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中国DRAM该如何突围?6165金沙总站

发布时间:2020-02-16 09:26编辑:通讯产品浏览(72)

    上海中芯国际(SMIC)与英飞凌科技(Infineon Technologies)日前宣布双方正式签订协议,进一步合作生产标准存储器芯片(DRAM)。根据协议,英飞凌将向中芯国际转移0.11微米的DRAM沟槽技术和300mm产品的专有技术。该技术将用于专为英飞凌制造产品。

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    这一新的举措将提升英飞凌的整体产能,中芯国际目前正在北京兴建的300mm晶圆厂,将为英飞凌提供每月约15,000片以上的产能。2002年12月,两家公司签订了有关转移0.14微米DRAM沟槽技术的协议,中芯国际将于上海的200mm厂房使用英飞凌的技术专为英飞凌生产芯片。随着中芯国际北京厂进程的推进,原先20,000片8英寸芯片的月产能加上现在每月15,000片12英寸的芯片,使总产能有了很大提升,折合产能达到58,000片200mm的芯片。新建的300mm厂房预计可能于2004年夏天制造出第一批产品。

    本文由公众号半导体行业观察转载自,作者:赵元闯。

    通过与中芯国际合作的拓展,我们无须投资建造生产线,就可以增长DRAM业务,英飞凌存储器产品部执行总裁Harald Eggers表示,同时,我们可以在中国这个最具潜力的市场进一步提升我们的地位。

    2018年,全球DRAM市场规模为1000亿美元,其中三星、SK海力士、美光三大巨头市场占有率超过90%,呈现寡头垄断态势。时值三大DRAM供应商垄断市场多年,价格飙升,居高不下;即使价格波动,比起以前DRAM价格一天崩跌30%,现在一季下不足10%。对系统厂商来说,真可谓天下苦秦久矣。

    中芯国际总裁兼执行长张汝京表示:随着半导体业委外代工业务的不断扩大,中芯国际高品质的代工服务将为双方开创双赢局面。

    6165金沙总站,中国是一个半导体存储器的消费大国,消费了全球接近50%的存储器产能。但目前国内相关技术积累薄弱,自给能力基本为零,完全失去控制能力。《国家集成电路产业发展推进纲要》发布后,在关键核心技术国产替代浪潮的推动下,中国大陆迎难而上,开启对DRAM的战略布局,力争在这一高端产业上有所作为。就国家层面来讲,如何切入该行业,切入的力度和规模有多大,这需要有一个清晰的产业定位。

    双方此次合作有助于巩固英飞凌作为全球第三大DRAM制造商的地位,并增强其在中国半导体市场的地位。根据市场分析公司Gartner Datarequest的预测,中国半导体市场规模将从2002年约160亿美元增长至2006年310亿美元左右。

    2016年立项的合肥长鑫已累计投入25亿美元研发费用,并投入巨资建成大陆第一座12英寸DRAM存储器芯片制造厂,技术和产品研发有序开展,并已持续投入晶圆超过15000片,目前其8GB LPDDR4产品经客户测试后,指标符合要求,预计年底量产;福建晋华通过和联电的合作,本已取得了相关技术,但由于和美光的诉讼,遭遇美国禁运,目前处于设备维持运转阶段;紫光集团于2019年6月30日宣布重启DRAM计划,组建DRAM事业群,委任刁石京为DRAM事业群董事长,高启全为DRAM事业群首席执行官,并于2019年8月27日和重庆市人民政府签署合作协议,在重庆两江新区发起设立紫光国芯集成电路股份有限公司,建设DRAM存储芯片制造工厂。

    由于高投入、高风险性、长期性和超大规模等行业特点,回顾国际上其他地区的发展历史和经验,发展DRAM存储器产业一定是国家战略。尽管DRAM产业发展之路必将布满荆棘,但不管如何,中国大陆必定要拥有自身的DRAM制造能力。

    一、血腥的DRAM存储产业

    1966年,IBM公司托马斯·沃森研究中心的研究人员时年34岁的罗伯特·登纳德博士提出了用金属氧化物半导体晶体管,来制作存储器芯片的设想,同年研发成功1T/1C结构的DRAM,并在1968年获得专利。

    自1966年至今已经过去50年,DRAM市场累计创造了超过1万亿美元产值。企业间掺杂着你死我活的生死搏杀。美国、日本、德国、韩国、中国台湾的企业,怀揣巨额资金,高高兴兴地冲杀进来,却大都丢盔弃甲黯然离开。包括开创DRAM产业的三大巨头在内的无数名震世界的产业巨头轰然倒地;英特尔、德州仪器和IBM,也分别在1985年、1998年和1999年,凄惨地退出了DRAM市场。

    DRAM存储产业发展的道路充满血腥味,大鱼吃小鱼是毫无商量的余地。下面简单回顾一下DRAM的血腥史。

    全球DRAM厂商历史变迁

    2009年前的DRAM产业版图仍是战国纷争时期,全球DRAM供应商近10家,每一家都在豪赌,拼命盖厂扩充产能,然供需反转之际,价格有如自由落体般直线下滑,欧洲唯一DRAM玩家奇梦达,搞“假破产”游戏,想逼迫债务银行,最后变成“真倒闭”。

    也许奇梦达和尔必达的破产倒闭种下了今日全球DRAM产业寡占市场的原因。

    1、美国篇

    1969年位于加州的先进内存系统公司正式推出首款商业化1K DRAM,其首个客户是霍尼韦尔。

    1970年英特尔推出首款可大规模生产的1K DRAM芯片C1103,使得1bit只要1美分,从此开创了DRAM时代。1972年,C1103成为全球最畅销的半导体芯片,基于此英特尔成为一家拥有1000名员工,年收入超过2000万美元的公司;到1974年,英特尔占据了全球82.9%的DRAM市场份额。

