信息技術(shù)研究與咨詢機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)測稱，雖然今年全球半導(dǎo)體銷售額首次超過4000億美元，但到2019年，繁榮景象將會消失。
Gartner研究副總裁安德魯?諾伍德（Andrew Norwood）推測稱，“企業(yè)們在儲存器市場大量投資，但之后將再次失去這些利潤。據(jù)推測，隨著儲存器供應(yīng)商增加新的供應(yīng)量，存儲器市場泡沫將于2019年破裂。這也意味著三星電子將失去在今年和來年取得的許多收益”。Gartner分析認(rèn)為，雖然三星電子目前享有商機(jī)，但由于半導(dǎo)體行業(yè)的特性，后起公司在日后的供應(yīng)量將會增加，從而導(dǎo)致價(jià)格下降，營業(yè)利潤減少。各企業(yè)都在大規(guī)模投資半導(dǎo)體行業(yè)，因此正在形成供不應(yīng)求和供過于求的周期循環(huán)。
對于今年半導(dǎo)體的超繁榮景象，Norwood副總裁諾伍德表示“儲存器的缺乏造成了整個(gè)市場的繁榮景象。存儲器制造企業(yè)提高了動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）和NAND的價(jià)格，同時(shí)這些企業(yè)的銷售額和收益也有所增加。預(yù)計(jì)最大的存儲器廠商三星電子將會成為最大的受益者”。三星電子公布，最近第二季度初步業(yè)績銷售額為60萬億韓元，營業(yè)利潤達(dá)14萬億韓元。
Gartner也推測稱，2017年全球半導(dǎo)體銷售額與去年相比將增長16.8%，達(dá)4014億美元。這將是自2010年后時(shí)隔七年再次超過3000億美元。
存儲產(chǎn)業(yè)迎來一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)
隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起和數(shù)據(jù)中心的新機(jī)遇，需求似乎相對確定。但是供應(yīng)怎么樣？更大的密度與持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步可能嚇到了一些人，但常常被人遺忘的是，從平面到3D的初始轉(zhuǎn)換會增加40％的芯片成本，此后每一步推進(jìn)的過程再從晶圓供應(yīng)中減去10-15%。
總之，當(dāng)行業(yè)最終將平面晶圓轉(zhuǎn)換為2019年的第3代（在某些情況下是第4代）時(shí)，2016年130萬wpm的NAND容量將縮小到僅500kwpm。
毫無疑問，NAND行業(yè)正在增加3D的容量——鎂光和英特爾各自建立了新的3D制造廠，其他供應(yīng)商也在增加。但問題是，行業(yè)紀(jì)律一直保持得很好。除此之外，我們面臨著平面轉(zhuǎn)換的中斷和3D產(chǎn)量的問題，所有這些因素的結(jié)合使得2017年NAND比特的增長低于40％的復(fù)合年均增長率。
根據(jù)預(yù)測，排除現(xiàn)在的需求關(guān)系（即需求趨勢為40-45%的復(fù)合年均增長率），行業(yè)未來的供應(yīng)動力應(yīng)當(dāng)是以下因素的函數(shù)：
（1）晶圓廠設(shè)備供應(yīng)商將更強(qiáng)的蝕刻帶來，使得芯片層數(shù)在2018年內(nèi)超越64層。
（2）字符串堆疊（String stacking）在3-4層的堆疊中有效。
（3）3D產(chǎn)量提高到與平面產(chǎn)量相等（90% +），只有老牌廠商在吹噓這一點(diǎn)。
（4）東芝的收購時(shí)間是否嚴(yán)重拖延了Flash Ventures的Fab 6。
如果所有這些因素都圓滿解決，那么在2019年或2020年，行業(yè)可能處于供過于求的狀況。如果問題并未解決，那么45%的需求很有可能壓倒超過15-20%的供給量。現(xiàn)實(shí)應(yīng)該在中間的某個(gè)地方，所以折中一下，我同意老牌廠商的同伴給出的幾率。
