中國發(fā)展存儲器產(chǎn)業(yè)的幾點(diǎn)思考

　　DRAM內存商用已歷經(jīng)50年，NAND Flash閃存面世也已經(jīng)有30年，從最初的群雄并舉演化到當前的寡頭格局，地域上也可分出韓國、美日、和中國臺灣這3個(gè)梯隊;以長(cháng)江存儲、長(cháng)鑫、晉華和紫光DRAM項目為主的中國新晉力量受到廣泛關(guān)注。

　　中國存儲器產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展?本文從純市場(chǎng)的角度，就DRAM、NAND Flash、封測技術(shù)和發(fā)展思路等方面提出幾點(diǎn)思考：

　　DRAM

　　PC：DDR4;利基：DDR3

　　DDR3和DDR4內核并無(wú)本質(zhì)差別，邏輯部分同為8位預加載，晶圓制成大同小異。定位PC和服務(wù)器市場(chǎng)，DDR4是不二選擇。車(chē)載等利基市場(chǎng)產(chǎn)品應用滯后主流技術(shù)1代，定位利基市場(chǎng)需要在市場(chǎng)準入和可靠性方面打開(kāi)局面并建立多產(chǎn)品小批次的運營(yíng)模式，DDR3不失為一種選擇，但是必須考慮到市場(chǎng)容量問(wèn)題。

　　目前市場(chǎng)上已經(jīng)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(mén)，2009年被浪潮收購開(kāi)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(wù)，晶圓主要由臺灣的合作伙伴供應。這種類(lèi)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(shí)現零的突破，建立品牌和分銷(xiāo)模式，為今后的大發(fā)展奠定一個(gè)基礎。

　　移動(dòng)：LPDDR4

　　移動(dòng)DRAM在受手機市場(chǎng)的推動(dòng)量?jì)r(jià)齊升。根據IDG公布的數字，2017年全球智能手機年產(chǎn)量14.62億臺，中國品牌約占一半的全球份額。一些專(zhuān)供亞非拉市場(chǎng)的公司由于上市而忽然受到關(guān)注，例如傳音手機，據說(shuō)2017年出了3500萬(wàn)臺智能機和8500萬(wàn)臺功能機!總體智能手機出貨量趨于飽和，但是平均售價(jià)和平均存儲器消耗在上升，對于DRAM和NAND Flash仍然是主要的推動(dòng)力量。無(wú)論對于DRAM還是NAND Flash制造商，得移動(dòng)者得天下，LPDDR4優(yōu)先。新晉業(yè)者在產(chǎn)能、性能和IP積累等方面居劣勢，不妨放低姿態(tài)，利用中國的市場(chǎng)優(yōu)勢，先農村后城市。

　　根據官方發(fā)布的信息，上市公司兆易創(chuàng )新和政府投資的合肥長(cháng)鑫這一組合將在2018年底展示其產(chǎn)品，前者管設計，后者管制造，合力沖擊19nm DRAM制程。兆易的創(chuàng )始人朱一明在中國IC界有著(zhù)廣泛的聲譽(yù)，創(chuàng )業(yè)初期幾次試錯后產(chǎn)品被瑞星微接受，SPI NOR打開(kāi)市場(chǎng)，MCU也大獲成功，2016年公司上市斬獲17個(gè)連續漲停。值得關(guān)注的是兆易已經(jīng)進(jìn)入eMCP和eMMC市場(chǎng)，并自主生產(chǎn)38nm的2D NAND。合肥長(cháng)鑫的主導者王寧國擁有加州伯克利博士學(xué)位，早年在全球最大的設備公司應用材料擔任高管，曾經(jīng)先后擔任華虹和中芯國際這兩家中國最大的Foundry的CEO。長(cháng)鑫的第一款產(chǎn)品尚未公布，我們拭目以待。

　　福建晉華則是福建省與臺灣聯(lián)華兩岸合作的模式，規劃6萬(wàn)片產(chǎn)能。臺灣DRAM產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)試圖挑戰三星的地位，然而研發(fā)不足制約了自身的發(fā)展，南亞、華亞科、力晶、華邦等劫后余生的企業(yè)基本依賴(lài)技術(shù)授權和代工業(yè)務(wù)。希望晉華在發(fā)展路徑上可以堅持自主研發(fā)，哪怕走的慢一點(diǎn)。

　　比特幣挖礦機對臺積電10nm產(chǎn)能購買(mǎi)力令人側目。與比特幣的哈希算法碰撞猜謎不同，以太坊采用的ETHASH算法比拼DRAM頻寬，據說(shuō)一臺礦機會(huì )配備72GByte DRAM。礦機所搭配的DRAM是否必須是符合JEDEC的標準產(chǎn)品?對新晉的業(yè)者會(huì )不會(huì )是機遇?

