晉華事件透視：存儲器壟斷暴利之痛如何終結(jié)？

　　摘要：晉華被禁之殤折射壟斷導(dǎo)致的暴利，是目前全球存儲器行業(yè)面臨的最大問題。終結(jié)行業(yè)壟斷暴利的一個重要手段，就是積極扶持龍頭企業(yè)推進(jìn)存儲器國產(chǎn)化進(jìn)程。人才、資本等阻礙中國存儲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸不斷被解決，但是專利仍是繞不過去的一個關(guān)鍵的檻。

　　10月30日，美國商務(wù)部突然發(fā)難，以威脅國家安全為由，將中國存儲芯片制造商福建晉華集成電路實施緊急禁售令，禁止美國企業(yè)向后者出售零部件、軟件和技術(shù)產(chǎn)品。這是今年繼中興以來，美國政府對中國半導(dǎo)體企業(yè)實施的第二例禁售，相比中興，對晉華的指控和制裁顯得尤為無理。

　　隨后，又爆出聯(lián)電暫停與晉華的技術(shù)合作;多家半導(dǎo)體設(shè)備公司停止與晉華的商業(yè)合作;美國司法部宣布，對晉華及其聯(lián)電提起訴訟，指控兩家公司涉嫌竊取美國存儲芯片公司美光科技的知識產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密。這場由專利糾紛為起點(diǎn)的存儲之戰(zhàn)，儼然成為了晉華之殤，背后更折射出存儲器產(chǎn)業(yè)壟斷暴利之痛。

　　壟斷導(dǎo)致的存儲產(chǎn)業(yè)暴利

　　全球存儲器市場是一個千億美金量級的市場。多家市場研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2017年收入規(guī)模達(dá)到1,319億美元，占半導(dǎo)體行業(yè)收入的30.1%，主要驅(qū)動力包括智能手機(jī)和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。存儲器市場與整個半導(dǎo)體行業(yè)一致，景氣度隨供求關(guān)系呈周期性變化。

　　通過多年行業(yè)整合，行業(yè)呈現(xiàn)寡頭格局。2018年第一季度，DRAM存儲器行業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入232億美元，三星、SK海力士、美光三家分別占據(jù)46%、27%、23%的市場份額，前三甲合計市占率超過95%。2018年第一季度NAND存儲器行業(yè)規(guī)模136億美元，三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、SK海力士、美光分別擁有42%、29%、13%及12%的市場份額。NOR方面，旺宏目前市占率最大。

　　壟斷導(dǎo)致的暴利，是目前全球存儲器行業(yè)面臨的最大問題。2009年-2012年德國奇夢達(dá)和日本爾必達(dá)相繼倒閉，存儲市場形成三星、SK海力士、美光、東芝/西部數(shù)據(jù)四強(qiáng)割據(jù)。壟斷加劇供求失衡，導(dǎo)致價格上漲，2018年第二季度三星、SK海力士、美光DRAM業(yè)務(wù)的營業(yè)利潤率分別達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的67%、61%和62%。存儲器價格的上揚(yáng)導(dǎo)致我國下游華為、聯(lián)想、小米等消費(fèi)電子品牌商成本上升，并成為推高智能手機(jī)售價的主要原因之一。

　　如何終結(jié)行業(yè)壟斷暴利?一個最直接的手段就是反壟斷制裁。

　　由于存儲器行業(yè)寡頭競爭明顯，歷史上存在行業(yè)巨頭們利用市場地位操縱價格，謀取巨額利潤的現(xiàn)象，多個監(jiān)管機(jī)構(gòu)對此發(fā)起相應(yīng)的反壟斷制裁：

　　2006年，美國司法部便曾以1999-2002年操縱市場價格為由，向三星、爾必達(dá)等五家企業(yè)提起訴訟，共計罰款約7.3億美元;

　　2010年，歐盟向三星、英飛凌、SK海力士等開出總額3.31億歐元的巨額罰單，指控這些企業(yè)在1998-2002年間，通過組建一個企業(yè)聯(lián)盟來操縱內(nèi)存價格;

