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美韓巨頭瓜分94%全球市場 國產存儲晶元還有機會嗎?

美韓巨頭瓜分94%全球市場 國產存儲晶元還有機會嗎?

2021-11-26 Comments 0 Comment

缺芯潮持續,何時緩解仍未有定論。 “5G帶動半導體需求增加,加上地緣政治和疫情驅動恐慌性備貨,晶圓代工產能供不應求的情況依然存在。” 近日,在TrendForce集邦諮詢主辦的MTS2022存儲產業趨勢峰會上,集邦諮詢分析師喬安表示。

TrendForce集邦諮詢預估,在歷經連續兩年的晶元荒後,晶圓代工廠宣佈擴建的產能將陸續在2022年釋放,且新增產能集中在40nm及28nm製程。 不過,由於新增產能的產出時間點落在2022下半年,正值傳統旺季,在供應鏈積極為年底節慶備貨的前提下,產能紓解的現象可能並不明顯。

今年來,中國存儲晶元廠商發展迅速。 中信證券在研報中稱,長江存儲、華虹集團、中芯國際、長鑫存儲等晶圓廠積極擴產,驅動國內半導體設備市場增速兩倍於全球市場。

儘管如此,在全球行業競爭格局上,眼下中國晶元廠商依然難以撼動三星、英特爾等海外企業的市場地位。

中國廠商加速擴產

存儲晶元應用領域廣泛,常見的電子設備基本都需使用存儲晶片,從存儲晶元細分產品來看,DRAM和NAND Flash佔據了存儲晶元95%以上的市場份額。

中國是全球存儲晶片最大市場。 據報導,中國一年3000億美元的晶元進口額中,有超過800億美元為採購記憶體晶元,包括DRAM晶元和NAND Flash晶元。

在國際競爭格局上,存儲晶元長期被韓、日、美等國企業壟斷。 其中在DRAM領域,三星、SK海力士及美光佔據主導地位。

集邦諮詢報告顯示,2021年第三季度全球DRAM市佔率方面,三星以44%位居第一;SK海力士在出貨減少的情況下略微縮減至27.2%,而美光小幅上升至22.9%,上述三大巨頭的市場佔有率總計超過94%。

NAND Flash領域,三星、鎧俠、西部數據、美光、海力士、英特爾為行業龍頭。 據民生證券7月統計,中國是全球第二大NAND Flash市場,佔比超過31%,但本土供應市佔率不足1%。

11月18日,時創意董事長倪黃忠在接受時代週報記者採訪時表示,中國存儲晶元行業起步較晚,此前,在DRAM和NAND Flash領域均沒有國內廠商,近年來,以長江存儲、長鑫存儲為代表的國內龍頭廠商開始崛起。

“作為快閃記憶體行業的新人,長江存儲用三年時間實現了從32層到64層再到128層的跨越。” 長江存儲市場與銷售高級副總裁龔翊表示,去年4月,長江存儲宣佈128層QLC 3D NAND 快閃記憶體研發成功。

中信證券在研報中稱,長江存儲是國內3D NAND Flash記憶體頭部廠商,一期專案於2019年產能達到2萬片/月,2020年擴產至5萬片/月以上水準,預計一期專案未來將達到10萬片/月產能,另外二期土建已於2020年6月開工,兩期產能規劃共30萬片/月。

長鑫存儲作為國內DRAM記憶體龍頭,三期總產能規劃37.5萬片/月。 中信證券預計,其產能將從2021年初4萬片/月擴張至2022-2023年12.5萬片/月,同時2022-2023年有望啟動二期建設(12.5萬片/月)。

國產晶片向高端進階

對存儲廠商而言,跑得夠不夠快是一個需要持續思考的問題。

以DRAM為例,由於DRAM的製程微縮已經逐漸面臨物理極限,在20nm製程以後,除了美光(Micron)1αnm仍有近30%的單晶圓位元增長外,其他從1Xnm轉至1Ynm、或者1Ynm轉至1Znm製程,增長率已收縮至15%以內。

華存電子技術總工程師魏智汎告訴時代週報記者,近幾年,國內外企業級存儲主控晶元市場發展迅速,競爭激烈,華存電子不僅要面對英特爾、三星、美光等快閃記憶體原廠,還要面對美滿電子、Microsemi等傳統主控大廠的競爭。

國產存儲晶元必須從低端向高端進階。 東芯半導體副總經理陳磊表示,作為本土晶元供應商,東芯半導體目前40%以上的員工都是研發工程師,通過自主的產品設計,以及與國內晶圓廠和封裝測試廠的合作,已經打造出一條本土供應鏈體系。

在市場層面,5G、汽車電子、可穿戴設備、物聯網等新興產業及新興市場,給存儲晶元帶來旺盛需求,也對產品性能提出新要求,包括精進工藝製程、提升產品可靠性、縮小封裝尺寸等,促使產品快速反覆運算。

這也對整個產業鏈提出新要求。 倪黃忠表示,1.0時代,模組廠商只能做一些簡單的加工測試,開發能力較弱,產品以Micro SD卡、U盤等為主;2.0時代,模組廠商成為產品和技術的跟隨者,在行業內有一定知名度,但銷售依然難突破;步入3.0時代,模組廠商要從晶元硬體到軟體、固件的開發,延展到系統級開發以及整個設備自動化產線進行改造,有全面的技術開發能力。

“雖然摩爾定律在半導體的很多領域受到了挑戰,但在快閃記憶體這個領域還在繼續發揮作用。” 西部數據副總裁兼中國區業務總經理劉鋼介紹,摩爾定律作用下,快閃記憶體密度和性能迅速提高,資本效率也大幅增加。

劉鋼分析,摩爾定律在快閃記憶體領域有三個維度可以發揮作用:一是線寬,在同一層中橫向提高密度;二是堆疊,在縱向上發展;三是在同一單元里通過改變邏輯單元的設定,從原來的SLC(Single-Level Cell,單層式存儲單元)到MLC(Multi-Level Cell,雙層式存儲單元)、TLC(Trinary-Level Cell, 三層式存儲單元)、QLC(Quad-Level Cell,四層式存儲單元),在每個單元都可以增長。

雖然,當前存儲晶元市場主要由海外巨頭公司掌握,國產公司處於相對落後狀態,但國產存儲晶片已在各個細分行業展開追趕,並獲得顯著進展。 “本土存儲廠商正奮起直追,企業之間形成了密切且相互依存的產業生態鏈,國產替代正當時。” 陳磊表示。

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