從四個(gè)方面看中國(guó)存儲(chǔ)芯片崛起的艱難

 近日，總投資300億人民幣的紫光南京半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地和總投資300億人民幣的子港國(guó)際城項(xiàng)目正式開(kāi)工。這是紫光集團(tuán)繼長(zhǎng)江存儲(chǔ)項(xiàng)目之后的另一個(gè)大“動(dòng)作”。據(jù)報(bào)道，紫光南京半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目由紫光集團(tuán)投資建設(shè)，主要產(chǎn)品為3D-NAND Flash、DRAM存儲(chǔ)芯片，占地面積為1500畝。其中項(xiàng)目一期投資約100億美元，月產(chǎn)芯片10萬(wàn)片。。

但外媒對(duì)這一動(dòng)作感到疑惑。因?yàn)閺乃麄冊(cè)缜暗姆治隹磥?lái)，就算是武漢新芯項(xiàng)目，似乎也沒(méi)有足夠的技術(shù)來(lái)支持存儲(chǔ)芯片制造。紫光這次想通過(guò)南京的項(xiàng)目來(lái)主導(dǎo)全球存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)，似乎并不能一蹴而就，當(dāng)中還需要有很多的障礙需要跨越。首當(dāng)其沖的就是有經(jīng)驗(yàn)的存儲(chǔ)芯片工程師的缺乏和美國(guó)CFIUS因所謂的安全問(wèn)題將中國(guó)拒之門(mén)外。

而根據(jù)新浪科技早期的報(bào)道，趙偉國(guó)在月前的一個(gè)慶典上說(shuō)到：“在剛過(guò)去的2016年，我們?cè)谖錆h打造了一個(gè)存儲(chǔ)基地。進(jìn)入2017，我們將會(huì)在南京和成都再建設(shè)兩個(gè)半導(dǎo)體制造基地。這三個(gè)項(xiàng)目的總投資總額將超過(guò)700億美金，清華紫光在未來(lái)將主導(dǎo)芯片制造業(yè)”。

分析師認(rèn)為，紫光集團(tuán)的這個(gè)投資速度是非常驚人，但他們也指出，建設(shè)一個(gè)晶圓廠是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的事情，而需要面臨的則是運(yùn)營(yíng)問(wèn)題，尤其是在制造更復(fù)雜的3D NAND Flash上，紫光集團(tuán)面對(duì)的困難也是空前的。

對(duì)半導(dǎo)體有深入研究，并寫(xiě)過(guò)基本關(guān)于日本半導(dǎo)體發(fā)展的書(shū)的作者Takashi Yunogami曾經(jīng)對(duì)武漢新芯的3D NAND Flash項(xiàng)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(shè)備供應(yīng)商與中國(guó)的合作中他能看出，或許會(huì)有新的轉(zhuǎn)機(jī)。

那么究竟中國(guó)建設(shè)存儲(chǔ)項(xiàng)目需要面對(duì)那些方面的問(wèn)題呢?我們來(lái)一一分析。

工程師短缺

Yunogami表示，中國(guó)正在全球掀起一場(chǎng)對(duì)有天賦工程師和制造NAND Flash設(shè)備的爭(zhēng)端戰(zhàn)。而同樣的事情也在中國(guó)本土發(fā)生，不同的省市也在掀起了Fab工廠合作的競(jìng)爭(zhēng)。

在分析中國(guó)存儲(chǔ)制造技術(shù)相關(guān)方面之前，我們先看一下中國(guó)有哪些正在崛起的存儲(chǔ)供應(yīng)商。

在IC Insights副總裁Brian Matas早期的報(bào)告中我們看到，現(xiàn)在中國(guó)存儲(chǔ)領(lǐng)域有三個(gè)主要的競(jìng)爭(zhēng)者，分別是：

(1)2016年7月，紫光集團(tuán)收購(gòu)了武漢新芯，并建立了一個(gè)叫長(zhǎng)江存儲(chǔ)的合資公司。這個(gè)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(shí)間，還沒(méi)有披露。

(2)合肥SKT項(xiàng)目，預(yù)估在2017年底建造一個(gè)DRMA FAB;

