中國發(fā)展存儲器產(chǎn)業(yè)的幾點(diǎn)思考

　　DRAM內(nèi)存商用已歷經(jīng)50年，NAND Flash閃存面世也已經(jīng)有30年，從最初的群雄并舉演化到當(dāng)前的寡頭格局，地域上也可分出韓國、美日、和中國臺灣這3個梯隊(duì);以長江存儲、長鑫、晉華和紫光DRAM項(xiàng)目為主的中國新晉力量受到廣泛關(guān)注。

　　中國存儲器產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展?本文從純市場的角度，就DRAM、NAND Flash、封測技術(shù)和發(fā)展思路等方面提出幾點(diǎn)思考：

　　DRAM

　　PC：DDR4;利基：DDR3

　　DDR3和DDR4內(nèi)核并無本質(zhì)差別，邏輯部分同為8位預(yù)加載，晶圓制成大同小異。定位PC和服務(wù)器市場，DDR4是不二選擇。車載等利基市場產(chǎn)品應(yīng)用滯后主流技術(shù)1代，定位利基市場需要在市場準(zhǔn)入和可靠性方面打開局面并建立多產(chǎn)品小批次的運(yùn)營模式，DDR3不失為一種選擇，但是必須考慮到市場容量問題。

　　目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)紫光國芯品牌的DDR3內(nèi)存條，也許可以理解為是一種前奏。紫光國芯的前身為2003年建立的英飛凌西安DRAM設(shè)計部門，2009年被浪潮收購開始獨(dú)立運(yùn)作。紫光國芯具有一流的設(shè)計能力，從事利基型DRAM和設(shè)計服務(wù)，晶圓主要由臺灣的合作伙伴供應(yīng)。這種類似金士頓的模式需要強(qiáng)大的渠道控制力和品牌號召力，且成本較高;但是由此可以實(shí)現(xiàn)零的突破，建立品牌和分銷模式，為今后的大發(fā)展奠定一個基礎(chǔ)。

　　移動：LPDDR4

　　移動DRAM在受手機(jī)市場的推動量價齊升。根據(jù)IDG公布的數(shù)字，2017年全球智能手機(jī)年產(chǎn)量14.62億臺，中國品牌約占一半的全球份額。一些專供亞非拉市場的公司由于上市而忽然受到關(guān)注，例如傳音手機(jī)，據(jù)說2017年出了3500萬臺智能機(jī)和8500萬臺功能機(jī)!總體智能手機(jī)出貨量趨于飽和，但是平均售價和平均存儲器消耗在上升，對于DRAM和NAND Flash仍然是主要的推動力量。無論對于DRAM還是NAND Flash制造商，得移動者得天下，LPDDR4優(yōu)先。新晉業(yè)者在產(chǎn)能、性能和IP積累等方面居劣勢，不妨放低姿態(tài)，利用中國的市場優(yōu)勢，先農(nóng)村后城市。

　　根據(jù)官方發(fā)布的信息，上市公司兆易創(chuàng)新和政府投資的合肥長鑫這一組合將在2018年底展示其產(chǎn)品，前者管設(shè)計，后者管制造，合力沖擊19nm DRAM制程。兆易的創(chuàng)始人朱一明在中國IC界有著廣泛的聲譽(yù)，創(chuàng)業(yè)初期幾次試錯后產(chǎn)品被瑞星微接受，SPI NOR打開市場，MCU也大獲成功，2016年公司上市斬獲17個連續(xù)漲停。值得關(guān)注的是兆易已經(jīng)進(jìn)入eMCP和eMMC市場，并自主生產(chǎn)38nm的2D NAND。合肥長鑫的主導(dǎo)者王寧國擁有加州伯克利博士學(xué)位，早年在全球最大的設(shè)備公司應(yīng)用材料擔(dān)任高管，曾經(jīng)先后擔(dān)任華虹和中芯國際這兩家中國最大的Foundry的CEO。長鑫的第一款產(chǎn)品尚未公布，我們拭目以待。