　　今年5月31日，中國反壟斷機(jī)構(gòu)派出多個工作小組，正式對三星、SK海力士及美光三家企業(yè)展開立案調(diào)查。若指控成立，根據(jù)三家企業(yè)自2016年至今在中國市場的銷售行為，最高或?qū)⒚媾R80億美元罰款。

　全球主要存儲制造商與中國三大存儲廠商情況對比，技術(shù)差距明顯

　　三星電子是全球最大的存儲器制造與銷售廠商。2017年DRAM產(chǎn)品全球市占率44%，NAND全球市占率39%。主要業(yè)務(wù)包括移動通信+消費(fèi)電子業(yè)務(wù)(2017收入占比63%)，DRAM(2017年收入占比15%)，NAND(2017年收入占比9%)。受益于自 2016年第二季度起存儲器市場前所未有的景氣周期推動，公司凈利潤2017/2018年實現(xiàn)60%/32%增長，2018年第一季度公司營業(yè)利潤率達(dá)到26%的歷史高位。存儲技術(shù)路線方面，三星1y產(chǎn)品從2018年上半年開始量產(chǎn)，目前正在進(jìn)行客戶驗證。目前1x產(chǎn)能占比達(dá)到50%，公司預(yù)計，到2018年底1x以及1y合計產(chǎn)能占比將達(dá)到70%。此外三星西安廠二期將于2020年開始量產(chǎn)。根據(jù)市場一致預(yù)期，三星2019/2020年凈利潤同比增速為-2%/5%。

　　SK海力士主要業(yè)務(wù)包括DRAM(2017年收入占比76%)，NAND(2017年收入占比22%)的制造與銷售。受益于DRAM及NAND價格的上漲以及數(shù)據(jù)中心等需求增加，公司2017/2018年兩年收入分別增長75%/41%，公司營業(yè)利潤率從2016年第四季度開始轉(zhuǎn)正，在2018年第二季度達(dá)到歷史高位54%左右。在DRAM方面，公司預(yù)計2018年下半年1xnm將成為主流節(jié)點(diǎn)，計劃1ynm產(chǎn)品年內(nèi)出貨。NAND方面，目前64層3D NAND已大量出貨，還將推出96層3D NAND。受行業(yè)下行周期影響，根據(jù)市場一致預(yù)期，公司2019/2020年凈利潤分別同比下降7%/1%。

　　美光是全球第3大存儲器廠商，2017年DRAM全球市占率23%，NAND全球市占率11%。是全球主要業(yè)務(wù)包括DRAM(2017年收入占比73%)，NAND(2017年收入占比26%)的制造與銷售。受益于DRAM、NAND價格的上漲以及數(shù)據(jù)中心等需求增加，公司2017/2018年兩年收入分別增長84%/33%，營業(yè)利潤率從 2017年第一季度開始轉(zhuǎn)正，在 2018年第二季度達(dá)到49%的歷史高位。在DRAM方面，公司預(yù)計2018年下半年1xnm將成為主流節(jié)點(diǎn)，計劃1ynm產(chǎn)品年內(nèi)出貨;NAND方面，目前64層3D NAND已大量出貨，公司還將推出96層3D NAND。根據(jù)市場一致預(yù)期，公司2019/2020年凈利潤同比下降13%/11%。

　　中國三大存儲制造商發(fā)展?fàn)顩r

　　長江存儲(YMTC)是中國目前投資額最大的NAND閃存制造商。公司表示計劃項目一期2018年建成投產(chǎn)，實現(xiàn)零的突破，成功進(jìn)入市場;2019年實現(xiàn)正毛利;2020貢獻(xiàn)月產(chǎn)能10萬片，2023年年產(chǎn)值達(dá)1000億人民幣。公司自2014年起進(jìn)行3D NAND研發(fā)，目前進(jìn)展順利;2015年9層測試芯片驗證成功，2016年32層測試芯片設(shè)計完成，2017年第1代32層芯片設(shè)計完成。今年研發(fā)成果也相當(dāng)豐富：第2代64層芯片設(shè)計完成，同時32層芯片達(dá)到企業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)，64層芯片試片成功。

