DRAM芯片市場47年的“戰(zhàn)爭歷史”
DRAM芯片即動態(tài)隨機存取存儲器,DRAM 只能將數(shù)據(jù)保持很短的時間,所以需要定時刷新。DRAM 分為很多種,常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM 以及 WRAM 等。
這張照片展示了一堆古董內(nèi)存。從上到下是:采用三星顆粒的兩根32M 72針DRAM內(nèi)存,韓國生產(chǎn)。中間是新加坡NCP的256M PC133 SDRAM內(nèi)存。最下面是采用英飛凌顆粒的64M PC133 SDRAM內(nèi)存,葡萄牙生產(chǎn)。其中NCP是新加坡赫克松(Hexon)集團的內(nèi)存品牌。赫克松成立于1989年,是德國英飛凌和日本爾必達的亞太區(qū)總代理,因此采購兩家的DRAM顆粒,到新加坡組裝成內(nèi)存條,然后銷售到中國大陸,靠價格低廉取勝。不過時至今日,德國英飛凌(奇夢達)和日本爾必達,都已經(jīng)破產(chǎn)倒閉。只剩下了韓國三星獨霸江湖。
DRAM是動態(tài)隨機存儲器的意思,也就是電腦內(nèi)存。對于今天的消費者來說,電腦內(nèi)存只是些綠色的小條條,售價不過幾百元。然而這些小玩意,卻走過了長達120年的復雜演進歷史。從百年前的穿孔紙卡、磁鼓、磁芯到半導體晶體管DRAM內(nèi)存。人們已經(jīng)很難想象,一個電冰箱大小的計算機存儲器,只能存儲幾K數(shù)據(jù),售價卻高達幾萬美元。在中國市場,1994年的時候,一根4M內(nèi)存售價1400元,相當于兩個月工資。1999年臺灣921大地震,在北京中關村,一根64M SDRAM內(nèi)存條,價格可以在幾天內(nèi),從500元暴漲到1600元。
自1970年,美國英特爾的半導體晶體管DRAM內(nèi)存上市以來,已經(jīng)過去47年。DRAM內(nèi)存芯片市場,累計創(chuàng)造了超過1萬億美元產(chǎn)值($1000,000,000,000美元)。企業(yè)間摻雜著你死我活的生死搏殺。美國、日本、德國、韓國、中國臺灣的選手,懷揣巨額籌碼,高高興興地走進來,卻在輸光光之后黯然離場。無數(shù)名震世界的產(chǎn)業(yè)巨頭轟然倒地。就連開創(chuàng)DRAM產(chǎn)業(yè)的三大元老——英特爾、德州儀器和IBM,也分別在1986年、1998年和1999年,凄慘地退出了DRAM市場。目前,只有韓國三星和海力士,占據(jù)絕對壟斷地位,在DRAM市場呼風喚雨,賺得盆滿缽滿。
從美國到韓國,這個巨大的轉(zhuǎn)變,背后隱藏著半個世紀以來,那些不為人知的經(jīng)濟戰(zhàn)爭,足以載入經(jīng)濟學教科書。把歐美和中國,那些冒牌經(jīng)濟學家,極力鼓吹的“自由市場經(jīng)濟”論調(diào),徹底掃進垃圾堆。
——這是一場真正的經(jīng)濟戰(zhàn)爭,國與國之間的生死較量,慘烈程度遠超液晶戰(zhàn)爭。
1949年,美國哈佛大學實驗室的王安博士,發(fā)明磁芯存儲器。這種古老的存儲器一直使用到1970年代。直至被英特爾批量生產(chǎn)的DRAM內(nèi)存淘汰。
在敘述這場經(jīng)濟戰(zhàn)爭前,我們先從總體上,了解一下DRAM內(nèi)存產(chǎn)業(yè)的脈絡和現(xiàn)狀。
電腦存儲器的發(fā)明者,幾乎都來自計算機巨頭——美國IBM公司。IBM的歷史最早可追溯到1890年代。美國統(tǒng)計學家霍列瑞斯(Hollerith Machin)研制了穿孔制表機,采用在卡紙上打孔的方式,記錄統(tǒng)計數(shù)據(jù)。1890年,美國進行第12次人口普查時,便大量采用這種機器。直到1930年代,IBM每年仍要銷售上千萬張穿孔紙卡。