　　福建晉華則是福建省與臺灣聯(lián)華兩岸合作的模式，規(guī)劃6萬片產(chǎn)能。臺灣DRAM產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)試圖挑戰(zhàn)三星的地位，然而研發(fā)不足制約了自身的發(fā)展，南亞、華亞科、力晶、華邦等劫后余生的企業(yè)基本依賴技術(shù)授權(quán)和代工業(yè)務(wù)。希望晉華在發(fā)展路徑上可以堅(jiān)持自主研發(fā)，哪怕走的慢一點(diǎn)。

　　比特幣挖礦機(jī)對臺積電10nm產(chǎn)能購買力令人側(cè)目。與比特幣的哈希算法碰撞猜謎不同，以太坊采用的ETHASH算法比拼DRAM頻寬，據(jù)說一臺礦機(jī)會配備72GByte DRAM。礦機(jī)所搭配的DRAM是否必須是符合JEDEC的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品?對新晉的業(yè)者會不會是機(jī)遇?

　　NAND Flash

　　NAND Flash三步走：存儲卡-移動終端-SSD

　　閃存的增長來自于移動終端、消費(fèi)級SSD(筆記本電腦)和企業(yè)級SSD。其他如存儲卡等也保持著一定的份額。長江存儲已經(jīng)演示了32層3D閃存，紫光集團(tuán)早期收購的展銳擁有移動處理器、基帶和射頻，2016年入主新華三提供云服務(wù)，之后頻頻收購下游芯片封裝和SSD制造企業(yè)，垂直一體化指向非常明顯。日前紫光存儲發(fā)布了一系列的產(chǎn)品，目前使用的應(yīng)該是大廠的顆粒，一旦長江存儲開始出貨相信會迅速導(dǎo)入。NAND Flash不同于DRAM，DRAM只要有一個點(diǎn)失效(出廠前尚可小規(guī)模修補(bǔ))，一顆芯片乃至一個模組就不能正常工作了;而NAND Flash由主控芯片規(guī)劃數(shù)據(jù)存儲區(qū)域，當(dāng)閃存芯片出現(xiàn)失效單元后主控可以把這部分隔離，整體依然可用。紫光存儲的發(fā)布中出現(xiàn)了自研的SSD主控芯片。

　　從產(chǎn)品規(guī)劃的時序來看，U盤存儲卡市場門檻低，業(yè)者眾多，客戶容忍度高，非常適合量產(chǎn)初期。工藝成熟后兼顧移動終端和消費(fèi)級SSD，最終目標(biāo)利潤豐厚的企業(yè)級應(yīng)用。

　　封裝

　　封測在存儲器成本占比約20%，高端應(yīng)用涉及扇出、TSV 3D堆疊等技術(shù)，成本比重更高。商業(yè)模式方面Memory封測大多是IDM直接運(yùn)作，外包部分大多交給交叉持股的關(guān)聯(lián)企業(yè)以共同抵御價格波動等風(fēng)險。中國的封測行業(yè)在技術(shù)和規(guī)模方面和國際先進(jìn)差距不大，而且在大基金的影響下容易形成一個虛擬IDM，做Memory封裝應(yīng)該是水到渠成的;追求最先進(jìn)的3D TSV似乎不太必要，畢竟新進(jìn)廠商短期內(nèi)進(jìn)入高端服務(wù)器市場可能性不大。

　　PC DDR4：Flipchip倒裝封裝

　　綁線工藝在DDR3時代是絕對主流，目前三星DDR4基本轉(zhuǎn)入Flip-Chip。封裝方面限制DRAM性能發(fā)揮的主要因素是信號傳輸途徑中的整體延時和不同通道之間時差，而Flipchip封裝無疑可以減小這種影響。目前Flipchip工藝成熟，與綁線的成本差距已經(jīng)很小了。

