全球疫情爆發(fā),將會對存儲市場產生怎樣的變化?

2020年，疫情在全球爆發(fā)，加大了存儲器件價格波動的概率。同時，業(yè)內也出現(xiàn)了需求疲軟及供應不暢等問題。外媒多次報道，存儲芯片制造商下半年的處境并不樂觀，存儲芯片的價格將持續(xù)下滑。

雖然受到諸多影響，但三星、鎧俠（原東芝）、美光等存儲大廠擴大投資熱度卻不斷攀升，正在積極建廠和擴充產能。這些海外廠商動作頻頻，將會使存儲市場產生怎樣的變化？

存儲器市場概覽

縱覽整個存儲器市場，其絕大部分由海外巨頭公司掌握，國產公司處于相對落后的位置。DRAM和NAND Flash是最主流的半導體存儲器，市場規(guī)模占比超過95%。

2019年NAND Flash市場規(guī)模達到了490億美元。據IDC預測，2023年將產生105ZB數據，其中12ZB將會被存儲下來。NAND Flash市場份額基本被國外公司所壟斷，主要的廠家為三星、鎧俠、西數、美光等。國產廠商長江存儲處于起步狀態(tài)，正在市場與技術上奮起直追。

DRAM是存儲器市場規(guī)模最大的芯片，2018年DRAM市場規(guī)模已超過1000億美元，2019年由于價格大幅下降以及服務器、手機等下游均出現(xiàn)同比下滑，市場空間出現(xiàn)下降，根據Trend Force數據統(tǒng)計，2019 年DRAM市場空間約621億美元。目前，DRAM芯片的市場格局是由三星、SK海力士和美光統(tǒng)治，三大巨頭市場占有率合計已超過95%，而三星一家公司市占率就已經逼近50%。

在此市場狀況下，海外存儲大廠的投資、擴產行為對于國內處于起步階段的眾廠商來說，將是一場大考驗。

存儲龍頭大力擴產

此前，三星電子宣布了在韓國平澤廠區(qū)的擴產計劃，除擴建采用極紫外光（EUV）的晶圓代工生產線及DRAM產能之外，還將擴大3D NAND閃存方面的產能規(guī)模。業(yè)界預估三星電子僅用于3D NAND閃存方面的投資額就達8萬億韓元（約合470億元人民幣）。

據了解，三星電子將在平澤廠區(qū)的二期建設中投建新的3D NAND生產線，量產100層以上三星電子最先進的第六代V-NAND閃存，無塵室的施工5月份已經開始進行。新生產線預計將于2021年下半年進入量產階段，新增產能約為2萬片/月的晶圓。

去年年底，三星電子便啟動了中國西安廠二期的建設，投資80億美元。西安廠二期主要生產100層以下的第五代V-NAND，平澤二廠則會生產100層以上的第六代V-NAND。三星NAND Flash生產線主要分布在韓國華城廠區(qū)、平澤廠區(qū)以及中國西安廠區(qū)。

無獨有偶，其他存儲產商也大幅度投入了存儲產能的擴充。

美光這兩年不斷有加大存儲資本投入的消息傳出。首先看DRAM方面，據臺媒報道，美光將在臺灣加碼投資，要在現(xiàn)有廠區(qū)旁興建A3及A5兩座晶圓廠，總投資額達4000億元新臺幣（約合人民幣903億元），2020年第4季導入最新的1z制程試產，借此縮小與三星的差距；第二期A5廠將視市場需求，逐步擴增產能，規(guī)劃設計月產能6萬片。

今年早些時候，美光表示，A3 預計本年第四季度完工，2021年投入生產，導入最新的1Znm制程試產。據了解，1Znm工藝是存儲行業(yè)最新的制程技術，可提供更高的密度、更高的效率和更快的速度，該標準涵蓋了12nm到14nm之間的工藝標準，而1ynm標準則在14nm到16nm之間。

美光還在陸續(xù)大規(guī)模生產DDR4和LPDDR4，2020年初美光基于1Znm技術的DDR5 RDIMM開始送樣，還將投入下一世代HBM以及1α技術的研發(fā)。同時，美光表示，為了持續(xù)推進先進技術的發(fā)展，今年其潔凈室投資是往年的1.5-2倍，主要用于加速向先進節(jié)點切換，提升先進制程產能，包括EUV潔凈室的建設，全球靈活布局產能。

