導(dǎo)讀:此文是 2008 年由我所寫,至今重讀覺(jué)得還有價(jià)值。存儲(chǔ)器要做出來(lái)并不難,美、日、韓、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)都可以,中國(guó)也不可能例外。問(wèn)題是在成本,有關(guān)成本的主要因素,一是折舊,通常占 40%-50%,是個(gè)大頭;另一個(gè)是工藝制程,如 90nm 與 70nm 制程在每片晶圓上產(chǎn)出的芯片數(shù)量分別為 750-1050 個(gè)及 1350-1420 個(gè),成本差距達(dá) 40%以上;再有如成品率,人家 90%,你才 80%,又差一步。加上存儲(chǔ)器的技術(shù)進(jìn)步很快,不但在工藝制程方面,現(xiàn)在的 3D NAND,到 2018 年時(shí)可能已經(jīng)量產(chǎn) 64 層或更多層產(chǎn)品,這一切都影響到存儲(chǔ)器的制造成本。
可以想到全球存儲(chǔ)器業(yè)的壟斷者三星、海力士、美光、東芝等的最后一招,一定是采用價(jià)格戰(zhàn)來(lái)壓制中國(guó)的崛起。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)取得全球晶圓代工第一、封裝第一及 IC 設(shè)計(jì)第二(僅次于美國(guó))的驕人成績(jī),并沒(méi)有沾沾自喜,相反總是在努力尋找差距,并確立追趕目標(biāo),這一點(diǎn)非常難能可貴。例如在中國(guó)臺(tái)灣島內(nèi)自 2004 年開始,就半導(dǎo)體及平板顯示業(yè)展開大討論,以南韓為目標(biāo)尋找差距,口號(hào)是“為什么韓國(guó)能,中國(guó)臺(tái)灣不能?”
通過(guò)分析與比較,中國(guó)臺(tái)灣在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的目標(biāo)是:1) 總產(chǎn)值要超過(guò)韓國(guó),成為繼美國(guó),日本之后的全球第三位;2) 在未來(lái)三至五年中,存儲(chǔ)器業(yè)要超過(guò)韓國(guó),成為全球第一。
為什么選擇存儲(chǔ)器作為突破口?
這是一個(gè)值得思考的好問(wèn)題?;仡?80 年代日本追趕美國(guó),以及 90 年代韓國(guó)追趕日本,都是以存儲(chǔ)器作為突破口。原因是存儲(chǔ)器市場(chǎng)巨大、設(shè)計(jì)技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單且易于擴(kuò)大市場(chǎng)份額。
韓國(guó)就是在 6 英寸晶圓廠過(guò)渡到 8 英寸晶圓廠的世代交替時(shí),以 9 座 8 英寸晶圓廠的產(chǎn)能優(yōu)勢(shì),一舉取代日本廠商躍居全球 DRAM 產(chǎn)業(yè)的第一。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)試圖以同樣的方法,希望在 8 英寸過(guò)渡到 12 英寸晶圓廠的世代交替時(shí),以擁有全球最多的 12 英寸晶圓廠來(lái)取勝。結(jié)果中國(guó)臺(tái)灣并未成功,三星及海力士仍雄居全球存儲(chǔ)器第一與第二位。
中國(guó)臺(tái)灣在存儲(chǔ)器方面重投資策略未能奏效
半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)有個(gè)潛規(guī)則,只要舍得投資就有可能成功。例如中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體業(yè)在 90 年初代工模式剛興起時(shí),年投資金額與年銷售額之比達(dá) 60%以上。
根據(jù)此理念,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)從 2004 年開始加速存儲(chǔ)器方面的投資。例如從 2004 至 2008 年期間,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在存儲(chǔ)器方面的總投資達(dá) 300 億美元以上,擁有近 20 條 12 英寸晶圓生產(chǎn)線,位列全球第一,大大超出同期三星的投資。但是最終并未因 12 英寸晶圓生產(chǎn)線多而取得勝利,日前中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)已宣布放棄存儲(chǔ)器追趕策略,而轉(zhuǎn)向固守陣地。中國(guó)臺(tái)灣 DRAM 和三星投資比較,如下圖所示。
中國(guó)臺(tái)灣 DRAM 與三星在投資方面的比較
原因初探