(3)福建晉華項(xiàng)目，準(zhǔn)備打造DRAM Fab，預(yù)估在2018年第三季度量產(chǎn);

而據(jù)我們得知，在以上三個(gè)項(xiàng)目中，合肥的SKT項(xiàng)目已經(jīng)停止運(yùn)營(yíng)了。這個(gè)由爾必達(dá)前CEO Yukio Sakamoto建立的公司，曾經(jīng)嘗試從日本、臺(tái)灣和韓國(guó)招募1000個(gè)存儲(chǔ)相關(guān)的工程師，以彌補(bǔ)中國(guó)在有經(jīng)驗(yàn)的存儲(chǔ)開(kāi)發(fā)工程師的不足，Sakamoto更是想從日本尋找180個(gè)能夠遷到中國(guó)來(lái)工作的工程師，但這個(gè)提議遭到了合肥當(dāng)?shù)卣姆磳?duì)，因?yàn)樗麄儾辉敢鉂M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(guò)了半導(dǎo)體行業(yè)的正?，F(xiàn)象，但這也給了中國(guó)半導(dǎo)體人一些新的方向。一個(gè)能夠籠絡(luò)工程師去保持他們Fab繼續(xù)運(yùn)行的方法。

在上個(gè)月的一次采訪中，有個(gè)工程師跟我們說(shuō)，中國(guó)不但需要考慮專(zhuān)利短缺的問(wèn)題，中國(guó)更需要明晰隱藏在專(zhuān)利背后的制造訣竅。甚至連怎么安排wafer的的存儲(chǔ)都是需要慎重對(duì)待的問(wèn)題。例如這些經(jīng)驗(yàn)并不能通過(guò)獲得，而要通過(guò)不懈的學(xué)習(xí)。

而在設(shè)備方面，長(zhǎng)江存儲(chǔ)方面表示，他們現(xiàn)在用的半導(dǎo)體設(shè)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(guó)本土制造)。Yunogami也認(rèn)同這種觀點(diǎn)。

但Yunogami進(jìn)一步指出，雖然長(zhǎng)江存儲(chǔ)能買(mǎi)到同樣的設(shè)備，但他們?nèi)鄙儆薪?jīng)驗(yàn)的人去操作這些設(shè)備。

總有方法去解決這些問(wèn)題?？v觀存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，中國(guó)可以向韓國(guó)學(xué)習(xí)，而這也是中國(guó)正在做的事情。

我們認(rèn)為，對(duì)于長(zhǎng)江存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，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(jí)的工程師。再看能夠從美光和東芝獲取一些相關(guān)的技術(shù)信息。這是紫光解決問(wèn)題的方法之一。

根據(jù)Yunogami介紹，韓國(guó)存儲(chǔ)以前在追趕日本DRAM的時(shí)候，用過(guò)同樣的方法。

是個(gè)世紀(jì)90年代，三星花費(fèi)重金從日本招聘DRAM工程師。當(dāng)時(shí)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(wù)。通過(guò)這些兼職工作，工程師們能獲得高額的報(bào)酬。就是通過(guò)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(guó)受到了當(dāng)初日本的對(duì)待。雖然中國(guó)并沒(méi)有韓國(guó)當(dāng)初那么瘋狂，但沒(méi)有什么方法可以組織長(zhǎng)江存儲(chǔ)招聘來(lái)自西安三星的工程師。

相關(guān)進(jìn)展

據(jù)之前的報(bào)道，長(zhǎng)江存儲(chǔ)計(jì)劃斥資240億美元打造一個(gè)12寸的晶圓廠，第一期工程在2016年底就開(kāi)啟了，并計(jì)劃在2019年完成。而報(bào)道中更是指出，長(zhǎng)江存儲(chǔ)的產(chǎn)能高達(dá)20萬(wàn)片每個(gè)月，而主要的生產(chǎn)產(chǎn)品則是32層的NAND FLASH。

