中國發展存儲器產業的幾點思考

DRAM內存商用已歷經50年，NAND Flash快閃記憶體面世也已經有30年，從最初的群雄並舉演化到當前的寡頭格局，地域上也可分出韓國、美日、和中國台灣這3個梯隊;以長江存儲、長鑫、晉華和紫光DRAM項目為主的中國新晉力量受到廣泛關注。

中國存儲器產業如何發展?本文從純市場的角度，就DRAM、NAND Flash、封測技術和發展思路等方面提出幾點思考：

DRAM

PC：DDR4;利基：DDR3

DDR3和DDR4內核並無本質差別，邏輯部分同為8位預載入，晶圓製成大同小異。定位PC和伺服器市場，DDR4是不二選擇。車載等利基市場產品應用滯後主流技術1代，定位利基市場需要在市場准入和可靠性方面打開局面並建立多產品小批次的運營模式，DDR3不失為一種選擇，但是必須考慮到市場容量問題。

目前市場上已經出現紫光國芯品牌的DDR3內存條，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設計部門，2009年被浪潮收購開始獨立運作。紫光國芯具有一流的設計能力，從事利基型DRAM和設計服務，晶圓主要由台灣的合作夥伴供應。這種類似金士頓的模式需要強大的渠道控制力和品牌號召力，且成本較高;但是由此可以實現零的突破，建立品牌和分銷模式，為今後的大發展奠定一個基礎。

移動：LPDDR4

移動DRAM在受手機市場的推動量價齊升。根據IDG公布的數字，2017年全球智能手機年產量14.62億台，中國品牌約佔一半的全球份額。一些專供亞非拉市場的公司由於上市而忽然受到關注，例如傳音手機，據說2017年出了3500萬台智能機和8500萬台功能機!總體智能手機出貨量趨於飽和，但是平均售價和平均存儲器消耗在上升，對於DRAM和NAND Flash仍然是主要的推動力量。無論對於DRAM還是NAND Flash製造商，得移動者得天下，LPDDR4優先。新晉業者在產能、性能和IP積累等方面居劣勢，不妨放低姿態，利用中國的市場優勢，先農村後城市。

根據官方發布的信息，上市公司兆易創新和政府投資的合肥長鑫這一組合將在2018年底展示其產品，前者管設計，後者管製造，合力衝擊19nm DRAM製程。兆易的創始人朱一明在中國IC界有著廣泛的聲譽，創業初期幾次試錯後產品被瑞星微接受，SPI NOR打開市場，MCU也大獲成功，2016年公司上市斬獲17個連續漲停。值得關注的是兆易已經進入eMCP和eMMC市場，並自主生產38nm的2D NAND。合肥長鑫的主導者王寧國擁有加州伯克利博士學位，早年在全球最大的設備公司應用材料擔任高管，曾經先後擔任華虹和中芯國際這兩家中國最大的Foundry的CEO。長鑫的第一款產品尚未公布，我們拭目以待。

福建晉華則是福建省與台灣聯華兩岸合作的模式，規劃6萬片產能。台灣DRAM產業曾經試圖挑戰三星的地位，然而研發不足制約了自身的發展，南亞、華亞科、力晶、華邦等劫後餘生的企業基本依賴技術授權和代工業務。希望晉華在發展路徑上可以堅持自主研發，哪怕走的慢一點。

比特幣挖礦機對台積電10nm產能購買力令人側目。與比特幣的哈希演算法碰撞猜謎不同，以太坊採用的ETHASH演算法比拼DRAM頻寬，據說一台礦機會配備72GByte DRAM。礦機所搭配的DRAM是否必須是符合JEDEC的標準產品?對新晉的業者會不會是機遇?