無論如何，三星將得到40%的份額，但是鎂光和英特爾可以從東芝、西部數(shù)據(jù)和SK海力士取得更多份額，前提是沒有其他變化影響總供給方程。就我個(gè)人而言，（正如我所寫的），我覺得需求將超過目前的估計(jì)，但即使我的樂觀預(yù)測不成立，情況也是行業(yè)的健康牢牢掌握在供應(yīng)商手中。即使所有的技術(shù)推動因素都實(shí)現(xiàn)了，對于供應(yīng)商的稍許約束也將保持行業(yè)良好的利潤。
長江存儲的“攪局”
正是在這種普遍積極的背景下，最近傳出了長江存儲技術(shù)（YMTC）大型晶圓廠在2019年投產(chǎn)的新聞。根據(jù)Digitimes發(fā)布于3月15日的報(bào)告，基本上是YMTC公司的總裁兼首席執(zhí)行官Simon Yang的言論片段。摘要如下：
據(jù)Yang所言，YMTC正在從事32層3D NAND閃存芯片的開發(fā)，它將在2019年全面生產(chǎn)。該公司旨在到2020年在技術(shù)方面趕上世界領(lǐng)先的內(nèi)存供應(yīng)商。
那么，你可能會問，YMTC是誰？ 福布斯最近的一篇文章很好地總結(jié)了相關(guān)的事實(shí)：
2014年，中國政府宣布將在2025年投資1500億美元，將國產(chǎn)集成電路在國內(nèi)市場中的比重從9％擴(kuò)大到70％。這促成了中國最大的芯片制造商長江存儲技術(shù)（YMTC）的成立，7月，它由國有企業(yè)清華紫光和XMC共同創(chuàng)立。
大家認(rèn)為，這顯然是一個(gè)令人沮喪的報(bào)告。
長江存儲公司的新存儲器半導(dǎo)體制造廠最近在中國湖北省武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)破土動工。該工廠將建立三個(gè)3D NAND生產(chǎn)線，并將于2018年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。該工廠計(jì)劃到2020年每月生產(chǎn)30萬片12英寸晶圓。
所以，如果你接受Yang的觀點(diǎn)，那么不僅行業(yè)將在2020年面臨一個(gè)新的競爭對手，其規(guī)模大于當(dāng)前除三星外的所有廠商，而且它擁有與之相稱的技術(shù)和無限的國有資本引導(dǎo)支持。這怎么可能呢？
盡管中國政府意圖在這方面投入巨資是事實(shí)，但上述兩點(diǎn)只是幻想而已。新聞稿可能輕信了Yang所聲稱的中國政府為YMTC投入巨資，這完全是一派胡言。讓我們考慮一下影響，并用數(shù)學(xué)計(jì)算一下，以便更好地了解這里發(fā)生了什么。
首先，請記住，當(dāng)YMTC與Spansion（即現(xiàn)在的賽普拉斯半導(dǎo)體公司）合作創(chuàng)建3D NAND產(chǎn)品時(shí)，它僅有的閃存制造經(jīng)驗(yàn)是將XMC作為Spansion公司NOR產(chǎn)品的代工廠。YMTC的前身中沒有任何機(jī)會可以接近當(dāng)今最先進(jìn)的、大規(guī)模和復(fù)雜的3D NAND晶圓。
當(dāng)然，Yang 是一位半導(dǎo)體技術(shù)資深人士，我們當(dāng)然可以假設(shè)他招募到了經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員，其中一些人很可能來自各種存儲器供應(yīng)商。關(guān)鍵是，他的團(tuán)隊(duì)（最終將是成千上萬名工作人員）完全沒有共同完成大規(guī)模生產(chǎn)NAND芯片所需的無數(shù)復(fù)雜步驟的經(jīng)驗(yàn)。我們姑且相信他們，因?yàn)樵O(shè)備供應(yīng)商無疑可以為YMTC提供3D存儲技術(shù)基礎(chǔ)方面的教育，但這確實(shí)是一條陡峭的學(xué)習(xí)曲線。