長(zhǎng)江存儲(chǔ)武漢基地的建設(shè)布板

Yunogami堅(jiān)信長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。這主要是通過(guò)深度研究Spansion的Mirror-Bit技術(shù)實(shí)現(xiàn)的(最早是為Nor設(shè)計(jì)的，但后來(lái)三星將其應(yīng)用到NAND上)。而長(zhǎng)江存儲(chǔ)在去年底完成了第一次和第二次的3D NAND Flash測(cè)試。根據(jù)Yunogami所說(shuō)，第一次測(cè)試是在12月中完成的，但當(dāng)時(shí)的結(jié)果不盡如人意。之后的第二次測(cè)試的產(chǎn)品則可以執(zhí)行全規(guī)格的運(yùn)行。但至于具體的進(jìn)展如何，我們也實(shí)在不得而知。

相關(guān)的任務(wù)標(biāo)語(yǔ)

談?wù)勫X(qián)的問(wèn)題

老實(shí)說(shuō)，在中國(guó)追逐存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化的國(guó)產(chǎn)中，有一件事是我不能了解的。那就是既然長(zhǎng)江存儲(chǔ)正在處于初級(jí)發(fā)展階段，為什么紫光集團(tuán)那么急切地在另一個(gè)地方投資了下一個(gè)工廠。這個(gè)決定出乎了很多國(guó)外專(zhuān)家乃至中國(guó)本土專(zhuān)家的所料。

在文中開(kāi)頭我們提到，紫光集團(tuán)和南京政府達(dá)成了一個(gè)合作。

而根據(jù)媒體的報(bào)道，紫光集團(tuán)更是計(jì)劃在四川程度建一座邏輯工藝的晶圓廠，而這家廠的預(yù)估產(chǎn)能是50萬(wàn)片一個(gè)月。究竟是什么原因推動(dòng)紫光集團(tuán)去瘋狂的建廠?

中國(guó)三大存儲(chǔ)基地

美國(guó)的資深半導(dǎo)體老兵對(duì)中國(guó)這個(gè)存儲(chǔ)布局的評(píng)價(jià)是——這令我們很頭疼。

從中國(guó)現(xiàn)在資金投入來(lái)看，基本上是中央放出來(lái)一筆基金，然后各地的地方政府和私人資本開(kāi)始介入，然后三方通力合作，打造半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。而在這些合作中，不同城市和省份之間也會(huì)競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)都想成為最先成功的一個(gè)。

美國(guó)的相關(guān)分析師認(rèn)為，長(zhǎng)江存儲(chǔ)的武漢項(xiàng)目并沒(méi)有預(yù)期中的進(jìn)展那么好，政府方面有所怨言，因此紫光面臨巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。所以紫光需要從其他城市尋求幫助。

與此同時(shí)，我們需要知道，TSMC在去年三月也和南京政府簽訂了一個(gè)12寸晶圓建廠協(xié)議。專(zhuān)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(méi)有達(dá)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(tuán)合作。

可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)

中國(guó)在過(guò)去幾年的半導(dǎo)體建設(shè)最終會(huì)引致一個(gè)結(jié)局，那就是產(chǎn)能過(guò)剩。

去年，IC Insights的Matas寫(xiě)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(zhǎng)江存儲(chǔ)。還有一些可能加入戰(zhàn)局的中國(guó)制造商。

Matas表示，未來(lái)3D NAND將會(huì)面臨各方面的風(fēng)險(xiǎn)。

雖然業(yè)界認(rèn)為未來(lái)五年工業(yè)界會(huì)發(fā)生很重要的轉(zhuǎn)變，并會(huì)帶來(lái)很強(qiáng)大的存儲(chǔ)需求，但如果中國(guó)的存儲(chǔ)布局能夠順利進(jìn)行，那么最后必將會(huì)面對(duì)差能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)。

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

這位專(zhuān)家海指出，中國(guó)想通過(guò)存儲(chǔ)切入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，這或許是一個(gè)錯(cuò)誤的選擇。因?yàn)榇鎯?chǔ)上面投資的金額實(shí)在太大了。每一代技術(shù)的投資成本都數(shù)十億美元。這對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的冒險(xiǎn)。

投資無(wú)數(shù)的錢(qián)在一個(gè)未知結(jié)果的領(lǐng)域，面臨的壓力是可想而知的。

從編者的角度看，考慮到中國(guó)半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)業(yè)的自主可控呢?