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中国芯片产业深度调查:紫光欲打破三星等巨头垄断

英才杂志 2018年06月14日 分享

中兴事件的爆发就像一把利刃剜出中国芯片产业的短板,巨石砸向深潭激起的涟漪正一波一波地向外扩散。芯片产业从来没有像今天这样,受到媒体、公众甚至国家高层如此迫切的重视。

 

现实总是如此残酷,在这一关系国家经济命脉的高科技产业,中国依旧没有什么话语权。2017年,中国集成电路进口额达到了2601.4亿美元,同比增长14.6%。有分析资料显示,在存储芯片、服务器、个人电脑、可编程逻辑设备等领域,中国芯片占有率竟然为0。

 

由于技术门槛高、投资规模巨大、高端人才稀缺,作为尖端产业,中国集成电路企业与世界巨头相比还有相当大的差距。

 

不过变化正在发生,中兴事件的警钟下,政策层面已经开始落实,各地方政府及社会资本也在积极推进,中国半导体产业迎来了爆发式发展的前夜。

 

一批优秀的半导体企业脱颖而出,IC设计、晶圆代工、封装测试、半导体材料、半导体专用设备等细分领域涌现出领头企业,部分企业甚至成为细分领域的世界翘楚。这些企业代表了中国集成电路产业崛起的雄心。

 

与此同时,以大基金为代表的政府引导基金不断涌现,社会资本不断涌入,一些优秀的投资人正通过资本力量为中国芯片产业注入一股新鲜血液。

 

在全球半导体产业进入巨头垄断,垂直整合不断频现的时期,中国半导体企业如何走出自己的道路?在各国政府对中资企业实施技术封锁的时刻,中国企业如何自主创新?面对超高规模的资本投入,半导体企业如何有效结合资本手段,推动产业发展?

 

在中国半导体崛起的背景下,《英才》杂志重磅推出专题策划,梳理中国IC设计、晶圆代工、封装测试、半导体设备、材料产业链优秀企业,把脉产业发展趋势,挖掘其中的投资机遇。

 

存储篇

 

存储芯片 零的突破

 

在主流存储芯片领域,中国仍然是一片空白,这一形容前面不用“基本”二字做掩饰。全球DRAM、NAND存储芯片基本由美日韩企业垄断,三星、SK海力士、美光、东芝等巨头顺势赚得盆满钵满。

 

目前,在存储芯片领域,中国企业开始后起发力,形成三足鼎立的局面——投入NAND Flash市场的长江存储、专注于移动存储芯片DRAM的合肥长鑫以及致力于普通存储芯片的晋华。  

 

长江存储

 

从无到有,长江存储是中国第一艘冲破国际巨头垄断的存储基地,堪称中国集成电路产业向空白地带探索的一艘航空母舰。

 

2016年7月,由紫光集团、国家集成电路产业投资基金、湖北省集成电路产业投资基金、湖北科投在武汉新芯的基础上组建长江存储。其中紫光集团出资197亿元,占股51.04%,从而对长江存储形成控股。

 

“长江存储是中国科技领域的辽宁号航空母舰。”紫光集团董事长赵伟国曾向《英才》记者强调,“从其投资规模、技术水平、对国家产业安全和国家信息安全的意义看,这一比喻并不为过。通过长江存储这个项目,中国集成电路产业才真正在世界上有了一定的地位。”

 

据统计,长江存储总投资将超过240亿美元。这也是紫光集团目前为止最大的投资项目之一。

 

“紫光未来十年在芯片制造产业上投资1000亿美元是一个基本数字,相当于平均每年投入100亿美元。Intel、台积电、三星每年在芯片制造上的资本开支都超过100亿美元,达不到平均每年100亿美元的投资规模,根本就进入不了芯片制造的第一阵营。”正如赵伟国所说,持续投入是绕不过的门槛。

 

2016年12月,以长江存储为主体的国家存储器基地正式开工建设,其中包括3座全球单座洁净面积最大的3D NAND Flash FAB厂房、1座总部研发大楼和其他若干配套建筑,预计项目建成后总产能将达到30万片/月,年产值将超过100亿美元。

 

长江存储以武汉新芯现有的12英寸先进集成电路技术研发与生产制造能力为基础,采取自主研发与国际合作双轮驱动的方式,已于2017年研制成功了中国第一颗3D NAND闪存芯片,填补了国内空白,并力争成为世界一流的3D NAND闪存产品供应商。未来这些产品将广泛应用在移动通信,计算机、数据中心和消费电子等领域。

 

在存储芯片领域,DRAM和NAND是最为重要的两种类型,均呈现寡头垄断的情况。DRAM市场93%以上份额由三星、SK海力士和美光科技三家占据;而NAND Flash市场几乎全部被三星、SK海力士、东芝、闪迪、美光和英特尔六家瓜分。