　　合肥長鑫(Hefei Innotron)2018年第一季度已完成設(shè)備安裝，一期計劃產(chǎn)能為125kwpm，三期全部滿產(chǎn)產(chǎn)能為375kwpm。第一階段做基于19nm平臺的8GB LPDDR4產(chǎn)品，主要應(yīng)用為智能手機(jī)，目前已開始投產(chǎn)，預(yù)計年底良率可達(dá) 10%，明年底良率可達(dá)80%左右，實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。據(jù)中金證券分析師測算，合肥長鑫一期滿產(chǎn)后，基于現(xiàn)階段每片晶圓可切割的容量數(shù)以及移動DRAM的單價，在良率以及產(chǎn)能利用率100%的情況下，每年產(chǎn)值可達(dá)到66億左右美金。但分析師認(rèn)為，由于初期良率較低、產(chǎn)能處在爬坡狀態(tài)、折舊攤銷等固定成本高昂，另外，加入廠商相較海外大廠存在技術(shù)上的差距，每單位容量平均的可變成本也會相應(yīng)增加。因此初期運(yùn)營廠商會承受很大虧損的壓力。

　　福建晉華項目一共4期，每期設(shè)計DRAM產(chǎn)能60kwpm，總計240kwpm。公司預(yù)計整體4期滿產(chǎn)后可帶來500億人民幣的產(chǎn)值，1期收入可在15-16億美金。目前規(guī)劃第一階段主要做25nm 4GB DDR4/DDR3產(chǎn)品，爭取2018年研發(fā)成功，后續(xù)會繼續(xù)研發(fā)1xnm產(chǎn)品。2020年逐步從25nm產(chǎn)線轉(zhuǎn)移至1xnm，2022年爭取全部轉(zhuǎn)入1xnm制程，產(chǎn)能達(dá)到240kwpm。顯然此次晉華之殤將拖累其量產(chǎn)進(jìn)程。

　　從以上幾家中外存儲制造商發(fā)展情況來看，技術(shù)差距仍然很大。

　　在DRAM領(lǐng)域，為了獲得更快的速度與更低的能耗，DRAM一直緊隨摩爾定律腳步進(jìn)行尺寸縮微，若采用 EUV光刻，制程可微縮至10nm量級。目前，行業(yè)前三甲三星、SK海力士及美光都處于完成1xnm制程轉(zhuǎn)換或在轉(zhuǎn)換過程中的階段。具體來看：

　　三星技術(shù)明顯領(lǐng)先，目前已有較高的1xnm制程收入占比，并積極推進(jìn)1ynm制程轉(zhuǎn)入進(jìn)度。平澤廠計劃于2019年開始量產(chǎn)10nm LPDDR 5芯片;

　　美光方面，原瑞晶部分已于今年二季度實現(xiàn)到1xnm的全部轉(zhuǎn)換，并計劃于明年轉(zhuǎn)向1znm，而原華亞科部分仍在向1xnm制程的轉(zhuǎn)換當(dāng)中;

　　SK海力士已于2017年開始向M14廠一期產(chǎn)線及無錫廠開始導(dǎo)入1xnm制程，但由于技術(shù)壁壘較高，2018上半年良率不達(dá)預(yù)期，LPDDR4產(chǎn)能仍然有限。

　　再看中國廠商的情況，福建晉華目前僅專注于利基型DRAM的制造，技術(shù)相對落后，首先導(dǎo)入的產(chǎn)品為25nm DRAM存儲器，制程上大概落后三星3代左右;

　　合肥長鑫則從19nm(1x)制程切入市場，預(yù)計2020年可開始大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品。到2019年底，公司產(chǎn)能將達(dá)到2萬片/月，大概落后三星2-3年。

　　在NAND領(lǐng)域，由于平面微縮極限的到來，NAND存儲器轉(zhuǎn)向3D結(jié)構(gòu)發(fā)展。堆疊層數(shù)增多不僅增大容量，更因為絕緣材料及空間結(jié)構(gòu)變化解放了TLC技術(shù)的可靠性和壽命問題，使QLC成為可能。這一演進(jìn)，大大降低了單位GB成本。

　　3D NAND方面，目前64層產(chǎn)品已經(jīng)在各大境外廠商中普及，全球3D NAND的出貨量占比已經(jīng)達(dá)到1/4有余。今年7月三星96層TLC V-NAND開始量產(chǎn)，在競爭中領(lǐng)先將于今年更晚時間量產(chǎn)96層3D NAND的東芝/西數(shù)和美光。

