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半导体最靠谱的辣个男人!

是说芯语 2021-01-17

The following article is from 品利基金 Author 陈启


“是说芯语”已陪伴您543天


在本文的创作过程中,笔者得到来自圈内朋友的大力支持,笔者寻访多位曾在一线战斗过的从业人员,试图把淹没在历史中的记忆还原,特别是金捷幡老师,提供相当多的内容,笔者在其原作品上作补充和修改。


本文为纪念国产光威内存上市,以及笔者最敬佩的“半导体最靠谱的辣个男人”,希望各位多多转发,最好能让“辣个男人”看到,笔者就想敬他一杯,为中国内存干一杯!同时笔者也为所有为中国半导体事业奋斗过的人点个赞!


还记得2017年一个段子:



内存条在2017年以超过70%涨幅,碾压所有理财产品!于是就诞生了这个著名的段子。


2017年最佳理财产品——内存条!


2017年内存条这70%的涨幅,确实令人吃惊,其实历史上内存条价格波动比这夸张的涨幅多了去了。1999年台湾“921地震”后,中关村内存条价格连夜提价一周内翻三倍!在今天来看都是无法想象的。


在这内存巨大的行业利益面前,无数半导体巨头虎视眈眈,但是在内存数十年的历史中,大多数公司都烟消云散,内存条历史中充斥着豪门巨头们的恩怨、利益与血泪,有笑傲江湖,也有白骨累累。


半导体的大宗商品


半导体主要分成集成电路、光电子、传感器、分立器件四大类。其中集成电路又分成存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器四类。


存储器主要包括DRAM和FLASH、EEPROM、SRAM等各种产品。其中SRAM和ROM类占比非常小,几乎可以忽略不计,大头集中在DRAM和FLASH这两种产品上。


DRAM就是常说的内存条,FLASH是闪存。FLASH又分为Nor型和NAND型,Nor可以放入并运行操作系统,因此更多应用在工业设备、医疗仪器、汽车电子等特殊场合。NAND断电能保持数据,且价格便宜容量大,在手机、平板电脑等消费电子产品上充当硬盘的角色,每年用量十分巨大。


从市场规模来看DRAM和FLASH基本各占一半。根据WSTS的统计,2018年整个存储器市场的规模为1568亿美金,其中DRAM占57%,FLASH占41%。不过到2019年,由于下游市场的低迷,DRAM和NAND双双量价齐跌,市场规模削去二成之多。


由于进行任何运算,都需要内存作为数据存放的临时仓库,因此对内存的寻求是非常刚性的,于是内存被誉为“半导体的原油”。目前,存储器已经是半导体业内最大的细分市场,由于价格波动剧烈,又呈现一定的周期性,时不时暴涨暴跌,因此存储器价格变化像极了大宗商品的涨跌,便被称为“半导体的大宗商品”。


每颗晶粒下都是巨头们的血泪史——草莽的70年代。


上世纪50年代,诺贝尔物理学奖得主、半导体界泰斗级人物威廉·肖克利(William Bradford Shockley)发现了半导体的可掺杂性,并从理论上论证了半导体内电场力的强大力量,这一自然界的三大原力之一,并成功研制出半导体PN结二极管——人类第一个晶体,开创了半导体数十年波澜壮阔的大发展。作为半导体产业的发源地,加州硅谷诞生了无数传奇半导体公司。


晶体管之父:威廉·肖克利

1956年获诺贝尔物理学奖


在内存条没有发明之前,科技人员利用磁带、磁鼓、磁芯甚至打孔纸带来存储数据,存储容量、效率、速度根本没法看。


上世纪1967年的某一天,IBM的工程师 Robert H.Dennard在结束一场在IBM举行的全天研讨会回到家,坐在客厅里仔细回想所看到的磁芯存储器(magnetic-core memory)技术简报,当时他的研究工作锁定六晶体管(six-transistor)MOS半导体存储器,他正在寻找的就是像磁芯设计那么简单的东西。于是在那个晚上,Dennard有了开发单晶体管架构存储器的点子,最后他的点子得到了实现,他设计了MOS电容存储刷新的概念,被人尊称为“DRAM之父”。


不过,最早量产的DRAM应该是1968年半导体业泰山北斗仙童(Fairchild)生产的256bit内存,仙童的创始人都是肖克利实验室的学生,这八个人另立门户创立仙童,被肖克利痛骂“叛徒”,于是“仙童八叛徒”的故事与恩怨,成为硅谷最脍炙人口的传奇。


著名的仙童八叛徒


从仙童“再次叛逃”出来的牛人诺伊斯和戈登摩尔,创立了日后大名鼎鼎的半导体霸主——英特尔(Intel)。


灯,等灯,等灯!


