03.04 齊夢達魂穿合肥長鑫,歐洲存儲器的興衰史

前言:

奇夢達的衰落,使得歐洲再無儲存器。而我國從飽受儲存器進口之苦,到可以預見的儲存器產業的國產潮,這一路並不平坦。

合肥長鑫成國內首家內存供應商

合肥長鑫起源於“506 項目”,項目的發展目標就是成為國內自主發展主流 DRAM存儲器 IDM。

2017 年 3 月合肥長鑫 12 英寸項目一期廠房開工建設;

2018 年 1 月一期廠房建設完成開始設備安裝;

2018 年 7 月 16 日,合肥長鑫 12 英寸 DRAM 項目正式投產電性片;

2018 年底 19 納米 8GB DDR4 工程樣片下線;

2019 年第三季度 8GB LPDDR4 正式投產。

也就是在去年 9 月,合肥長鑫宣佈正式量產 DDR4 內存,成為首家國產內存供應商。目前該公司官網上已經開始對外供應 DDR4 芯片、LPDDR4X 芯片及 DDR4 模組。

預計今年底擴展到 4 萬片晶圓 / 月,產能大約能佔到全球內存產能的 3%。

齐梦达魂穿合肥长鑫,欧洲存储器的兴衰史

DDR4 芯片是中國第一顆自主研發的 19 納米 DRAM 芯片,和國際主流 DRAM 工藝同步,與此同時,其正在進行 17 納米工藝研發,預計 2021 年完成。

合肥長鑫主攻是移動式存儲產品,目前中國國內品牌手機出貨已佔全球四成以上,LPDDR4 的順利量產並達到理想的良率,將有助於進口替代的策略。

長鑫存儲填補了國內 DRAM 的空白,有望突破韓國、美國企業在國際市場的壟斷地位。

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內存技術來源得益於奇夢達

奇夢達在 2008 年已經成功研發完成堆疊式 DRAM 技術 Buried Wordline,基於 Buried Wordline 的 46nm 工藝產品完成研發,與公司上一代 58nm 工藝相比,晶圓數量增加 100%。

只可惜,金融危機爆發,DRAM 價格斷崖式下滑,奇夢達無法讓 Buried Wordline 技術進入大生產,而在 2009 年破產後,Buried Wordline 技術被封存。

當年全球 DRAM 技術架構分為兩大陣營,一種是溝槽式技術,以奇夢達為代表,另一種是堆疊式技術,包括三星、SK 海力士、美光等都是代表。

業界表示,奇夢達 2009 年破產後,從此歐洲最後一家存儲大廠也結束了,但奇夢達手上有眾多專利,尤其是 Buried Wordline 技術,還是持續向許多半導體公司收取授權費用,有點像是一家專利公司的角色。

而長鑫的 DRAM 內存技術來源,主要就是已破產的奇夢達公司,獲得了一千多萬份有關 DRAM 的技術文件及 2.8TB 數據。

合肥長鑫基於授權所獲得的奇夢達 Buried Wordline 相關技術和從全球招攬擁有豐富經驗的人才,藉助先進的製造裝備把奇夢達的 46 納米技術平穩推進到了 10 納米級別。公司目前也已經開始了 HKMG、EUV 和 GAA 等新技術的探索。

長鑫公司在此基礎上將奇夢達 46nm 工藝的內存改進,研發出了 10nm 級的自主產權的內存芯片,耗資超過 25 億美元。

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技術發展路線各家大體一致

從長鑫存儲 DRAM 技術發展的路線規劃來看,其研發的產品線包括 DDR4、LPDDR4X、DDR5 以及 LPDDR5、GDDR6,雖然未公佈具體時間節點,但產品發展線路與三星、SK 海力士、美光等國際大廠 DRAM 發展大體一致。

全球主要的 DRAM 廠商三星、SK 海力士、美光等目前採用的是 1Znm DRAM 技術。其中三星在 2019 年 3 月宣佈將在下半年採用 1Znm 工藝技術量產 8Gb DDR4,生產率提高 20%以上;

美光也在 8 月份大規模生產 1Znm16Gb DDR4 產品,SK Hynix 也採用第三代 10nm 級(1znm)工藝開發出了 16Gbit DDR4。

長鑫存儲還規劃將採用 10G3(17nm 工藝)發展 DDR4、LPDDR4X、DDR5 以及 LPDDR5 產品,採用 10G5 工藝推出 DDR5、LPDDR5 以及 GDDR6 產品,該技術是使用 HKMG 和氣隙位線技術,並在未來導入使用柱狀電容器、全能柵極晶體管以及極紫外光刻(EUV)工藝。

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奇夢達的興衰就是歐洲存儲的命運

2005 年 7 月,英飛凌發佈 2005 年第三季度財務報告,英飛凌的內存部門,同比營收跌幅達到了 19%。

隨後,英飛凌加快了重組進度,並於 2006 年 5 月 1 日完成,這比計劃提前了兩個月。由內存部門剝離的新公司,命名為“奇夢達”。

奇夢達是當時全球內存廠商中,率先投資 12 英寸晶圓的廠家,奇夢達約三份二 DRAM 內存是使用 300mm 晶圓生產,是全球 300mm 晶圓使用率最高的企業;

在 2006 年 9 月,奇夢達與南亞科合作,宣佈了 75nmDRAM 溝槽式技術,75nm 工藝的出現,比 90nm 工藝進一步減低芯片的尺寸,從而達到每塊晶圓的可分割量約 40%的增長。

2007 年,作為全球第四大 DRAM 供應商,奇夢達發佈 GDDR5 白皮書,其 GDDR5 顯存生產設備已經批量試產。而當時世界的主流儲存器芯片是GDDR4,對於一心試圖跳過 GDDR4 直接上 GDDR5 的奇夢達來說,這無疑是個巨大的進步。

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但在 2008 年上半年,其營收為 9.25 億歐元,較前一年同期減少 57%,2008 年上半財年度的稅前息前淨虧損為 10.58 億歐元,而 2007 財年上半年,奇夢達稅前息前淨利還有可觀的 3.35 億歐元。

也就是說,短短一年的時間,奇夢達從一家盈利超過 3 億歐元的公司,變成了一家淨虧損超過 10 億歐元的公司,利潤跌幅超過 300%。

最終,奇夢達沒有等到批准,也沒用等到援助資金,只能無奈的宣佈破產,時間是 2009 年 1 月 23 日,歐洲儲存器之光奇夢達,短短 3 年時間裡走到了盡頭。

長鑫存儲與 WiLAN 全資子公司 Polaris Innovations Limited 已達成專利許可協議和專利採購協議。這些專利由德國製造商奇夢達開發,Polaris 從其母公司英飛凌購得。

依據雙方達成的獨立專利採購協議,長鑫存儲從 Polaris 購得相當數量的 DRAM 專利,此專利許可和專利採購協議中所包括的交易金額等商業秘密條款未予披露。

合肥長鑫通過兩次合作,基本上將奇夢達遺留在外的專利收歸囊中,但是依舊沒辦法完全規避 DRAM 的技術專利風險,畢竟在奇夢達破產案中,其當時領先世界的技術被華邦和爾必達、華亞科及鎂光獲得一部分,這部分也有可能成為後期專利戰的風險。

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結尾

在可以預期的 2-3 年內,國產內存極有可能會面臨著出生即落後的境遇。而由於製程與產能的雙重落後,國產內存在短期內很難對國際 DRAM 市場格局造成影響。但從長期來說,國產存儲芯片的大規模投產一定會對市場格局造成衝擊。


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