　　存儲卡/SSD：多層堆疊綁線封裝

　　對于講究大容量的SSD和存儲卡市場來說，多層堆疊綁線封裝成本密度高。其中的挑戰(zhàn)在于把芯片打磨到十幾mil甚至幾mil薄(晶圓在這個尺度上像紙一樣軟)，切割后8層甚至16層交叉堆疊，極具匠心。

　　手機(jī)：扇出型晶圓級封裝

　　就移動市場使用的存儲器而言，eMMC(NAND+主控)和 eMCP(NAND+DRAM+主控)依然是主流。兆易購買NAND晶圓封裝出貨已經(jīng)是駕輕就熟了;另一個重要應(yīng)用方向是基帶、處理器和存儲器混合封裝，紫光在這方面擁有整合優(yōu)勢。MCP是把基帶芯片F(xiàn)lipchip倒扣在下，Memory綁線在上，然后塑封起來;PoP則是把DRAM和NAND Flash用綁線封裝組合，然后駝在基帶背上。高通一款LTE調(diào)制解調(diào)器內(nèi)置的Memory被磨到0.072毫米也就是不到3mil，3芯片堆疊的MCP總厚度只有0.71毫米;蘋果A10采用底部為扇出型晶圓級封裝代替倒裝的PoP，使得整體厚度減低了20%，這應(yīng)當(dāng)是業(yè)界主流。追求極小、薄、極低電耗則需要使用3D TSV，成本和散熱等挑戰(zhàn)都很大，可以暫時忽略。

　　國內(nèi)長電、通富、華天等三大封裝廠都表達(dá)了進(jìn)軍存儲器產(chǎn)業(yè)的興趣，對于時機(jī)的選擇，合作伙伴的選擇和技術(shù)路線的選擇尚不清晰。臺企如力成、華東也是躍躍欲試，經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成熟是一個主要優(yōu)勢。國內(nèi)也有幾家較小規(guī)模的封裝廠如太極(原TI旗下DRAM封裝)面臨發(fā)展機(jī)遇。

　　發(fā)展思路

　　應(yīng)用端的支撐對于中國存儲器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的制勝因素。存儲器產(chǎn)業(yè)寡頭化的趨勢無論是對像蘋果、華為、聯(lián)想、亞馬遜和阿里這樣的集團(tuán)采購者，對深圳浩如煙海的中小型電子制造者乃至你我這樣的消費(fèi)者都很不利：技術(shù)發(fā)展緩慢，新技術(shù)被遏制;價格高昂，影響下游產(chǎn)業(yè)利潤率;服務(wù)不能滿足需求。甚至對產(chǎn)業(yè)巨頭自身，由于缺乏有效的外部競爭刺激，不免逐步走向遲緩。新晉的業(yè)者一定要和華為、聯(lián)想、阿里加強(qiáng)溝通(雖然早期他們也許不會大量采購)，更要想方設(shè)法去滿足深圳的中小電子制造商的需求，市場如此廣闊，機(jī)會到處都是。

　　中國半導(dǎo)體存儲產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)加大參與SEMI和JEDEC等國際組織的活動力度，在標(biāo)準(zhǔn)和國際化等方面謀求話語權(quán)。SEMI是一個國際性的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會，四十多年來致力于貿(mào)易促進(jìn)，消除壁壘，傳播中立而客觀的資訊，促進(jìn)半導(dǎo)體乃至電子產(chǎn)業(yè)上下游和國內(nèi)外的交流、合作和創(chuàng)新，其標(biāo)準(zhǔn)平臺在3D封裝等方面有巨大的國際影響力;JEDEC是存儲器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定的平臺和發(fā)布者，有獨(dú)特的一套運(yùn)作邏輯，要在JEDEC擁有發(fā)言權(quán)不但需要技術(shù)實(shí)力也需要學(xué)會合縱連橫。了解現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，熟悉游戲規(guī)則，逐步介入到標(biāo)準(zhǔn)制定中去，長期而言對中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一件不可或缺的事情。