英特尔的第一桶金来自i1103 1kb的内存芯片,是的你没看错,现在的CPU霸主是做内存起家的。i1103是第一款划时代的量产DRAM,真正使DRAM的生产达到经济规模,使得每bit存储降到1美分,i1103只有1k容量,是今天内存容量的百万分之一。


英特尔的第一桶金 i1103 1kb内存芯片


70年代上半期DRAM的霸主是英特尔,然而下半期则属于Mostek。这家公司是半导体先驱德州仪器(TI)的工程师创办的,靠着4kb和16kb DRAM,Mostek到70年代后期市场份额扩至超过8成。


1978年四个Mostek的员工离职在一个地下室创立了美光(Micron),他们第一个设计订单是给Mostek的64kb DRAM,后来在土豆大王J.R.Simplot的资助下买了二手设备开始加入了战局,经过一系列黑白的操作,美光成为直到今天的战国枭雄之一,一直活到现在。


美光科技


然而好景不长,Mostek最终在激烈的竞争中败下阵来。


在无数有巨大前途的领域中,Mostek最后选择了集中公司资源,在内存这个血腥行业中背水一战,但在和日韩背靠政府的企业竞争中最终败下阵来。Mostek在1985年被廉价卖给法国公司Thomson,后来随着Thomson和SGS的合并,魂归STM(意法半导体)。


为什么说是魂归呢?因为Mostek肉体已经基本不在了,但是还有大把内存领域的专利,STM居然靠这些专利,通过漫长诉讼内存制造商,赚取了数倍于收购Mostek的利润。


而后来,内存行业之间的各种诉讼,成为业界一个常态。专利就是护身符,专利就是公司的护城河,专利在手就有跟人干架的资本!


Mostek是内存界第一个败退的巨头,预示着美国群雄接下来的连续崩溃。


整个70年代,美国有数十家公司,最终到80年代大部分公司都被日系厂商一一剿灭。


每颗晶粒下都是巨头们的血泪史——日系厂商辉煌与衰落的80年代


内存从80年代起,渡过了草莽年代,开始进入高速成长期,行业竞争也成了拼工艺、拼良率、拼产能的拼制造综合实力的行业。日本五巨头(日立、三菱、东芝、NEC、富士通)和韩国四天王(三星、现代、LG、大宇)的杀入,使得行业利润降至冰点。除了五巨头,日本的内存厂商还有OKI、松下和日本钢铁等来凑热闹,都想来分一杯蛋糕。


好景不长,83年到85年游戏机市场崩盘,市场销量下降到只有之前的10%不到,这是导致内存严重过剩的一个重要原因。这个崩盘被称为Atari Shock,就是当年乔布斯打过工的那个游戏机公司Atari。游戏机公司的崩溃,导致了英特尔、国家半导体(National Semiconductor)等美国厂商彻底退出DRAM领域,80年代末美国只剩下美光(Micron)、德州仪器(TI)、IBM和摩托罗拉(Motorola)四家美系内存厂商,而在全球大概还有30家。


内存行业玩的就是投资-产能过剩-供过于求-玩家退出-供不应求-投资的循环游戏,Mostek和Intel的退出给了其它竞争对手的喘息机会。85年后任天堂红白机火的一塌糊涂,同时普通PC也开始进入民用领域,也使得内存厂商的日子好了不少。


日系厂商在资金上得到政府的大力支持,同时在良率上比美国人高出30%,使得80年代日系厂商垄断了大部分内存市场,一度超过80%的市场份额。


这里面插一个光刻机的故事,为什么日本良率比美国高30%?笔者深究之后推断,由于美商多用GCA的光刻机,刚开始GCA还稍微领先,随着尼康的设备越做好,稳定性、价格以及性能吊打GCA,因此多用尼康设备的日系厂家在产品方面有压倒性优势,可谓互相成就。而尼康也借此东风一举打败美光刻机公司称霸光刻机数十年,直到2008年后ASML横空出世,在浸润式光刻机上一举击溃尼康。


