外媒對這一動作感到疑惑。因為從他們早前的分析看來，就算是武漢新芯項目，似乎也沒有足夠的技術來支持存儲芯片制造。紫光這次想通過南京的項目來主導全球存儲產(chǎn)業(yè)，似乎并不能一蹴而就，當中還需要有很多的障礙需要跨越。首當其沖的就是有經(jīng)驗的存儲芯片工程師的缺乏和美國CFIUS因所謂的安全問題將中國拒之門外。

而根據(jù)新浪科技早期的報道，趙偉國在月前的一個慶典上說到：“在剛過去的2016年，我們在武漢打造了一個存儲基地。進入2017，我們將會在南京和成都再建設兩個半導體制造基地。這三個項目的總投資總額將超過700億美金，清華紫光在未來將主導芯片制造業(yè)”。

分析師認為，紫光集團的這個投資速度是非常驚人，但他們也指出，建設一個晶圓廠是一個非常簡單的事情，而需要面臨的則是運營問題，尤其是在制造更復雜的3D NAND Flash上，紫光集團面對的困難也是空前的。

對半導體有深入研究，并寫過基本關于日本半導體發(fā)展的書的作者Takashi Yunogami曾經(jīng)對武漢新芯的3D NAND Flash項目有些許懷疑。但最近他改變了看法，他告訴我們，從材料和設備供應商與中國的合作中他能看出，或許會有新的轉(zhuǎn)機。

那么究竟中國建設存儲項目需要面對那些方面的問題呢?我們來一一分析。

工程師短缺

Yunogami表示，中國正在全球掀起一場對有天賦工程師和制造NAND Flash設備的爭端戰(zhàn)。而同樣的事情也在中國本土發(fā)生，不同的省市也在掀起了Fab工廠合作的競爭。

在分析中國存儲制造技術相關方面之前，我們先看一下中國有哪些正在崛起的存儲供應商。

在IC Insights副總裁Brian Matas早期的報告中我們看到，現(xiàn)在中國存儲領域有三個主要的競爭者，分別是：

(1)2016年7月，紫光集團收購了武漢新芯，并建立了一個叫長江存儲的合資公司。這個12寸晶圓廠將聚焦在3D NAND Flash的生產(chǎn)，至于具體的量產(chǎn)時間，還沒有披露。

(2)合肥SKT項目，預估在2017年底建造一個DRMA FAB;

(3)福建晉華項目，準備打造DRAM Fab，預估在2018年第三季度量產(chǎn);

而據(jù)我們得知，在以上三個項目中，合肥的SKT項目已經(jīng)停止運營了。這個由爾必達前CEO Yukio Sakamoto建立的公司，曾經(jīng)嘗試從日本、臺灣和韓國招募1000個存儲相關的工程師，以彌補中國在有經(jīng)驗的存儲開發(fā)工程師的不足，Sakamoto更是想從日本尋找180個能夠遷到中國來工作的工程師，但這個提議遭到了合肥當?shù)卣姆磳?，因為他們不愿意滿足Sakamoto提出的，給這些資深工程師多付887，000美元工資。

盡管SKT的承諾超過了半導體行業(yè)的正?，F(xiàn)象，但這也給了中國半導體人一些新的方向。一個能夠籠絡工程師去保持他們Fab繼續(xù)運行的方法。

在上個月的一次采訪中，有個工程師跟我們說，中國不但需要考慮專利短缺的問題，中國更需要明晰隱藏在專利背后的制造訣竅。甚至連怎么安排wafer的的存儲都是需要慎重對待的問題。例如這些經(jīng)驗并不能通過獲得，而要通過不懈的學習。

而在設備方面，長江存儲方面表示，他們現(xiàn)在用的半導體設備和三星在西安工廠所使用的是一樣的(三星的西安工廠只制造32層的NAND Flash，64層的NAND Flash是在韓國本土制造)。Yunogami也認同這種觀點。

但Yunogami進一步指出，雖然長江存儲能買到同樣的設備，但他們?nèi)鄙儆薪?jīng)驗的人去操作這些設備。

總有方法去解決這些問題?？v觀存儲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，中國可以向韓國學習，而這也是中國正在做的事情。

我們認為，對于長江存儲來說，首先要做的事就是從三星西安這些公司挖角晶圓廠操作工人。之后可以從三星和SK海力士挖一些高級的工程師。再看能夠從美光和東芝獲取一些相關的技術信息。這是紫光解決問題的方法之一。

