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      全球第二家擁有全線存儲芯片晶圓制造能力公司誕生

      2019-07-02來源: 芯思想關鍵字:紫光  DRAM

      2019年6月30日,紫光集團發布公告,宣布組建DRAM事業群,委任刁石京為DRAM事業群董事長,高啟全(Charles Kau)為DRAM事業群首席執行官(CEO)。此舉標志著DRAM業務版塊在紫光集團內部獲得戰略提升。紫光集團將成為繼美光(Micron)之后,全球第二家擁有DRAM、NAND Flash、NOR Flash全線存儲芯片晶圓制造能力的公司。

       

      由于深受存儲芯片短缺之苦,中國大陸在過去五年掀起了存儲芯片制造廠建設熱潮。除了長江存儲的NAND Flash外,還有福建晉華和合肥長鑫的DRAM項目,紫光集團此次宣布入局DRAM,給國產DRAM增添了一股的新勢力。

       

      雖然紫光集團在公告中沒有透露具體的DRAM發展計劃,但俗話有云“字越少,事越大”,公告全文不足100字,但給業界帶來一聲驚雷。

       

      紫光集團涉足三大存儲產品線

       

      綜觀目前全球存儲芯片巨頭三星、SK海力士、美光、東芝、西部數據、英特爾,三星、SK海力士、美光都是同時擁有3D NAND和DRAM兩大存儲芯片,兩條腿走路肯定比一條腿走路穩當,起碼不容易摔跤。反觀只有3D NAND芯片的東芝存儲和英特爾,其在存儲市場波動下,營收極易受到波動。

       

      有數據表示 ,2018年中國大陸共進口3120億美元的芯片,其中存儲芯片高達1150億美元。在1150億美元的存儲芯片中,高達97%的份額是DRAM和3D NAND芯片。

       

      紫光集團目前布局的存儲芯片業務有NAND Flash、NOR Flash。旗下長江存儲的3D NAND Flash已經開始32層生產,即將量產64層,其創新的XtackingTM技術更實現3D NAND芯片結構的歷史性突破。

       

      事實上,紫光集團布局DRAM業務由來已久。早在2015年,紫光集團就透過旗下上市公司紫光國芯微電子股份有限公司(Guoxin Micro,原同方國芯電子股份有限公司)收購西安華芯半導體有限公司51%的股份,并于2015年12月15日更名為西安紫光國芯半導體有限公司,2018年6月14日成為全資子公司;2018年10月11日,紫光國芯微電子股份有限公司發布公告,擬剝離公司旗下專注于DRAM存儲器芯片設計研發的西安紫光國芯給紫光集團下屬全資子公司北京紫光存儲,但至今日應該還未完成交接。

       

      西安紫光國芯半導體有限公司的前身可追溯到2003年,2003年12月作為英飛凌(Infineon)存儲器事業部在西安成立;2006年4日英飛凌全球拆分存儲器事業部成為奇夢達(Qimonda),奇夢達科技(西安)有限公司也隨之成立并開始作為一家獨立的公司運營;2009年5月浪潮集團收購奇夢達科技(西安)有限公司進行改制重建并更名為西安華芯半導體有限公司。

       

      西安紫光國芯在DRAM領域具有深厚的功底,主營業務包括存儲器設計開發及自有品牌存儲器產品的銷售,開發的存儲器芯片產品覆蓋SDR、DDR、DDR2、DDR3、LPDDR(低功耗系列)和NAND Flash,存儲器模組產品包括服務器內存模組(R-DIMM)、筆記本內存模組(SO-DIMM)和臺式機內存模組(U-DIMM)等。同時還開發有包括GDDR6等相關的存儲器controler 和PHY IP核,并在大帶寬存儲器、近存/存內計算存儲器、嵌入式存儲SRAM和新型存儲器RRAM領域進行了研發和布局。

       

      基于西安紫光國芯和長江存儲的成功經驗,紫光集團正探索出一條存儲器設計制造的產業發展之路。

       

      刁+高”雙巨頭掌舵DRAM事業群

       

      紫光集團已經正式組建DRAM事業群,由刁石京擔任DRAM事業群董事長,高啟全擔任DRAM 事業群CEO。

       

      刁石京現擔任紫光集團聯席總裁、紫光國微董事長、紫光展銳執行董事長、長江存儲執行董事等職務。畢業于清華大學,在ICT領域擁有超過30年經驗,在加入紫光集團前,曾任電子工業部辦公廳、信息產業部辦公廳部長辦公室副主任,國務院信息化工作辦公室綜合組副組長兼機關黨委副書記,工業和信息化部電子信息司副司長、司長。同時,還兼任全國信息技術標準化技術委員會副主任委員、全國音頻視頻及多媒體系統與設備標準化技術委員會主任委員、工業和信息化部電子科技委副主任委員及通信科技委委員等要職。

       