Mark Lepedus今年1月17日在Semiconductor Engineering的一篇文章中如此說道：
但是3D NAND很難制造。據(jù)稱，YMTC正在開發(fā)自己的32層3D NAND器件，但是產(chǎn)量很低。目前還不清楚它是否仍在開發(fā)賽普拉斯/ Spansion的3D NAND技術(shù)。無論如何，中國將在3D NAND領(lǐng)域奮斗。“看看當(dāng)前NAND廠商在3D NAND開發(fā)領(lǐng)域的競爭，它很可能需要比預(yù)期更長的時(shí)間（對于YRST制造3D NAND而言）。”Forward Insights的 Wong說。
第二，即使假設(shè)它在2019年可以生產(chǎn)出32層產(chǎn)品，它也要面臨漫長的客戶認(rèn)證過程，這可能需要六個(gè)月或更長時(shí)間。
因此，讓我們做一個(gè)宏大的假設(shè)，并同意，中國的第一條生產(chǎn)線與競爭對手一樣出色，可以生產(chǎn)經(jīng)過認(rèn)證的芯片，并克服學(xué)習(xí)曲線，32層產(chǎn)品在2020年初達(dá)到80-90%的產(chǎn)量，此時(shí)的市場會是什么樣子？
讓我們進(jìn)一步假設(shè)，蝕刻和沉積技術(shù)已經(jīng)克服了當(dāng)前64層勢壘的間距障礙，字符串堆疊限制堆疊數(shù)量的問題得到了解決，這樣便移除了3D NAND的高性價(jià)比的所有障礙。鑒于這些假設(shè)，YMTC的競爭對手可能會達(dá)到或接近其第4、5代128L工藝的產(chǎn)量。作為成本替代的芯片密度將為9Gb / mm 2的量級，而YMTC的第1代 32L產(chǎn)品的芯片密度將略高于2.25Gb / mm 2。
底線是，行業(yè)老牌廠商的芯片售價(jià)將低于YMTC產(chǎn)品的一半。但不僅僅是成本問題。由于芯片更小更密，老牌廠商將能夠?qū)⑿酒庋b成更小的形式，仍然比YMTC的產(chǎn)品密度更高，這為OEM提供了更多的價(jià)值，使客戶能夠創(chuàng)造出更大、更低密度芯片所無法實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新終端產(chǎn)品。請思考中國的智能手機(jī)OEM廠商，例如小米。
YMTC如何才能克服這些巨大的缺點(diǎn)，即使它可以設(shè)法生產(chǎn)出好產(chǎn)品，但這在2020年內(nèi)能保證嗎？
會引起存儲貿(mào)易戰(zhàn)嗎？
那么中國呢？這一努力是否會演變成一場破壞性的貿(mào)易戰(zhàn)？在這樣做的同時(shí)，奪下當(dāng)前中國市場的60％全球需求么？不，這不會發(fā)生，有兩個(gè)主要原因。
首先，中國可以并將建立重要的國內(nèi)技術(shù)廠商能力（以物聯(lián)網(wǎng)器件為中心），這將需要一流的存儲器。畢竟，這是不可替代的。但第二，最重要的是，因?yàn)榇鎯ζ鞴?yīng)商市場不是現(xiàn)在，并不限于非中國企業(yè)。它僅限于具有知識產(chǎn)權(quán)（IP）的公司。
再次感覺到，存儲器的問題是IP。中國不會輕易得到NAND IP，但他們可以用其他類型的存儲器創(chuàng)造自己的未來。他們可以創(chuàng)建自己的IP。中國需要投資下一代存儲器研發(fā)，并專注于商業(yè)化。如果楊先生在中國NAND的血雨腥風(fēng)之后仍然執(zhí)掌YMTC，那么他應(yīng)該能夠說服他的政府承認(rèn)這個(gè)簡單的事實(shí)。
讓我們結(jié)束吧。存儲器投資者需要考慮的原因是多方面的，有幾個(gè)不錯(cuò)的理由值得關(guān)注。中國不是其中之一。最終，存儲器行業(yè)的寡頭們?yōu)榱松婧头睒s會表現(xiàn)出足夠的偏執(zhí)。Yang先生可能是一個(gè)大膽的飛行員，但他不會在存儲器領(lǐng)域生存很長時(shí)間成為一名老飛行員。