根據(jù)Yunogami介紹，韓國存儲以前在追趕日本DRAM的時候，用過同樣的方法。

是個世紀90年代，三星花費重金從日本招聘DRAM工程師。當時那些工程師可以保留白天的工作，而可以在晚上或者周末為三星服務。通過這些兼職工作，工程師們能獲得高額的報酬。就是通過這種方式，三星逐漸發(fā)展其了其DRAM產(chǎn)業(yè)。

而二十多年后的今日，韓國受到了當初日本的對待。雖然中國并沒有韓國當初那么瘋狂，但沒有什么方法可以組織長江存儲招聘來自西安三星的工程師。

相關進展

據(jù)之前的報道，長江存儲計劃斥資240億美元打造一個12寸的晶圓廠，第一期工程在2016年底就開啟了，并計劃在2019年完成。而報道中更是指出，長江存儲的產(chǎn)能高達20萬片每個月，而主要的生產(chǎn)產(chǎn)品則是32層的NAND FLASH。

長江存儲武漢基地的建設布板

Yunogami堅信長江存儲已經(jīng)取得了不錯的進展。這主要是通過深度研究Spansion的Mirror-Bit技術實現(xiàn)的(最早是為Nor設計的，但后來三星將其應用到NAND上)。而長江存儲在去年底完成了第一次和第二次的3D NAND Flash測試。根據(jù)Yunogami所說，第一次測試是在12月中完成的，但當時的結(jié)果不盡如人意。之后的第二次測試的產(chǎn)品則可以執(zhí)行全規(guī)格的運行。但至于具體的進展如何，我們也實在不得而知。

相關的任務標語

談談錢的問題

老實說，在中國追逐存儲國產(chǎn)化的國產(chǎn)中，有一件事是我不能了解的。那就是既然長江存儲正在處于初級發(fā)展階段，為什么紫光集團那么急切地在另一個地方投資了下一個工廠。這個決定出乎了很多國外專家乃至中國本土專家的所料。

在文中開頭我們提到，紫光集團和南京政府達成了一個合作。

而根據(jù)媒體的報道，紫光集團更是計劃在四川程度建一座邏輯工藝的晶圓廠，而這家廠的預估產(chǎn)能是50萬片一個月。究竟是什么原因推動紫光集團去瘋狂的建廠?

中國三大存儲基地

美國的資深半導體老兵對中國這個存儲布局的評價是——這令我們很頭疼。

從中國現(xiàn)在資金投入來看，基本上是中央放出來一筆基金，然后各地的地方政府和私人資本開始介入，然后三方通力合作，打造半導體產(chǎn)業(yè)鏈。而在這些合作中，不同城市和省份之間也會競爭，誰都想成為最先成功的一個。

美國的相關分析師認為，長江存儲的武漢項目并沒有預期中的進展那么好，政府方面有所怨言，因此紫光面臨巨大的經(jīng)濟壓力。所以紫光需要從其他城市尋求幫助。

與此同時，我們需要知道，TSMC在去年三月也和南京政府簽訂了一個12寸晶圓建廠協(xié)議。專家們指出，TSMC雖然表現(xiàn)得和南京政府和左右很大熱情，但在工廠規(guī)模上，并沒有達到南京政府的需求。為了被武漢擊敗，所以南京政府選擇和紫光集團合作。

可能面臨的風險

中國在過去幾年的半導體建設最終會引致一個結(jié)局，那就是產(chǎn)能過剩。

去年，IC Insights的Matas寫到，現(xiàn)在在追逐3D NAND Flash的產(chǎn)能的公司有三星、SK海力士、美光、英特爾、東芝/閃迪和長江存儲。還有一些可能加入戰(zhàn)局的中國制造商。

Matas表示，未來3D NAND將會面臨各方面的風險。

雖然業(yè)界認為未來五年工業(yè)界會發(fā)生很重要的轉(zhuǎn)變，并會帶來很強大的存儲需求，但如果中國的存儲布局能夠順利進行，那么最后必將會面對差能過剩的風險。

有人指出，對于中國的這些投資我們應該抱有一種什么樣的態(tài)度，究竟是應該感謝他們致力于打破三星的壟斷，給我們帶來更多的選擇，還是該批判他們這種行為?

這位專家海指出，中國想通過存儲切入半導體產(chǎn)業(yè)鏈，這或許是一個錯誤的選擇。因為存儲上面投資的金額實在太大了。每一代技術的投資成本都數(shù)十億美元。這對中國來說是一個很大的冒險。

投資無數(shù)的錢在一個未知結(jié)果的領域，面臨的壓力是可想而知的。

從編者的角度看，考慮到中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀，如果我們不持續(xù)投入，那又怎樣才能實現(xiàn)電子產(chǎn)業(yè)的自主可控呢?