而在这个时候(1987年),现在的主角三星电子,只有不到10%的份额连前5名都进不去;另一个主角美光份额还不到5%,这两个后来的冤家对手在当时抱团取暖。三星的核心技术基本都来自美光,但是由于工艺落后、成本高,三星半导体到1986年亏损额高达3亿美元。四家韩国厂商(三星、现代、LG和大宇)在80年代投资超过20亿美元,可谓不惜血本。领先的日本厂商感受到了来自韩国的压力,通过倾销试图压垮韩商,然而坚韧的韩国人选择了坚持砸钱进去,抗住了巨大的压力。


在80年代初,日系厂商占据绝对的市场份额,风头一时无二。


好景不长,还是那熟悉的味道,一山不容二虎,美国面对巨大贸易逆差坐不住,先拿日本这只肥羊开刀。


美国商务部1985年启动了301反倾销调查,1985年逼迫日本签下著名的《广场协议》,日元汇率大幅飙升,1986年签署了《美日半导体协议》,逼迫日本打开封闭的日本芯片市场。美国巨头摩托罗拉(Motorola)得以靠政策东风和东芝于1987年在日本合资成立东北半导体,但10年后摩托罗拉退出内存市场买回了东芝的股份,东北半导体改生产MCU和其它逻辑器件。


85年后半导体协议的签署和日元的升值,终于让日本厂商气势汹汹的势头被遏制。虽然日本厂商仍然占据技术优势,但是无法再用价格武器打压对手。此时默默无闻的韩国三星抓住机会,使得韩国厂商也在80年代末期还是获取利润并生存下来,德仪和美光同时也获得了丰厚的利润。美日半导体协议的后果是,行政干预了市场,而消费者花了更贵的钱才能买到主流内存的电脑。后来由于IBM和惠普等内存大买家的投诉,反内存倾销的协议在1991年被瓦解。


每颗晶粒下都是巨头们的血泪史——群雄逐鹿的90年代


90年代上半叶是PC发展的黄金时期,Windows 操作系统的出现极大的带动个人PC行业的发展,内存条也随着PC的大规模普及而增长。


令人怀念的Window95操作系统


90年代初的日本电气(NEC)、日立(Hitachi)依然是傲立三甲,但由于日元升值和泡沫经济破灭,竞争力逐渐降低。汉城奥运会后,放眼世界的韩国厂商抓住了机会,三星、现代电子和LG半导体赶上来进入六强。1995年,美光的低价倾销引起日本厂商的震动,被称为Micron Shock。1997年日本钢铁退出DRAM生产并把工厂转给日立和UMC,1998年松下退出,1998年日立退出和TI在美国的合资厂,到90年代末,日本厂商的市场份额,已经从90年代初的70%跌到42%。


东芝在整个90年代DRAM领域一直处于第二阵营(5-10名),直到2000年,靠NAND重新回到内存界当主角。这时,韩国厂商高薪挖角东芝工程师,对不愿放弃终身雇佣的工程师甚至请他们周末坐飞机到韩国指导,使得韩国企业在技术上迅速赶上。90年代初不少厂商之间为减少研发投入形成了内存技术联盟,比NEC和AT&T、索尼和AMD、三菱和TI以及Motorola、OKI和SGS-Thomson。从结果看,三心二意想靠别人研发技术的公司,最后都歇菜得比较早。


在1Gb芯片的研发上,90年代末形成了三大技术阵营:


1. 韩系阵营:三星,LG,现代电子(Hynix);

2. 日美联盟阵营:日立、三菱和TI;

3. 美欧日联盟:IBM、Motorola、英飞凌和东芝。


最后一个阵营里东芝首先撤出,然后是摩托罗拉和IBM,这导致了后来英飞凌在沟槽式电容技术(Trench)上孤军奋战,最终功败垂成。


1997年的亚洲金融危机中,韩国企业由于负债率过高和外汇储备不足,欧美债务收紧导致韩元外汇价格在年底数周内暴跌60%,这却意外极大增强了韩国企业的出口竞争力,1998年韩企在DRAM领域份额超过日本企业。为了应对空前的危机,韩国政府向国际货币基金组织求救,并要求企业大裁员和抱团取暖,比如命令大宇汽车收购三星汽车,三星电子收购大宇电子,现代电子合并LG半导体。应该说韩国这次重整旗鼓非常成功,毕竟韩国国土小人口少,产业面面俱到的话竞争力肯定不行。此后,韩国在重点扶植的高科技、家电、汽车、石化和文娱等领域大放异彩,引导了世界上不可忽视的“韩流”。


