台湾存储器梦破碎对大陆存储器发展之借鉴
2017-01-13
台湾地区取得全球晶圆代工第一、封装第一及IC设计第二(仅次于美国)的骄人成绩,并没有沾沾自喜,相反总是在努力寻找差距,并确立追赶目标,这一点非常难能可贵。例如在台湾岛内自2004年开始,就半导体及平板显示业展开大讨论,以南韩为目标寻找差距,口号是“为什么韩国能,台湾不能?”
通过分析与比较,台湾在半导体产业中的目标是:1) 总产值要超过韩国,成为继美国,日本之后的全球第三位;2) 在未来三至五年中,存储器业要超过韩国,成为全球第一。
为什么选择存储器作为突破口?
这是一个值得思考的好问题。回顾80年代日本追赶美国,以及90年代韩国追赶日本,都是以存储器作为突破口。原因是存储器市场巨大、设计技术相对简单且易于扩大市场份额。
韩国就是在6英寸晶圆厂过渡到8英寸晶圆厂的世代交替时,以9座8英寸晶圆厂的产能优势,一举取代日本厂商跃居全球DRAM产业的第一。
台湾地区试图以同样的方法,希望在8英寸过渡到12英寸晶圆厂的世代交替时,以拥有全球最多的12英寸晶圆厂来取胜。结果台湾并未成功,三星及海力士仍雄居全球存储器第一与第二位。
台湾在存储器方面重投资策略未能奏效
半导体业内有个潜规则,只要舍得投资就有可能成功。例如台湾地区半导体业在90年初代工模式刚兴起时,年投资金额与年销售额之比达60%以上。
根据此理念,台湾地区从2004年开始加速存储器方面的投资。例如从2004至2008年期间,台湾地区在存储器方面的总投资达300亿美元以上,拥有近20条12英寸晶圆生产线,位列全球第一,大大超出同期三星的投资。但是最终并未因12英寸晶圆生产线多而取得胜利,日前台湾地区已宣布放弃存储器追赶策略,而转向固守阵地。台湾DRAM和三星投资比较,如下图所示。
台湾DRAM与三星在投资方面的比较
原因初探
台湾地区在存储器方面重投资而未能奏效,原因是多方面的,也可以认为台湾地区在半导体策略上的一次重大失误。据笔者观察有以下三个主要原因:
首先,台湾地区在发展存储器业中主要采用代工模式,而代工模式在DRAM中以失败告终。
众所周知,在DRAM产业中有两个趋势已成为共识。一个是工艺制程转变快,紧跟摩尔定律。由于存储器的产品设计上相对简单,无多大差异。例如在12英寸晶圆中,同为512Mb DDR2产品,在相同工艺制程下,假设成品率均为85%时,90nm制程每片晶圆上产出的芯片数量为750至1050个,70nm制程则是1350至1420个,成本差距达40%以上。所以目前全球DRAM业纷纷从70nm制程加快转进6x-5xnm制程。
另一个是月产能达15万片的超级大厂盛行,投资高达50-80亿美元。主要原因是出于运营成本的考虑,运行3个5万片晶圆厂的成本肯定高过一个15万片晶圆厂。按此理分析,代工厂的产能小,无法与IDM厂竞争。当产能足够大时,一来代工厂担心未来订单不足而犹豫扩充产能,同时那些IDM厂又担心代工厂会与自己争夺客户。另外,从根本上那些IDM厂也不可能把最先进制程的产品交给代工厂。因此,代工模式在DRAM业中受到质疑,中芯国际于2007年退出存储器代工可能也是基于此理。
再有一个原因,台湾地区存储器业中缺乏自己应有的技术,过多的依赖于技术转移。例如力晶与尔必达,茂德与海力士及华亚科与奇梦达(现在的美光),这三对都是前者依赖于后者的技术,因而台系厂缺乏自已应有的技术,等于没有脊梁。这也是台湾地区存储器追赶韩国失败的主要原因。
最后一个原因是全球存储器的市场未能达到预期。而目前几乎2/3的新建或扩充产能集中在存储器业中。从市场分析,推动全球存储器业再次跃起有如下几个潜在因素:Vista操作系统的普及,全球服务器和数据处理中心中存储器的更替,以及笔记本和移动多媒体中SSD的推广。因种种原因市场并未如预期那么大,而前几年的投资开始发酵,造成供过于求的局面,最终导致DRAM和NAND闪存价格的持续下跌完全超出市场预期。
台湾地区存储器业经过近5年努力,花费300亿美元以上的投资,结果未能超过韩国。一方面表明韩国在存储器方面的实力之强大;另一方面也证明“金钱不是万能的”,挑战了半导体业的潜规则。