與此同時，美光也在去年宣布啟用在新加坡擴建的3D NAND閃存晶圓廠，讓美光在新加坡的布局更加完整。美光指出，擴建的設施能夠為無塵室空間帶來運作上的彈性，更可以促成3D NAND技術進階節(jié)點的技術轉型。

由于目前美光在第三代96層3D NAND已可進入量產，因此技術上要將重心擺在第四代128層去發(fā)展，將128層3D NAND做到更穩(wěn)定、能夠量產的階段。

美光預期該擴建的新廠，可于下半年開始生產，但礙于目前市場NAND供過于求的情況，以及要將3D NAND技術提升，所以暫時不會因為擴廠而增加任何新的晶圓產能。在最新一期的財報中，美光表示將在2021年投入約90億美元的資本支出。

鎧俠也將按照原計劃增產投資，在日本四日市工廠廠區(qū)內興建3D NAND閃存新廠房 “ Fab 7廠房”，總投資額預估最高達3000億日元（約合200億元人民幣），預定2022年夏天完工。鎧俠合作伙伴西部數據預估會分擔投資。

與此同時，鎧俠和西部數據還將在巖手縣北上市投資70億日元，新建的K1新工廠計劃于2020年上半年開始生產3D NAND。

SK海力士也已經開始對存儲半導體進行積極的設備投資。計劃對中國無錫工廠（C2F）投資約3.2兆韓元（約人民幣171.42億元）。SK海力士計劃在C2F工廠的空余空間內建設月度產能達到3萬個的DRAM 產線，自2020年7月已經開始導入設備。

SK海力士計劃以保守的態(tài)度實施最初制定的投資計劃。且認為存儲半導體市場肯定會出現(xiàn)恢復，因此再次啟動投資。此外，原計劃自2021年1月起，對利川工廠（京畿道）的M16進行設備投資，現(xiàn)在計劃在2020年之內完成設備導入，且正與設備廠家在進行調整。此外，SK海力士計劃將DRAM產線（利川）的增產規(guī)模從原來的2萬個提高至3萬個，此外，還計劃將NAND閃存（清州）的產能提高5，000個，且已經在推進。

有備而來的存儲廠商

不難發(fā)現(xiàn)，相較于NAND Flash，DRAM市場似乎顯得謹慎。就目前而言，DRAM供應商三星、SK海力士、美光等對DRAM的投產相對保守，除了三星增加DRAM新產能外，美光日本廣島新工廠B2會投產，也正計劃在臺灣地區(qū)興建晶圓廠生產DRAM，但大部分DRAM供應還是依靠制程技術提升滿足市場需求，2020年三家原廠將擴1znm工藝技術提高DRAM產量。

盡管出現(xiàn)了新冠肺炎這一前所未有的危機，海外巨頭依然積極進行設備投資，其主要原因是他們都對存儲半導體市場持有積極的態(tài)度。

首先，雖然受新冠肺炎影響全球經濟出現(xiàn)低迷，服務器和PC方向的DRAM需求卻在增長。此外，以互聯(lián)網未中心的居家辦公、在線教育、業(yè)余活動、在線購物等的大量出現(xiàn)，導致服務器、PC的銷售增多，從而帶動了DRAM的需求增長。

其次，從根源上看，三星等廠商擴大產能，與市場上的預期有關。隨著5G、自動駕駛物聯(lián)網和AI的到來，圍繞著數據的生意正在快速增長。從2017年開始，以DRAM和NAND Flash為主的半導體存儲市場規(guī)模已超過1000億美金，增長速度遠超于半導體產業(yè)發(fā)展。

疫情的到來雖然使全球經濟充滿了不確定性，但促進半導體需求增長的因素卻不少，因此海外廠商才繼續(xù)進行積極的投資。某位熟悉韓國半導體行業(yè)的分析人士指出：“從韓國半導體巨頭的投資計劃來看，可以說他們對半導體市場情況持有肯定的態(tài)度”。

這些存儲廠商都是有備而來。

中國存儲產業(yè)面臨考驗

在這些廠商加速存儲布局，搶占下一個未來的時候，正在發(fā)力的的中國存儲產業(yè)或將受到沖擊。

發(fā)展至今，NAND Flash已呈現(xiàn)白熱化階段 。 在本次投資擴產及相關市場競爭當中，各大閃存廠商無疑將先進工藝放在了重點位置。

三星電子此次在平澤二期中建設的就是100層以上的第六代V-NAND。目前三星電子在市場上的主流NAND閃存產品為92層工藝，預計今年會逐步將128層產品導入到各類應用當中，以維持成本競爭力。