NAND Flash

NAND Flash三步走：存儲卡-移動終端-SSD

快閃記憶體的增長來自於移動終端、消費級SSD(筆記本電腦)和企業級SSD。其他如存儲卡等也保持著一定的份額。長江存儲已經演示了32層3D快閃記憶體，紫光集團早期收購的展銳擁有移動處理器、基帶和射頻，2016年入主新華三提供雲服務，之後頻頻收購下游晶元封裝和SSD製造企業，垂直一體化指向非常明顯。日前紫光存儲發布了一系列的產品，目前使用的應該是大廠的顆粒，一旦長江存儲開始出貨相信會迅速導入。NAND Flash不同於DRAM，DRAM只要有一個點失效(出廠前尚可小規模修補)，一顆晶元乃至一個模組就不能正常工作了;而NAND Flash由主控晶元規劃數據存儲區域，當快閃記憶體晶元出現失效單元後主控可以把這部分隔離，整體依然可用。紫光存儲的發布中出現了自研的SSD主控晶元。

從產品規劃的時序來看，U盤存儲卡市場門檻低，業者眾多，客戶容忍度高，非常適合量產初期。工藝成熟後兼顧移動終端和消費級SSD，最終目標利潤豐厚的企業級應用。

封裝

封測在存儲器成本佔比約20%，高端應用涉及扇出、TSV 3D堆疊等技術，成本比重更高。商業模式方面Memory封測大多是IDM直接運作，外包部分大多交給交叉持股的關聯企業以共同抵禦價格波動等風險。中國的封測行業在技術和規模方面和國際先進差距不大，而且在大基金的影響下容易形成一個虛擬IDM，做Memory封裝應該是水到渠成的;追求最先進的3D TSV似乎不太必要，畢竟新進廠商短期內進入高端伺服器市場可能性不大。

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基本轉入Flip-Chip。封裝方面限制DRAM性能發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很小了。

存儲卡/SSD：多層堆疊綁線封裝

對於講究大容量的SSD和存儲卡市場來說，多層堆疊綁線封裝成本密度高。其中的挑戰在於把晶元打磨到十幾mil甚至幾mil薄(晶圓在這個尺度上像紙一樣軟)，切割後8層甚至16層交叉堆疊，極具匠心。

手機：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晶圓封裝出貨已經是駕輕就熟了;另一個重要應用方向是基帶、處理器和存儲器混合封裝，紫光在這方面擁有整合優勢。MCP是把基帶晶元Flipchip倒扣在下，Memory綁線在上，然後塑封起來;PoP則是把DRAM和NAND Flash用綁線封裝組合，然後駝在基帶背上。高通一款LTE數據機內置的Memory被磨到0.072毫米也就是不到3mil，3晶元堆疊的MCP總厚度只有0.71毫米;蘋果A10採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%，這應當是業界主流。追求極小、薄、極低電耗則需要使用3D TSV，成本和散熱等挑戰都很大，可以暫時忽略。

國內長電、通富、華天等三大封裝廠都表達了進軍存儲器產業的興趣，對於時機的選擇，合作夥伴的選擇和技術路線的選擇尚不清晰。台企如力成、華東也是躍躍欲試，經驗和技術成熟是一個主要優勢。國內也有幾家較小規模的封裝廠如太極(原TI旗下DRAM封裝)面臨發展機遇。

發展思路

應用端的支撐對於中國存儲器產業的發展的制勝因素。存儲器產業寡頭化的趨勢無論是對像蘋果、華為、聯想、亞馬遜和阿里這樣的集團採購者，對深圳浩如煙海的中小型電子製造者乃至你我這樣的消費者都很不利：技術發展緩慢，新技術被遏制;價格高昂，影響下游產業利潤率;服務不能滿足需求。甚至對產業巨頭自身，由於缺乏有效的外部競爭刺激，不免逐步走向遲緩。新晉的業者一定要和華為、聯想、阿里加強溝通(雖然早期他們也許不會大量採購)，更要想方設法去滿足深圳的中小電子製造商的需求，市場如此廣闊，機會到處都是。

中國半導體存儲產業應當加大參與SEMI和JEDEC等國際組織的活動力度，在標準和國際化等方面謀求話語權。SEMI是一個國際性的半導體產業協會，四十多年來致力於貿易促進，消除壁壘，傳播中立而客觀的資訊，促進半導體乃至電子產業上下游和國內外的交流、合作和創新，其標準平台在3D封裝等方面有巨大的國際影響力;JEDEC是存儲器產品標準制定的平台和發布者，有獨特的一套運作邏輯，要在JEDEC擁有發言權不但需要技術實力也需要學會合縱連橫。了解現有標準，熟悉遊戲規則，逐步介入到標準制定中去，長期而言對中國產業的發展是一件不可或缺的事情。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！