1999年NEC和日立合并DRAM事业设立尔必达。当时背景的是,NEC份额已经跌到11%和第四名,日立跌到7%和第8名。双方都认识到这样的份额无法单独生存,尤其美光收购TI DRAM以后终止了和NEC的技术合作。然而合资公司尔必达并未像两家母公司预期的夺取20%市场份额,而是在2002年跌到5%,直到传奇社长阪本幸雄上任。


1999年是内存界的大变年:

排名世界第三的韩国现代半导体强娶了第五名LG半导体;

日立和NEC合并了其内存部门产生了尔必达;

IBM退出和东芝合资的Dominion从而退出内存业务;

刚刚完成收购德州仪器内存部门的美光也在其时进入大陆市场;

台湾921大地震因产线损失导致中关村内存一周内翻三倍,也是今天不能想象的。


每颗晶粒下都是巨头们的血泪史——千禧年泡沫破裂后的整合


2000年的时候,全球内存厂商的数量仍超过20家,然而2000年的科技股泡沫破裂之后,大批科技公司倒闭,内存领域也不例外。到2000年末只剩下不到10家。经过大整合,到2001年尘埃落定时的排名是这样的:三星、美光、海力士和英飞凌,四家握有近8成的市场份额。


2001-2014 DRAM市场份额


这时,最先出问题的是现代(Hynix)。


科技股泡沫破裂后,DRAM价格的狂跌,导致Hynix巨亏25亿美元,无法按期归还收购LG半导体(LG Semicon)时欠下的巨额贷款(超过140亿美元)。1999年由于青瓦台强压Hynix合并LG电子,Hynix居然付了高于LGS价值5倍的钱,Hynix的资产负债率高达令人咂舌的206%,所有人都认为它很快就完蛋了。以韩国交换银行(KEB)为首的债权人进驻Hynix并接管了管理权,并开始寻找买家。然而这么个巨债的烂摊子,又是在亏钱不要命的内存行业,三星和LG都拒绝接手。


这时,Hynix债权人找到了最善于乘人之危的美光,签了个跳楼价达成了协议卖掉公司,然而,Hynix的员工爆发了,工会给美光发了声明,声称一旦收购便所有员工集体辞职。在这种情况下,再想贪便宜的美光也只好撤退了,各家DRAM大厂都在期待Hynix的倒闭,使得内存价格可以回升。


另所有人意外的是,海力士债权人尤其KEB没有放弃,130家债权人联合起来,他们指派了KEB银行的 Eui-Jei Woo教授担任海力士CEO,Eui-Jei Woo教授当时的压力之大可以想象,据回忆他表示被任命这天这是他人生最糟糕的一天。


这些银行家极其认真地研究了行业并制定了惊艳的复兴计划:


1. 注销了80亿美元债务转成股份达到绝对控股并降低资产负债率;

2. 和意法半导体合作开发生产NAND闪存,借以缓解DRAM价格压力;

3. 和中国无锡谈了个超级合算的投资,韩方只投资2.5亿现金建设总投资20亿美元的先进12英寸晶圆厂(换句话说,也许是无锡救了海力士。然而后来看看西安对三星的慷慨又让无锡不算什么了。);

4. 把债权人的股份逐步转到股市让老百姓接盘(又是那熟悉的味道);

5. 借英飞凌与茂矽争端把茂德产能纳入麾下。


Hynix的无锡12英寸厂产能以及NAND闪存市场需求的暴增,在接下来几年为海力士带来数十亿美元的利润,不仅渡过难关并在市场中保持了核心竞争力。


英飞凌是2000-2006的另一个亮点,在时任CEO舒马赫的带领下,英飞凌兵强马壮人才济济由于率先在12英寸晶圆厂的大胆投资,使得英飞凌很快超过美光占据第3名,并在2006年个别季度超过Hynix跃升第2名。


在2004年,舒马赫突然免去CEO职务,起因是基建时乱花钱以及赛车赞助收取回扣,舒马赫否认并反击,并要求巨额补偿。


经过7年的漫长诉讼,双方达成和解,英飞凌支付590万欧元的补偿,支持激进内存投资的舒马赫离职给四年后英飞凌内存的崩盘打下了伏笔。


英飞凌(Infineon)赞助的奥迪赛车


舒马赫是英飞凌内存扩张的旗手,他精心规划的战略,几乎成功。如果茂德和南亚都在麾下,再加上与中芯国际的合作,市占率接近30%,几乎可以和三星并驾齐驱。


也是缺乏时运,茂德的争端以及台积电对中芯的打压,造成这个战略失败。舒马赫离职后,英飞凌董事会就开始了分离内存业务的举措,2006年5月1日,从英飞凌拆分出来的奇梦达(Qimonda)上市。


不过可悲的是,而奇梦达上市后便急转直下,奇梦达在2007年制程转换时出现了极其严重的问题,外加2008年的金融危机,以及原母公司英飞凌的见死不救,2009年,独立仅三年的奇梦达宣布破产。


不过凭借“辣个男人”的神仙操作,奇梦达日后转生成为中国芯片界的“瓦良格”,又活了!