　　NAND Flash

　　NAND Flash三步走：存儲卡-移動(dòng)終端-SSD

　　閃存的增長(cháng)來(lái)自于移動(dòng)終端、消費級SSD(筆記本電腦)和企業(yè)級SSD。其他如存儲卡等也保持著(zhù)一定的份額。長(cháng)江存儲已經(jīng)演示了32層3D閃存，紫光集團早期收購的展銳擁有移動(dòng)處理器、基帶和射頻，2016年入主新華三提供云服務(wù)，之后頻頻收購下游芯片封裝和SSD制造企業(yè)，垂直一體化指向非常明顯。日前紫光存儲發(fā)布了一系列的產(chǎn)品，目前使用的應該是大廠(chǎng)的顆粒，一旦長(cháng)江存儲開(kāi)始出貨相信會(huì )迅速導入。NAND Flash不同于DRAM，DRAM只要有一個(gè)點(diǎn)失效(出廠(chǎng)前尚可小規模修補)，一顆芯片乃至一個(gè)模組就不能正常工作了;而NAND Flash由主控芯片規劃數據存儲區域，當閃存芯片出現失效單元后主控可以把這部分隔離，整體依然可用。紫光存儲的發(fā)布中出現了自研的SSD主控芯片。

　　從產(chǎn)品規劃的時(shí)序來(lái)看，U盤(pán)存儲卡市場(chǎng)門(mén)檻低，業(yè)者眾多，客戶(hù)容忍度高，非常適合量產(chǎn)初期。工藝成熟后兼顧移動(dòng)終端和消費級SSD，最終目標利潤豐厚的企業(yè)級應用。

　　封裝

　　封測在存儲器成本占比約20%，高端應用涉及扇出、TSV 3D堆疊等技術(shù)，成本比重更高。商業(yè)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(guān)聯(lián)企業(yè)以共同抵御價(jià)格波動(dòng)等風(fēng)險。中國的封測行業(yè)在技術(shù)和規模方面和國際先進(jìn)差距不大，而且在大基金的影響下容易形成一個(gè)虛擬IDM，做Memory封裝應該是水到渠成的;追求最先進(jìn)的3D TSV似乎不太必要，畢竟新進(jìn)廠(chǎng)商短期內進(jìn)入高端服務(wù)器市場(chǎng)可能性不大。

　　PC DDR4：Flipchip倒裝封裝

　　綁線(xiàn)工藝在DDR3時(shí)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(fā)揮的主要因素是信號傳輸途徑中的整體延時(shí)和不同通道之間時(shí)差，而Flipchip封裝無(wú)疑可以減小這種影響。目前Flipchip工藝成熟，與綁線(xiàn)的成本差距已經(jīng)很小了。

　　存儲卡/SSD：多層堆疊綁線(xiàn)封裝

　　對于講究大容量的SSD和存儲卡市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，多層堆疊綁線(xiàn)封裝成本密度高。其中的挑戰在于把芯片打磨到十幾mil甚至幾mil薄(晶圓在這個(gè)尺度上像紙一樣軟)，切割后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(dòng)市場(chǎng)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(mǎi)NAND晶圓封裝出貨已經(jīng)是駕輕就熟了;另一個(gè)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(yōu)勢。MCP是把基帶芯片Flipchip倒扣在下，Memory綁線(xiàn)在上，然后塑封起來(lái);PoP則是把DRAM和NAND Flash用綁線(xiàn)封裝組合，然后駝在基帶背上。高通一款LTE調制解調器內置的Memory被磨到0.072毫米也就是不到3mil，3芯片堆疊的MCP總厚度只有0.71毫米;蘋(píng)果A10采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(yè)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(shí)忽略。

　　國內長(cháng)電、通富、華天等三大封裝廠(chǎng)都表達了進(jìn)軍存儲器產(chǎn)業(yè)的興趣，對于時(shí)機的選擇，合作伙伴的選擇和技術(shù)路線(xiàn)的選擇尚不清晰。臺企如力成、華東也是躍躍欲試，經(jīng)驗和技術(shù)成熟是一個(gè)主要優(yōu)勢。國內也有幾家較小規模的封裝廠(chǎng)如太極(原TI旗下DRAM封裝)面臨發(fā)展機遇。

　　發(fā)展思路

　　應用端的支撐對于中國存儲器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的制勝因素。存儲器產(chǎn)業(yè)寡頭化的趨勢無(wú)論是對像蘋(píng)果、華為、聯(lián)想、亞馬遜和阿里這樣的集團采購者，對深圳浩如煙海的中小型電子制造者乃至你我這樣的消費者都很不利：技術(shù)發(fā)展緩慢，新技術(shù)被遏制;價(jià)格高昂，影響下游產(chǎn)業(yè)利潤率;服務(wù)不能滿(mǎn)足需求。甚至對產(chǎn)業(yè)巨頭自身，由于缺乏有效的外部競爭刺激，不免逐步走向遲緩。新晉的業(yè)者一定要和華為、聯(lián)想、阿里加強溝通(雖然早期他們也許不會(huì )大量采購)，更要想方設法去滿(mǎn)足深圳的中小電子制造商的需求，市場(chǎng)如此廣闊，機會(huì )到處都是。

　　中國半導體存儲產(chǎn)業(yè)應當加大參與SEMI和JEDEC等國際組織的活動(dòng)力度，在標準和國際化等方面謀求話(huà)語(yǔ)權。SEMI是一個(gè)國際性的半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )，四十多年來(lái)致力于貿易促進(jìn)，消除壁壘，傳播中立而客觀(guān)的資訊，促進(jìn)半導體乃至電子產(chǎn)業(yè)上下游和國內外的交流、合作和創(chuàng )新，其標準平臺在3D封裝等方面有巨大的國際影響力;JEDEC是存儲器產(chǎn)品標準制定的平臺和發(fā)布者，有獨特的一套運作邏輯，要在JEDEC擁有發(fā)言權不但需要技術(shù)實(shí)力也需要學(xué)會(huì )合縱連橫。了解現有標準，熟悉游戲規則，逐步介入到標準制定中去，長(cháng)期而言對中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一件不可或缺的事情。