1932年,IBM公司的奧地利裔工程師古斯塔夫·陶斯切克(Gustav Tauschek),發(fā)明了第一種被廣泛使用的計算機存儲器,稱為“磁鼓存儲器”。直到1950年代,磁鼓依然是大型計算機的主要存儲方式。1956年,IBM公司購買了中國人王安博士(上海人),擁有的“磁芯存儲器”專利。磁芯存儲一直使用至1970年代。1966年,IBM公司的研究人員,羅伯特·登納德博士,發(fā)明了半導體晶體管DRAM內(nèi)存,并在1968年獲得專利。
然后,1970年美國英特爾,依靠批量生產(chǎn)DRAM大獲成功,逼死了磁芯存儲器。1976年日本廠商進攻DRAM市場后,差點將英特爾逼死。1985年美國發(fā)動經(jīng)濟戰(zhàn)爭,扶植韓國廠商進攻DRAM產(chǎn)業(yè),又將日本廠商逼死。1997年美國發(fā)動亞洲金融風暴,差點將韓國廠商逼死。美國控制韓國經(jīng)濟后,韓國廠商又借著DRAM市場的暴利翻身崛起。此時不怕死的臺灣人沖進DRAM市場,投入500億美元卻虧得血本無歸。2007年全球經(jīng)濟危機,逼死了德國廠商,并將臺灣DRAM廠商打翻在地,狠踩兩腳。2017年,不怕死的中國大陸廠商沖了進來,準備投資660億美元,進攻DRAM市場。
有人說,中國人瘋了。
我說沒瘋,因為中國——做為世界第一大電子產(chǎn)品制造國,居然90%以上的內(nèi)存靠進口,剩下那部分,居然連國產(chǎn)的產(chǎn)量,都控制在韓國企業(yè)手里。
2015年,韓國三星電子投資136億美元(15.6萬億韓元),在韓國京畿道平澤市,建設12寸晶圓DRAM廠(Fab18)。該項目占地2.89平方公里,總產(chǎn)能預計將達到每月45萬片晶圓,其中3D NAND閃存芯片將占據(jù)一半以上。主要生產(chǎn)第四代64層堆疊3D NAND閃存芯片。2017年7月4日三星宣布該廠投產(chǎn)。
行業(yè)高度壟斷——韓國三星獨占鰲頭
我們來看看市場情況,就知道中國為什么非要進攻DRAM市場了。半導體存儲器主要應用于臺式電腦、筆記本電腦、手機、平板電腦、固態(tài)硬盤、閃存等領域,包括DRAM、NAND Flash和NOR Flash三大類。2015年全球半導體存儲器銷售總額達772億美元。在全球3352億美元的集成電路產(chǎn)業(yè)中,占據(jù)23%的份額,是極為重要的產(chǎn)業(yè)核心部件。
其中DRAM內(nèi)存主要用于臺式電腦、筆記本電腦,全球市場規(guī)模約420億美元,目前被韓國三星、海力士和美國鎂光三家壟斷,占據(jù)90%以上的份額。從1992年以來,韓國三星在DRAM市場已經(jīng)連續(xù)25年蟬聯(lián)世界第一,占據(jù)絕對壟斷地位,市占率超過60%。似乎無人可以撼動它的地位。
NAND Flash閃存主要用于手機存儲、平板電腦、SSD固態(tài)硬盤、大容量閃存,全球市場規(guī)模約300億美元,壟斷形勢更加嚴重。韓國三星、海力士、美國鎂光、英特爾、閃迪、日本東芝六家廠商,壟斷了全球99%的產(chǎn)量。其中僅三星、海力士、東芝三家,就占了80%以上的份額。NOR Flash閃存屬于小眾產(chǎn)品,主要用于16M以下的小容量閃存,全球市場規(guī)模只有30億美元,由美國鎂光、韓國三星、臺灣旺宏、華邦、中國大陸的兆易創(chuàng)新等7家企業(yè)瓜分。