2003-2008的另一个赢家是尔必达。前面说到,尔必达在2000年代初期已经亏得不成样子,2002年底,前体操选手阪本幸雄走马上任,他力排众议在广岛建设了新的12寸晶圆厂。同时力推尔必达和力晶的联盟,联手后也扩张了市场份额,在金融危机爆发前已经超越奇梦达和美光,取得了相对安全的卡位。而2008年前的输家,是美光,它的主要产能仍停留在8寸厂,单片成本几乎是最高的,这也导致其市场份额从20%到被腰斩到10%。


但是塞翁失马,市场份额少反而亏得少,08年金融危机美光受到的影响最小,美光省下来的钱一方面投入了闪存的研发和制造,也攒下不少现金用于大抄底。


2000年代DRAM界还发生了一件大事,由于戴尔和Gateway的控告,美国司法部立案调查1999-2002年间三星、美光、海力士、英飞凌等串谋控制内存价格。


最终,三星被罚3亿美元,海力士1.85亿美元,英飞凌1.6亿美元。美光作为污点证人免于处罚,果然美光是自己家的亲儿子。查了下美国司法部网站,过去20年美国引用Sherman法案罚款超过1000万美元的案件共140次,罚款各跨国公司总额高达125亿美元。你品,你细品,你细细品!!!


每颗晶粒下都是巨头们的血泪史——坑爹的Vista、08金融危机、丧心病狂的三星


08金融危机,是内存行业格局大变化的关键时间点。历史总是惊人的相似,金融危机后的大洗牌,就如此前历史的缩影,之后内存行业格局就变成了我们现在看到的样子,三星、SK海力士、美光三巨头。


史上最烂的操作系统之一——坑爹的Windows Vista


历史上强如微软,也有脑残的时候,比如之前的Window Me,不过和Vista 相比,Me还算正常,而Vista真的是烂到没边的操作系统。


Vista 发布之初就遇到了硬件兼容问题,而且很多用户不喜欢Windows Vista用户界面对资源占用过多的特点。更糟糕的是,很多标为“支持Vista” 的PC却无法运行完整版本的Vista。它的硬软件兼容性、运行速度、高配置要求、莫名其妙的版本及UAC一直为人诟病,许多人宁可守着XP也不愿意升级到Vista。


由于XP是32位操作系统,最大只支持到4G的内存寻址空间,而Vista是第一款64位操作系统,理论上最大可支持128G内存(企业版)。因此内存厂商纷纷看好64位操作系统带来的内存需求上升,不过可悲的是被厂商给予厚望的Windows Vista惨败,预期的换机潮没有出现,内存厂商准备的产能一下又供大于求了。


2007底年内存价格暴跌到前一年的1/4,这时率先撑不住的是成本最高的厂商,这就是奇梦达。


世间万事一般都不是单一原因造成的,奇梦达的问题还可追溯到当年东芝和IBM两大盟友退出技术联盟,这导致奇梦达独自研发沟槽式内存技术(Trench)。


内存的一个单元简单说由一个三极管和一个电容组成,三极管就是个开关,来决定要不要给电容充电来存储0或者1。那么这个电容如果是在三极管下面挖个沟来存储电子,就叫做沟槽式(Trench);如果这个电容是在三极管上面叠加,就叫做叠加式(Stack)。由于Trench工艺比较复杂需要挖深槽,良率较难控制,就成了灾难。


奇梦达首先碰到了58纳米技术瓶颈,又刚好Vista远不如预期,市场没需求,营收上不来,于是卡在这个节骨眼上的奇梦达,一下子成本比所有对手都高,简直生不如死。


因为2007-2008年所有内存厂商都赔钱,只是看谁赔得快钱先烧光而已。在2007年中,奇梦达还手握7亿欧元现金,比多半竞争对手都多,但是它烧钱的速度也远快于别家。


屋漏偏逢连夜雨,2008年的金融危机成为压倒骆驼的最后一根稻草。


2008年金融危机爆发,各种资产价格急速下降,内存价格也跌去7成,前三季度整个行业亏损80亿美元。奇梦达由于现金耗尽被迫廉价出售和南亚合资的华亚科(Inotera),台塑集团借钱给美光趁机拿下股权。