美光也在積極推進128層3D NAND的量產與應用，特別是固態(tài)硬（SSD）領域，成為美光當前積極布局擴展的重點，與PC OEM廠商進行Client SSD產品的導入。美光科技執(zhí)行副總裁兼首席商務官Sumit Sadana表示，128層3D NAND如果被廣泛使用，將大大降低產品成本。美光于2019年10月流片出樣128層3D NAND。

根據集邦咨詢的介紹，SK海力士將繼續(xù)增加96層產品的占比，同時著重進行制造工藝上的提升。SK海力士2019年6月發(fā)布128層TLC 3D NAND，預計今年將進入投產階段。

鎧俠今年1月發(fā)布112層3D NAND，量產時間預計在下半年。鎧俠今年的主力產品預計仍為96層，將滿足SSD方面的市場需求。隨著112層產能的擴大，未來鎧俠會逐步將之導入到終端產品中。

看向國內 ，去年9月，長江存儲發(fā)布了64層3D NAND閃存。有消息稱，長江存儲64層消費級固態(tài)硬盤將于今年第三季度上市。有分析認為，長江存儲今年的重點在于擴大產能，同時提升良率，并與OEM廠商合作進行64層3D NAND的導入。不過今年4月長江存儲也發(fā)布了兩款128層3D NAND閃存，量產時間約為今年年底至明年上半年。在先進工藝方面，長江存儲并不落于下風。

研發(fā)獲得成功只是第一步，后期量產的良率是成敗的關鍵之一，未來要進入量產，勢必要達到一定的良率，確保每片3D NAND的可用晶圓數量，成本結構才會具有市場競爭力。與實力雄厚的國外廠商相比，長江存儲處于剛剛跟上腳步的階段。如果閃存產業(yè)陷入了殺價潮，那么對長江存儲來說，優(yōu)勢就不再明顯。

再看DRAM產業(yè)，當年韓國廠商也是透過擴產、降價等方式，將當時如日中天的日本DRAM產業(yè)和尚在襁褓中的臺灣地區(qū)DRAM扼殺在搖籃中，對于正在崛起的中國存儲來說，如何避免陷入這種困境，是在提高產品質量和供應的時候，是需要考慮的另一個問題。

半導體專家莫大康曾指出，存儲芯片具有高度標準化的特性，且品種單一，較難實現(xiàn)產品的差異化。這導致各廠商需要集中在工藝技術和生產規(guī)模上比拼競爭力。因此，每當市場格局出現(xiàn)新舊轉換，廠商往往打出技術牌，以期通過新舊世代產品的改變，提高產品密度，降低制造成本，取得競爭優(yōu)勢。

有報道指出，中國的長鑫存儲（CXMT）在2020年上半年量產用于PC的DDR4 DRAM。由于DDR4是目前最常用的DRAM半導體的規(guī)格，因此，相關產品的量產也意味著中國企業(yè)對韓國廠家形成了威脅。為了擺脫中國廠商的窮追猛趕，韓國廠家正在實施“差異性戰(zhàn)略”——極紫外光刻（EUV）工藝。

三星電子于2020年四月成功生產了100萬個采用了EUV技術的10納米通用DRAM（1x）。之所以將EUV技術應用于1xDRAM，是出于測試的目的。真正要采用EUV技術的產品是計劃在2021年量產的第四代（4G）10納米DRAM（1a）。就1a產品的工藝而言，是將EUV技術靈活運用在位線（Bit Line，將信息向外部輸送）的生產中。據說，三星已經將EUV應用于現(xiàn)有的工序中（據說是2-3層）。

此外，SK海力士也在準備將EUV技術應用于DRAN生產。SK海力士已經在利川總部工廠導入了約2臺EUV曝光設備，用于研究開發(fā)，目標是計劃在2021年通過EUV技術批量生產DRAM。

有分析師指出，“EUV工藝是目前中國廠家無法模仿的先進技術，率先采用EUV工藝的DRAM，對于要求較高的數據中心而言，是十分有利的?！?/p>

在先進工藝方面，中國存儲廠商仍然需要努力。

總結

存儲市場目前雖仍由海外廠商占據主導地位，但中國廠商正在逐步崛起。正如前文所言，海外廠商投資擴產除了看到存儲的前景以外，中國廠商的崛起也是其中微小卻不可忽視的原因之一。

對于中國廠商來說，無論是之后也許會到來的價格戰(zhàn)還是與大廠的技術差異，都是需要孤注一擲，全力攻克的難關。

這一場大考，不能輸。
責任編輯:tzh