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臺灣存儲器夢破碎對大陸存儲器發展之借鑒

2017-01-13
關鍵詞: 存儲器 工藝 成本

臺灣地區取得全球晶圓代工第一、封裝第一及IC設計第二(僅次于美國)的驕人成績,并沒有沾沾自喜,相反總是在努力尋找差距,并確立追趕目標,這一點非常難能可貴。例如在臺灣島內自2004年開始,就半導體及平板顯示業展開大討論,以南韓為目標尋找差距,口號是“為什么韓國能,臺灣不能?”

通過分析與比較,臺灣在半導體產業中的目標是:1) 總產值要超過韓國,成為繼美國,日本之后的全球第三位;2) 在未來三至五年中,存儲器業要超過韓國,成為全球第一。

為什么選擇存儲器作為突破口?

這是一個值得思考的好問題。回顧80年代日本追趕美國,以及90年代韓國追趕日本,都是以存儲器作為突破口。原因是存儲器市場巨大、設計技術相對簡單且易于擴大市場份額。

韓國就是在6英寸晶圓廠過渡到8英寸晶圓廠的世代交替時,以9座8英寸晶圓廠的產能優勢,一舉取代日本廠商躍居全球DRAM產業的第一。

臺灣地區試圖以同樣的方法,希望在8英寸過渡到12英寸晶圓廠的世代交替時,以擁有全球最多的12英寸晶圓廠來取勝。結果臺灣并未成功,三星及海力士仍雄居全球存儲器第一與第二位。

臺灣在存儲器方面重投資策略未能奏效

半導體業內有個潛規則,只要舍得投資就有可能成功。例如臺灣地區半導體業在90年初代工模式剛興起時,年投資金額與年銷售額之比達60%以上。

根據此理念,臺灣地區從2004年開始加速存儲器方面的投資。例如從2004至2008年期間,臺灣地區在存儲器方面的總投資達300億美元以上,擁有近20條12英寸晶圓生產線,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英寸晶圓生產線多而取得勝利,日前臺灣地區已宣布放棄存儲器追趕策略,而轉向固守陣地。臺灣DRAM和三星投資比較,如下圖所示。

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臺灣DRAM與三星在投資方面的比較

原因初探

臺灣地區在存儲器方面重投資而未能奏效,原因是多方面的,也可以認為臺灣地區在半導體策略上的一次重大失誤。據筆者觀察有以下三個主要原因:

首先,臺灣地區在發展存儲器業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產業中有兩個趨勢已成為共識。一個是工藝制程轉變快,緊跟摩爾定律。由于存儲器的產品設計上相對簡單,無多大差異。例如在12英寸晶圓中,同為512Mb DDR2產品,在相同工藝制程下,假設成品率均為85%時,90nm制程每片晶圓上產出的芯片數量為750至1050個,70nm制程則是1350至1420個,成本差距達40%以上。所以目前全球DRAM業紛紛從70nm制程加快轉進6x-5xnm制程。

另一個是月產能達15萬片的超級大廠盛行,投資高達50-80億美元。主要原因是出于運營成本的考慮,運行3個5萬片晶圓廠的成本肯定高過一個15萬片晶圓廠。按此理分析,代工廠的產能小,無法與IDM廠競爭。當產能足夠大時,一來代工廠擔心未來訂單不足而猶豫擴充產能,同時那些IDM廠又擔心代工廠會與自己爭奪客戶。另外,從根本上那些IDM廠也不可能把最先進制程的產品交給代工廠。因此,代工模式在DRAM業中受到質疑,中芯國際于2007年退出存儲器代工可能也是基于此理。

再有一個原因,臺灣地區存儲器業中缺乏自己應有的技術,過多的依賴于技術轉移。例如力晶與爾必達,茂德與海力士及華亞科與奇夢達(現在的美光),這三對都是前者依賴于后者的技術,因而臺系廠缺乏自已應有的技術,等于沒有脊梁。這也是臺灣地區存儲器追趕韓國失敗的主要原因。

最后一個原因是全球存儲器的市場未能達到預期。而目前幾乎2/3的新建或擴充產能集中在存儲器業中。從市場分析,推動全球存儲器業再次躍起有如下幾個潛在因素:Vista操作系統的普及,全球服務器和數據處理中心中存儲器的更替,以及筆記本和移動多媒體中SSD的推廣。因種種原因市場并未如預期那么大,而前幾年的投資開始發酵,造成供過于求的局面,最終導致DRAM和NAND閃存價格的持續下跌完全超出市場預期。

臺灣地區存儲器業經過近5年努力,花費300億美元以上的投資,結果未能超過韓國。一方面表明韓國在存儲器方面的實力之強大;另一方面也證明“金錢不是萬能的”,挑戰了半導體業的潛規則。

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