LPDDR4X內存芯片在規(guī)格方面單顆容量2GB、4GB,頻率3733MHz,電壓1.8V、1.1V、0.6V,工作溫度-30℃至85℃,200ballFBGA封裝。

除了芯片以外,長鑫還推出了成品內存條,采用自家的原廠內存顆粒,容量為8GB,DDR4,頻率為2666Hz。

當然,這還不意味著你馬上就能買到國產的內存條,目前產品還未上架,長鑫已開始接受上述產品的技術和銷售咨詢,預計近期上市。

盡管在行業(yè)研發(fā)上DDR4不算是最先進的技術,但是在消費市場,DDR4內存還是主流,頻率上也處在平均水準。

合肥長鑫于2016年由兆易創(chuàng)新、中芯國際前CEO王寧國與合肥產投簽訂協(xié)議成立,主要股東為合肥市政府與北京兆易創(chuàng)新,目前,長鑫存儲員工總數超過2700人,技術人員超過500人。CEO朱一明也是兆易創(chuàng)新的創(chuàng)始人,后者是全球最大的NORFlash供應商。

長鑫的建立和規(guī)劃,是半導體行業(yè)典型的“舉國體制”。

2017年9月,國家集成電路產業(yè)投資基金一期宣布入股國產存儲芯片廠商兆易創(chuàng)新,取得約11%股權,成為了其第二大股東。

次月,兆易創(chuàng)新發(fā)布公告,宣布與合肥產投簽署合作協(xié)議,研發(fā)19nm制程的12英寸晶圓DRAM,預算為人民幣180億元,兆易創(chuàng)新出資20%,預計在2018年底前研發(fā)成功,實現產品良率不低于10%。

最終19nm姍姍來遲。2019年,在安徽合肥召開的2019世界制造業(yè)大會上,總投資約1500億元的長鑫存儲內存芯片自主制造項目宣布投產,整個制造基地項目總投資超過2200 億元,長鑫也正式宣布自主研發(fā)的基于19nm工藝制造的8GbDDR4芯片正式量產。

2019年12月,長鑫存儲技術有限公司公布其最新的DRAM技術路線圖,將采用19nm工藝生產4Gb和8GbDDR4,目標在2020年一季度實現商業(yè)化生產。目前長鑫月產能約為2萬片。另外,長鑫存儲計劃再建兩座DRAM晶圓廠。

韓國半導體在各種超大規(guī)模的投資和收購中逐漸成長,我國的半導體行業(yè)也走在這樣的路上。

靠“買買買”追趕技術的長鑫

目前,全球DRAM市場基本上被美韓瓜分,三星、SK海力士、美光的全球市場份額合計在95%左右,而中國龐大的需求,只能依賴進口解決。

數據顯示,從2008年開始,我國集成電路進口額超過原油,連續(xù)11年成為我國第一大宗的進口商品;2019年1~9月存儲芯片進口量為2.5億臺,累計增長9.5%,進口金額為1139億元,累計增長4%。

2018年內存條成為理財產品的情景還歷歷在目,要想穩(wěn)定市場價格,打破壟斷,就需要國產存儲器廠商們提升技術實力。

但是,半導體行業(yè)后來者入局難,除了需要投入高額的研發(fā)費用以外,專利也是關鍵的門檻。行業(yè)巨頭完全可以通過專利來打擊那些新入局的玩家,畢竟大量的專利掌握在大公司手里。

福建晉華就因為專利問題吃了大虧,不僅被禁售,DRAM的研發(fā)計劃也被叫停。

而長鑫最關鍵的一波操作,是2019年,吃下了已經破產的原歐洲存儲芯片巨頭奇夢達的大量專利。

2019年5月,長鑫CEO朱一明在演講中第一次披露了公司的專利情況,他表示長鑫從已經破產的奇夢達處獲得了大量專利,并且在這個基礎上進行了創(chuàng)新,專利申請數量達到了16000個,還有1000多萬份、約2.8TB有關DRAM的技術文件。

2019年底,長鑫又宣布其與WiLANInc.合資子公司PolarisInnovationsLimited有關達成專利許可協(xié)議和專利采購協(xié)議。