      高啟全出生于1953年10月,獲得臺灣大學化學系獲學士學位,獲美國北卡羅萊納大學化工系碩士學位,有“臺灣存儲教父”之稱。1979年碩士畢業后,加入仙童(FairChild);1981年進入英特爾,從事DRAM研發工作;1985年英特爾放棄存儲業務,加入美國華智公司(號稱是臺灣第一家存儲芯片公司),和團隊一起研制完成全球第二個1M DRAM,后來由于華智出現財務問題,1987年加入臺積電,擔任臺積電第一個6英寸晶圓廠廠長;1989年離開臺積電和吳敏求共同創立旺宏(Macronix,MXIC),擔任執行副總;由于和吳敏求矛盾公開化,1995年進入南亞科(Nanya)擔任執行副總,期間押寶DDR,打敗當時英特爾主導的Rambus DRAM,成為現今記憶體規格主流;2004年,入主華亞科(Inotera,原英飛凌與南亞科合資成立),帶領華亞科、南亞科一步步躋身臺灣DRAM雙雄;2012年擔任南亞科技總經理主導公司策略營運,同時并擔任華亞科技董事長等職務,并成功與美光談判,化解了當時兩家公司可能倒閉的危機,與美光的技術合作,也使得華亞科、南亞科持續保有競爭優勢;2015年10月加入紫光集團,出任紫光集團全球執行副總裁;2016年擔任長江存儲的執行董事、代行董事長。

       

      血腥的存儲產業

       

      1966年,IBM公司的研究人員羅伯特·登納德博士,發明了半導體晶體管DRAM內存,并在1968年獲得專利。1970年英特爾推出全球首個1K DRAM,從此開創了DRAM時代。

       

      自1970年至今已經過去50年。DRAM市場累計創造了超過1萬億美元產值。企業間摻雜著你死我活的生死搏殺。美國、日本、德國、韓國、中國臺灣的企業,懷揣巨額資金,高高興興地沖殺進來,卻大都丟盔棄甲黯然離開。包括開創DRAM產業的三大巨頭在內的無數名震世界的產業巨頭轟然倒地;英特爾、德州儀器和IBM,也分別在1985年、1998年和1999年,凄慘地退出了DRAM市場。

       

      全球DRAM廠商競合關系


      1974年英特爾占有全球DRAM市場83%的份額。1976年日本廠商進入DRAM市場后,10年時間逼迫霸主英特爾于1985年退出DRAM市場。

       

      全球DRAM廠商歷史變遷

       

      1983年三星電子和現代(SK海力士的前身)進入DRAM市場,在1990年代躲過了日美企業的聯合絞殺,到了2000年代,又碰上了財大氣粗的中國臺灣廠商攜500億美元進場。

       

      2007年全球爆發經濟危機,2009年奇夢達破產;2012年爾必達破產,被美光收購;2013年茂德破產,力晶被迫轉型晶圓代工躲過破產命運,臺灣幾大玩家全軍覆沒。

       

      目前,只有三星電子、SK海力士和美光科技,占據絕對壟斷地位,在DRAM市場呼風喚雨,數錢數到手抽筋。

       

       

      全球DRAM廠商主要方向

       

      全球DRAM技術路線

       

      三星、SK海力士、美光同時擁有3D NAND和DRAM兩大存儲芯片制造能力。本文主要講述DRAM技術路線。

       

       

      三星、SK海力士、美光DRAM工藝路線圖

       

      首先,要注意的是,不同于CPU處理器等邏輯芯片的制造工藝都精確到具體數值(7納米、5納米),閃存、內存工藝一直都是很模糊的叫法,比如10納米級別(介于20納米和10納米之間)。在存儲芯片從20納米級進入10納米級工藝之后,廠商對工藝的描述已經不再使用具體的數字了,20nm之后是1x nm工藝,再往后則是1y nm工藝,還有1z nm工藝的說法,至于XYZ具體的含義,由于每家公司的工藝并不一樣,所以缺少詳細的解釋。

       

      三星電子

       

      2016年第一季量產第一代10納米級工藝是1x納米DRAM;2017年12月20日三星電子宣布批量生產業界領先的1y納米級8Gb DDR4 DRAM產品。2019年3月三星電子公開業界首款第三代1z納米級8GB DRAM產品。三星在開發完成1z納米級DRAM后,將加快向下一代DRAM接口(DDR5、LPDDR5和GDDR6)過渡,為后續產品量產打下基礎。

       

      美光科技

       

      2016年第二季量產第一代10納米級工藝也就是1x納米;2018年量產第二代1y納米,目前積極擴大產能;2019年與客戶驗證第三代1z納米。有消息稱,美光在10納米級技術還準備了至少三種新的工藝:1α納米、1β納米、1γ納米。1α納米、1β納米、1γ納米應該是一代比一代更先進,一代比一代更逼近10納米。美光表示說1β納米、1γ納米會采用沉浸式四重曝光技術,比現在的雙重曝光、三重曝光更復雜。

       

      SK海力士

       

      2016年上半年完成1x nm工藝的DRAM開發工作;2018年11月完成第二代1Y納米級8Gb DDR4 DRAM和第二代1Y納米級16Gb DDR5的開發。目前正在進行第二代1Z納米級技術開發。

       

      合肥長鑫

       

      2019年5月15日的GSA Memory+論壇上,長鑫存儲董事長朱一明透露,公司DRAM項目計劃年內大規模投產,產生正向現金流,實現商業可持續。

       

      長鑫存儲DRAM技術來源于奇夢達,持續投入研發超過25億美元,并不斷完善自身研發技術;長鑫存儲完成了第一座12英寸DRAM存儲器晶圓廠建設,技術和產品研發有序開展,已持續投入晶圓超15000片。

       

      2018年19納米產品第一階段成果通過鑒定,預計2021年完成17納米技術研發。

       

      紫光集團的勝算

       

      DRAM

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