行業(yè)高度壟斷造成的結(jié)果,是前三大廠商可以輕易操縱產(chǎn)量和價格,用低價來擠垮競爭對手,或用漲價來謀取暴利。2016年由于全球內(nèi)存芯片缺貨,三星電子營業(yè)收入達到809億美元,利潤高達270億美元。韓國海力士收入142億美元,美國鎂光收入128億美元。
而中國廠商深受其害。中國是世界最大的電子產(chǎn)品制造國。2016年,光是中國就是生產(chǎn)了3.314億臺電腦,21億臺手機(其中智能手機占15億臺),1.78億臺平板電腦。與之相對應,2016年,中國進口DRAM產(chǎn)品超過130億美元。中國需要的存儲器芯片9成以上需要進口。國內(nèi)DRAM產(chǎn)能也掌握在韓國海力士等外資廠商手中。
2015年起,美國鎂光(Micron),在新加坡Woodlands投資40億美元,擴建Fab 10X晶圓廠,主要生產(chǎn)第二代32層堆疊3D NAND閃存。2017年建成后,月產(chǎn)能14萬片晶圓,采用16納米工藝。
有錢都買不到——那就自己造吧
在外資廠商故意操縱下,華為、中興、小米、聯(lián)想等中國手機、PC廠商,經(jīng)常遇到DRAM缺貨情況。而在中國國內(nèi),僅有中芯國際具備少量DRAM產(chǎn)能,根本無法實現(xiàn)進口替代。更嚴重的事例還有:2016年3月,美國政府下令制裁中國中興通訊,禁止美國廠商給中興提供元器件。這種情況簡直讓人不寒而栗。2017年4月,華為手機爆出閃存門事件。事情的根源,實際就是華為手機用的NAND Flash內(nèi)存嚴重缺貨。
怎么辦呢?有錢可以買吧?2015年7月,中國紫光集團向全球第三大DRAM廠商,美國鎂光科技,提出230億美元的收購要約。結(jié)果被鎂光拒絕了,理由是擔心美國政府,會以信息安全方面的考慮,阻撓這項交易。
那就自己造吧。于是從2016年起,中國掀起了一場DRAM產(chǎn)業(yè)投資風暴。紫光集團宣布投資240億美元,在武漢建設國家存儲器基地(武漢新芯二期12英寸晶圓DRAM廠),占地超過1平方公里,2018年一期建成月產(chǎn)能20萬片,預計到2020年建成月產(chǎn)能30萬片,年產(chǎn)值超過100億美元。計劃2030年建成月產(chǎn)能100萬片。福建晉華集團與聯(lián)華電子合作,一期投資370億元,在晉江建設12英寸晶圓DRAM廠,2018年建成月產(chǎn)能6萬片,年產(chǎn)值12億美元。規(guī)劃到2025年四期建成月產(chǎn)能24萬片。合肥長鑫投資494億(72億美元),2018年建成月產(chǎn)能12.5萬片。
2017年1月,紫光集團宣布投資300億美元(約2000億人民幣),在江蘇南京投資建設半導體存儲基地,一期投資100億美元,建成月產(chǎn)能10萬片,主要生產(chǎn)3D NAND FLASH(閃存)、DRAM存儲芯片。
上述四個項目總投資超過660億美元(4450億元人民幣)。確實有點瘋狂。
但是只要認真研究過去半個世紀,世界DRAM產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史,就會讓人看清一件事情。
——拿錢砸死對手,少砸一點就會死!不相信的都死了!
2016年6月,美國IBM實驗室的研究人員Janusz Nowak,向記者展示新型的磁性儲藏器(STT-MRAM)12寸晶圓。磁性內(nèi)存既有DRAM和SRAM的高性能,又有閃存的低功耗和低成本,被認為具有競爭下一代內(nèi)存的潛力,但是還存在很多問題。
2017年6月,韓國三星電子宣布,開始在平澤工廠(Fab18),批量生產(chǎn)64層堆疊的256Gb第四代TLC V-NAND內(nèi)存產(chǎn)品。三星目前V-NAND占整體NAND Flash產(chǎn)能的70%以上,擁有500多項專利。