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在存儲(chǔ)器方面重投資而未能奏效,原因是多方面的,也可以認(rèn)為中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在半導(dǎo)體策略上的一次重大失誤。據(jù)筆者觀察有以下三個(gè)主要原因:
首先,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在發(fā)展存儲(chǔ)器業(yè)中主要采用代工模式,而代工模式在 DRAM 中以失敗告終。
眾所周知,在 DRAM 產(chǎn)業(yè)中有兩個(gè)趨勢(shì)已成為共識(shí)。一個(gè)是工藝制程轉(zhuǎn)變快,緊跟摩爾定律。由于存儲(chǔ)器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上相對(duì)簡(jiǎn)單,無(wú)多大差異。例如在 12 英寸晶圓中,同為 512Mb DDR2 產(chǎn)品,在相同工藝制程下,假設(shè)成品率均為 85%時(shí),90nm 制程每片晶圓上產(chǎn)出的芯片數(shù)量為 750 至 1050 個(gè),70nm 制程則是 1350 至 1420 個(gè),成本差距達(dá) 40%以上。所以目前全球 DRAM 業(yè)紛紛從 70nm 制程加快轉(zhuǎn)進(jìn) 6x-5xnm 制程。
另一個(gè)是月產(chǎn)能達(dá) 15 萬(wàn)片的超級(jí)大廠盛行,投資高達(dá) 50-80 億美元。主要原因是出于運(yùn)營(yíng)成本的考慮,運(yùn)行 3 個(gè) 5 萬(wàn)片晶圓廠的成本肯定高過(guò)一個(gè) 15 萬(wàn)片晶圓廠。按此理分析,代工廠的產(chǎn)能小,無(wú)法與 IDM 廠競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)產(chǎn)能足夠大時(shí),一來(lái)代工廠擔(dān)心未來(lái)訂單不足而猶豫擴(kuò)充產(chǎn)能,同時(shí)那些 IDM 廠又擔(dān)心代工廠會(huì)與自己爭(zhēng)奪客戶。另外,從根本上那些 IDM 廠也不可能把最先進(jìn)制程的產(chǎn)品交給代工廠。因此,代工模式在 DRAM 業(yè)中受到質(zhì)疑,中芯國(guó)際于 2007 年退出存儲(chǔ)器代工可能也是基于此理。
再有一個(gè)原因,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)存儲(chǔ)器業(yè)中缺乏自己應(yīng)有的技術(shù),過(guò)多的依賴于技術(shù)轉(zhuǎn)移。例如力晶與爾必達(dá),茂德與海力士及華亞科與奇夢(mèng)達(dá)(現(xiàn)在的美光),這三對(duì)都是前者依賴于后者的技術(shù),因而臺(tái)系廠缺乏自已應(yīng)有的技術(shù),等于沒(méi)有脊梁。這也是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)存儲(chǔ)器追趕韓國(guó)失敗的主要原因。
最后一個(gè)原因是全球存儲(chǔ)器的市場(chǎng)未能達(dá)到預(yù)期。而目前幾乎 2/3 的新建或擴(kuò)充產(chǎn)能集中在存儲(chǔ)器業(yè)中。從市場(chǎng)分析,推動(dòng)全球存儲(chǔ)器業(yè)再次躍起有如下幾個(gè)潛在因素:Vista 操作系統(tǒng)的普及,全球服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理中心中存儲(chǔ)器的更替,以及筆記本和移動(dòng)多媒體中 SSD 的推廣。因種種原因市場(chǎng)并未如預(yù)期那么大,而前幾年的投資開始發(fā)酵,造成供過(guò)于求的局面,最終導(dǎo)致 DRAM 和 NAND 閃存價(jià)格的持續(xù)下跌完全超出市場(chǎng)預(yù)期。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)存儲(chǔ)器業(yè)經(jīng)過(guò)近 5 年努力,花費(fèi) 300 億美元以上的投資,結(jié)果未能超過(guò)韓國(guó)。一方面表明韓國(guó)在存儲(chǔ)器方面的實(shí)力之強(qiáng)大;另一方面也證明“金錢不是萬(wàn)能的”,挑戰(zhàn)了半導(dǎo)體業(yè)的潛規(guī)則。
結(jié)語(yǔ)
任何策略不可能簡(jiǎn)單地復(fù)制,任何成功都是由多個(gè)因素共同促成的。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在半導(dǎo)體業(yè)總體上是成功的,但是此次存儲(chǔ)器之夢(mèng)未能實(shí)現(xiàn)。