　　而我國長江存儲自主研發(fā)的32層3D NAND產(chǎn)品將于年底量產(chǎn)出貨，其今年剛發(fā)布了Xtacking技術(shù)，將幫助NAND存儲器實現(xiàn)與DDR4內(nèi)存I/O速度，及更大的堆疊密度，并將用于明年量產(chǎn)的64層3D NAND產(chǎn)品中。大體來看，技術(shù)上落后全球大廠3年左右的時間。

　　終結(jié)行業(yè)壟斷暴利的另一個手段，就是積極扶持龍頭企業(yè)推進(jìn)存儲器國產(chǎn)化進(jìn)程。

　　雖然中國是全球最大的存儲器消費(fèi)市場之一，但由于過去產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。發(fā)展存儲器需要在專利技術(shù)、人才、資本等多個方面補(bǔ)齊短板。目前一般采取的方法是通過擁有技術(shù)的半導(dǎo)體企業(yè)與有資金的地方政府和半導(dǎo)體大基金合作的形式進(jìn)行推進(jìn)。

　　資金投入是不可或缺的因素。存儲器是典型的資本密集型行業(yè)。為了獲得制程的領(lǐng)先及規(guī)模帶來的低成本優(yōu)勢，各廠商不得不采用IDM模式或虛擬IDM模式來經(jīng)營，并且在適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)上不遺余力投資。隨著先進(jìn)制程成本的增加，有擴(kuò)產(chǎn)計劃的廠商資本開支明顯加大。我國的紫光集團(tuán)(南京+成都+武漢)、合肥睿力及福建晉華的總投資分別達(dá)到780億美元、72億美元及53億美元，數(shù)額巨大。事實上中國巨額的投入也間接促進(jìn)了韓、美兩國大廠資本開支的上升。

　　雖然在量產(chǎn)初期，如此巨大的資本開支也會給中國企業(yè)帶來不小的折舊壓力，下行周期中技術(shù)、管理略遜的中國企業(yè)可能必須經(jīng)歷幾年內(nèi)虧損，但若想實現(xiàn)存儲器的國產(chǎn)替代，這種投入十分必要。

　　主要競爭對手專利申請趨勢

　　從過去幾年可以看到，人才、資本等阻礙中國存儲發(fā)展的瓶頸不斷被解決，但是專利是中國存儲產(chǎn)業(yè)發(fā)展繞不過去的一個關(guān)鍵的檻，此次晉華之殤也是對整個產(chǎn)業(yè)的一個警醒。根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)截止9月份數(shù)據(jù)，三大巨擘三星、SK海力士和美光在存儲器領(lǐng)域的專利申請數(shù)量分別為1.4868萬件、1.3977萬件和9749件，三大巨擘在專利申請的數(shù)量上已經(jīng)獲得了絕對優(yōu)勢，均已掌握了存儲器領(lǐng)域的大量核心技術(shù)，存儲器的入市門檻已經(jīng)很高。反觀晉華，截止到9月份，其在中國提交專利申請42件，在美國提交專利申請20件，且僅有一件專利申請的技術(shù)領(lǐng)域是G11C(靜態(tài)存儲器)，其余專利申請的技術(shù)領(lǐng)域均為H01L(半導(dǎo)體存儲器件)。福建晉華在專利數(shù)量、技術(shù)目標(biāo)區(qū)域分布、技術(shù)領(lǐng)域分布等方面均與主要競爭對手存在較大差距。其他兩家情況基本一致。

　　知識產(chǎn)權(quán)專業(yè)人士給出的意見是，首先，應(yīng)積極發(fā)掘或引進(jìn)優(yōu)秀人才，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的技術(shù)發(fā)明、專利布局和專利運(yùn)用。其次，應(yīng)了解技術(shù)發(fā)展趨勢，查找技術(shù)研究中的空缺，通過技術(shù)合作、專利許可等方式，快速切入該領(lǐng)域。最后，由于我國和美國均是芯片的重要市場，各大企業(yè)在進(jìn)行專利申請時，可結(jié)合自身市場規(guī)劃，在美、日、韓等重要的芯片市場國家提交專利申請，為產(chǎn)品走出去保駕護(hù)航。