 

在长江存储项目之前,对于中国企业来说,不是缩短差距的问题,因为原来的基础是零,所以在长江存储之前和国际芯片制造巨头的距离是无限远。”赵伟国曾对《英才》记者表示,到2019年,将把紫光与三星、SK海力士的技术差距缩短1-2年左右,利用十年时间拉平与三星的鸿沟。

 

目前,长江存储科已经打造成为集芯片设计、工艺研发、晶圆生产与测试、销售服务于一体的半导体存储器企业。

 

全球来看,拥有芯片全产业链能力的企业屈指可数,仅有三星、英特尔、德州仪器等具备贯穿前段的设计,中段的制造和封测,再到后段的市场销售。

 

相对于IC设计企业(Fabless)、代工企业(Foundry),创建这类IDM公司需要高额的资金成本,以及对整个产业链市场需求的准确把握。从这一角度看,长江存储为我国芯片产业做出了表率,趟出了一条新的道路。

 

合肥长鑫

 

在长江存储顺利开始生产国内首款32层3D NAND闪存芯片的同时,合肥长鑫的存储基地也在紧锣密鼓的进行中。

 

2018年4月16日,据媒体报道,合肥长鑫12英寸存储器晶圆制造基地所需的300台研发设备已基本全部到位,待装机完成之后,从2018下半年开始便全力投入试生产的环节。

 

相比于长江存储,合肥长鑫的成立要低调得多,直到2017年5月25日,由合肥市政府支持的合肥长鑫公司宣布,预计由合肥长鑫投资72亿美元,兴建12吋晶圆厂以发展DRAM产品,未来完成后,预计最大月产将高达12.5万片规模。

 

此后,在NOR Flash 市场位居世界第三的兆易创新(103.83 +3.83%,诊股)公告与合肥产投签署了合作协议,双方合作开发19nm的12英寸晶圆存储器(含DRAM等)研发。

 

在管理层和技术人员方面,合肥长鑫也是强强联合,目前担任公司董事长的王宁国,此前任全球第一大半导体生产设备公司美国应用材料公司全球执行副总裁、华虹集团CEO、中芯国际CEO;人才方面,公司大举招聘海力士、尔必达、华亚科等的员工组成研发队伍,华亚科前资深副总刘大维也成为了合肥长鑫的员工。

 

除了以王宁国主导开展公司经营和发展以外,合肥政府联合兆易创新作为合作伙伴,兆易创新在全球NOR Flash市场已占据一席之地,但囿于NOR Flash的市场规模有限,进军DRAM市场既能向外延伸自己技术能力,又能拓展新的业务范畴。

 

最新的消息显示,王宁国在合肥集成电路重大项目发布会上表示,合肥长鑫DRAM内存芯片一期(一厂厂房)已于2018年1月完成建设,并开始安装设备;2018年底就将开始生产8Gb DDR4存储器的工程样品;2019年底有望达到2万片/月的产能;2020年再开始规划二厂厂房的建设;2021年要完成对17nm工艺节点的技术研发。

 

长鑫12吋存储器晶圆制造基地项目正加快建设,项目完全投产后预计将占据世界DRAM市场约8%的份额,填补国内DRAM市场的空白。

 

将来,合肥长鑫希望凭借自身的DRAM IDM平台,来大力扶持处在行业上游的、国产半导体设备与材料的研发和产业化的进程。

 

福建晋华

 

另一大存储器制造基地福建晋华在2017年11月即已完成了封顶,现今厂房外观已接近完工。福建晋华力争在2018年7月开始迁入机台设备,并于2018年第三季度一期项目开始投入生产。

 

据悉,福建省晋华集成电路有限公司(简称晋华集成电路,JHICC)是由福建省电子信息集团、晋江能源投资集团有限公司等共同出资设立的先进集成电路生产企业。

 

技术来源上,公司与台湾联华电子开展技术合作,投资56.5亿美元,在福建省晋江市建设12吋内存晶圆厂生产线,开发先进存储器技术和制程工艺,并开展相关产品的制造和销售。

 

台联电与晋华曾签署了技术合作协议,接受晋华委托并开发DRAM存储器相关的制程技术,晋华则提供DRAM特用设备并依开发进度支付技术报酬金作为开发费用,开发成果由双方共同拥有。

 

值得注意的是,晋华集成电路已纳入“十三五”集成电路重大生产布局规划,并获得首笔30亿元人民币的国家专项建设基金支持。公司旨在成为具有先进工艺与自主知识产权体系的集成电路内存(DRAM)制造企业。

 

原本预计2018年9月试产,并达到6万片/月的产能规模,现今整个项目正在加速推进中。


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