依據專利許可協(xié)議,長鑫存儲從Polaris獲得奇夢達(Qimonda)大量DRAM 技術專利的實施許可,包括與DRAM、FLASH存儲器、半導體工藝、半導體制造、光刻(lithography)、封裝、半導體電路和存儲器接口(MemoryInterfaces)相關的技術,其中包括約5000種美國專利和申請。

專利不僅僅是為了提升技術實力,更是為了繞過專利的封鎖圍堵。

當然,我國半導體行業(yè)依然是處在追趕階段。目前,長鑫存儲把將奇夢達的46nm工藝改進到了10nm級別,但制程也有高低之分。

如果用制程節(jié)點表示,1xnm制程相當于16~19nm,1ynm制程相當于14~16nm,1znm制程相當于12~14nm,此外行業(yè)還規(guī)劃了1α、1β和1γ節(jié)點。

其中,長鑫的10nm存儲芯片屬于第一代的1xnm,而美光與SK海力士已經開始量產第二代1ynm制程。今年初的CES上,美光就展示了基于1ynm的12GLPDDR5內存,由小米10首發(fā),同時美光也表示今年晚些時候會推出1znm級的產品。

而三星電子則是正式宣布已開始量產用于旗艦級手機的16GBLPDDR5內存,還計劃在今年下半年量產基于10nm級(1z)處理技術的16GBLPDDR5內存。

除了制程以外,產能也需要提升。

長鑫第一期投資約為72億美元,預計產能就有12.5萬片晶圓/月。當然這是理想結果,長鑫預計2019年底能達到4萬片晶圓/月,達到全球產能的3%。作為對比,三星等巨頭單月產量能達到130萬片,還有較大差距。

2020年,回暖的存儲市場

DRAM是計算設備的核心組件之一,由于龐大的需求量,DRAM一直是半導體行業(yè)出貨的主力軍。

ICInsights《2020~2024年全球晶圓產能報告》顯示,DRAM在2019年預期銷售金額將下降38%,但仍將成為所有半導體產品中銷售金額最大的產品,占總半導體銷售總金額17%,市場將達620億美元規(guī)模。

銷售額下降主要是因為2018年價格的飛漲,這一年也是自1990年以來,DRAM銷售額首次超過微處理器(MPU)的總銷售額。

2018年前后熱炒內存,是由于上游閃存顆粒嚴重缺貨,導致存儲芯片難產,價格因此瘋漲。而廠商們嗅到了商機,因此開始擴充產能,以填補市場空缺。

但隨后市場開始低迷,產能過剩,存儲芯片價格又開始走跌。

目前,市場開始穩(wěn)定下來,一些機構預熱今年市場將回溫。ICInsights 的報告就指出,部分存儲芯片廠重啟產能擴充計劃,預計2020年及2021年全球新增晶圓產能將大幅增加,進入高速擴張期。

任天堂、索尼、華為、蘋果存儲芯片的主要供應商臺灣旺宏電子(Macronix)也預測,2020年存儲芯片價格將反彈,市場需求也將穩(wěn)定復蘇。

除了價格周期以外,技術的更新?lián)Q代也將到來。

回顧歷史,2000年推出了DDR,2003年DDR2,2007年DDR3,2014年DDR4。按照規(guī)劃,2020年開始DDR5會逐漸走入消費市場,首先是移動設備,然后是PC。

此外,5G和云的持續(xù)發(fā)展,也是存儲市場回暖的一個推手。

5G網絡的推進,也會促進LPDDR5的應用與普及,高速的網絡需要高速的存儲性能與之配套。美光科技移動產品事業(yè)部市場副總裁ChristopherMoore就表示,5G網絡的部署將大大促進LPDDR5的應用與普及。

此外,服務器端、云存儲、汽車等領域,都將逐漸采用DDR5規(guī)格,用來滿足日益增長的性能需求。到2022年前后,DDR5/LPDDR5有望超越DDR4成為市場主流。

長鑫存儲的規(guī)劃圖顯示,公司下一代將推出第二代10nm(17nm)技術,DDR5也在下一期規(guī)劃當中。

總之,今年是存儲市場開始回暖的一年,對于中國存儲來說,長鑫的DDR4是一個節(jié)點,標志著中國的DRAM在應用市場追上了主流水平。不過,技術上的差距仍然肉眼可見。

未來幾年,隨著PC市場也開始過渡到DDR5。當這一規(guī)格成為主流后,中國廠商們無疑將會面對的更大的挑戰(zhàn)。

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