    1971年德州仪器采用重新设计的3T1C结构,推出了2K DRAM产品,1973年推出成本更低、采用1T1C结构的4K DRAM,成为英特尔的强劲对手。

    1969年从德州仪器离职的工程师创办的莫斯泰克提出了CPU和DRAM集成的方案,并在1973年推出了针脚更少的4K DRAM,凭借低成本,在内存市场取得优势;1976年公司推出了采用双层多晶硅栅工艺的MK4116,容量提高到16K,一举击败英特尔,占据了全球75%的市场份额,到1970年代后期,莫斯泰克一度占据了全球DRAM市场85%的份额。

    1978 年莫斯泰克的4名离职员工创立了美光,1981年自有晶圆厂开始投产64K DRAM。

    1985年被DRAM折磨得遍体鳞伤的英特尔宣布退出DRAM市场;德州仪器在1998年将存储业务甩卖给美光后伤心地离开;1999年IBM将合资工厂出售给东芝后,凄惨地退出了DRAM市场。

    进入2010年代,美光成为美国硕果仅存的一家存储器公司。

    2、日本篇

    1970年代的王者当属美国DRAM厂商无疑,但历史的车轮滚滚向前,历史的河流大浪淘沙,所以注定有一些东西远远地离我们而去。1980年的日本发力了,美国悲伤了。

    1971年NEC公司推出了日本首个1K DRAM芯片,好像是紧追英特尔。但技术实力和产品性能与美国有着巨大差距,美国进入VLSI时代,日本还停留在LSI时代。

    为攻破技术壁垒,1976年,由日本通产省牵头,以日立、三菱、富士通、东芝、NEC五大公司作为骨干,联合通产省的电气技术实验室、日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所,组建“VLSI联合研发体”,投资720 亿日元,攻坚超大规模集成电路DRAM的技术难关。1980年,日本VLSI联合研发体宣告完成为期四年的“VLSI”项目,研发的主要成果包括各型电子束曝光装置,采用紫外线、X射线、电子束的各型制版装置、干式蚀刻装置等,各企业的技术整合,保证了DRAM量产良率高达80%,远超美国的50%,构成了压倒性的总体成本优势,奠定了当时日本在DRAM市场的霸主地位。

    于是,日本存储企业趁胜追击挑起价格战,DRAM芯片从1981年的50美元降到1982年的5美元。1984年,日本DRAM产业进入技术爆发期,通产省电子所研制成功1M DRAM,三菱发布4M DRAM的关键技术,日立开始采用1.5微米工艺生产DRAM,1986年东芝1M DRAM月产能超过100万片。

    日本厂商疯狂冲击美国市场,美国DRAM厂商招架不住节节败退,1986年日本厂商在世界DRAM市场所占的份额达到了80%。

    由于未能把握消费级PC时代,加上美国限制,1990年代初日本DRAM达到顶峰后,市占份额急速下滑,走向了衰落的开始。1999年,日立和NEC合并了他们的DRAM业务,成立了尔必达存储器,富士通也从面向大型机的DRAM业务中撤出。2001年东芝将DRAM业务卖给了美光科技。2003年,三菱电机的DRAM业务被尔必达吸收。

    随着2012年尔必达的破产被美光收购,日本仅有的一家DRAM企业也不复存在。

    3、韩国篇

    进入90年代,存储器市场的迅速增长,日美两国的竞争,快速拉高了对技术、资金的要求。日本的胜出也让韩国人明白,后发追赶者势必要通过企业和政府的通力合作才能成功,否则单靠一个企业的力量将成为炮灰。

    韩国聪明地借鉴了日本模式,举全国力量发展核心技术。韩国政府在1975年公布了扶持半导体产业的六年计划,强调实现电子配件及半导体生产的本土化。这无疑为未来韩国半导体产业的自主发展奠定了坚实的基础。

    1986年10月韩国政府执行“VLSI共同开发技术计划”,韩国政府出资,由韩国电子通信研究所牵头,联合三星、LG、现代三大集团以及韩国六所大学,联合攻关DRAM的核心技术。随后三年内,该计划共投入1.1亿美元,政府承担57%的研发经费。

    经由该计划,韩国DRAM企业开始从仿制、研发走向自主创新。1983年在美光和CITRIX的支持下,三星完成64K DRAM研发,1984年量产,落后美国差不多10年;1988年三星完成4M DRAM研发,仅比日本晚6个月;1992年三星完成全球第一个64M DRAM研发;1994年三星将研发成本提升至9亿美元,1996年三星完成全球第一个1GB DRAM研发。至此,韩国企业在存储芯片领域一直处于世界领跑者地位。

    在美国的帮助下,1992年,韩国三星超越日本NEC,首次成为世界第一大DRAM内存制造商,并在其后连续蝉联了27年世界第一。

    1999年韩国现代半导体与LG半导体合并,2001年从现代集团完成拆分,将公司名改为海力士;金融危机时,海力士陷入破产边缘,好在韩国财团的帮助和中国无锡的无私支持,加上SK的金援,海力士活下来了,并于2012年更名SK海力士。

    目前,韩国持续在存储芯片领域发力,长期保持着世界第一存储芯片生产大国的地位。目前全球三大存储器公司,韩国独占两席。

    4、台湾篇

    芯思想公众号8月曾发布《大陆存储发展要避免重蹈台湾存储产业失败覆辙》一文,对台湾DRAM产业失败的原因有个初浅的讨论。

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