奇梦达的Trench技术有一个优点,就是能耗比更好,这使得它在2000年代中期低功耗的Mobile DRAM领域占据了一半的市场份额,可惜,奇梦达没有熬到智能手机爆发,就倒下了。Trench技术后来被博世半导体继承并在工业界发扬光大。


丧心病狂的三星“逆周期扩张”


08金融危机爆发的时候,内存颗粒价格狂跌。就在众厂商哀鸿遍野时,三星做出一个惊人的决定:三星电子宣布把总利润的118%投入DRAM 扩张业务!当时业界一片哗然,三星疯了!


三星逆势扩产进一步加剧行业亏损,很快DRAM颗粒价格跌破现金成本,接着更是跌破材料成本,出现了面包比面粉还便宜的怪事。德系厂商奇梦达撑不住了,直接宣布破产,欧洲玩家正式退出DRAM 市场!


当时情况最危急的除了奇梦达就是海力士。


但是海力士再次获得了债权人的坚强支持,8000亿韩元纾困贷款,最终挽救了海力士。韩国双雄在背后政府以及大财团的支持下,硬生生的挺了过去。


没有对比就没有伤害,相比之下奇梦达就可怜多了。


奇梦达原有机会继续生存,德国及葡萄牙政府和英飞凌(仍7成控股奇梦达)原本达成协议提供3.25亿欧元解困资金,但最后时刻英飞凌拒绝出钱,德葡政府认为大股东都不救所以也放弃了奇梦达,于是奇梦达在2009年1月宣布破产,然而它当时因为不断减产只占约5%的市场份额了,整体供大于求的情况并未改观。


3月份,台湾当局宣布成立台湾记忆体公司,希望整合弱小的台湾公司再引入尔必达技术共同迎战强敌,然而台湾各公司同床异梦,力晶率先不参加,随后南亚和美光拒绝,导致整合流产,台湾原本计划投入千亿重振雄风,这确实也是天赐良机收购尔必达和美光股权。当时美光CEO Appleton也几次拜访台当局请求资金入股,居然也都被拒绝了。


可以说机会稍纵即逝,随着Windows 7、iPhone 3GS和各品牌安卓机的在2009年下半年的成功发布,内存需求迅速增加,内存厂迎来了09年Q4的转亏为盈和2010年的大赚。


奇梦达破产后的故事还没有结束,破产管理人对英飞凌发起了诉讼,认为英飞凌未尽到义务等。2014年英飞凌以支付2.6亿欧元给奇梦达破产管理人达成和解,并购回奇梦达全部专利。


而这些专利日后被“辣个男人”买断,为今日国产内存的诞生扫清障碍!


浪潮集团当年曾谈判抄底奇梦达,从今天看是个很划算的买卖,但结果最后只买到西安研发中心,奇梦达苏州很先进的封测厂,被苏州园区收购,荒废了多年,笔者寻问当年的当事人后得知,原因是德国人死活不卖中国人,颇为可惜。


有时候就是这么令人惋惜,如果当年上市的不是坑爹的Vista而是日后相当省心的window 7,或者智能手机移动端需求提前爆发,说不定现在笑傲江湖的不是别人而是奇梦达,不过奇梦达如果还活着,今天就不可能有“辣个男人”的内存故事。


回顾那几年的历史,三星、海力士以及美光背后都有各自的财团和政府撑腰,在面对巨大的行业危机前,硬是挺了过去。而日德政府的犹豫不决,临阵变卦导致奇梦达和尔必达无力支撑,最终黯然退出。但是多年后三星等一把赚回比当初亏损还多的钱的时候,不知道作何感想,我们可以发现内存的竞争,从来就谈不上公平竞争这四个字,而是看各自背后站着是谁。


每颗晶粒下都是巨头们的血泪史——赌桌上最后的玩家


08年金融危机后,这个时候赌桌上还剩三星、海力士、美光和日本尔必达。尔必达靠日本政府的《企业再生法》获取300亿日元资助熬过了次贷危机,但日元升值和缺乏闪存产品两个重要原因导致2011财年尔必达巨亏12亿美元,日本政府不想这么无止尽的烧钱下去,于是提出了给予续贷和注资的唯一条件,就是在2012年2月底之前,引入一家大型内存厂商做战略股东,否则只能撒手不管。


而当时有这个资格接盘的就剩这几个,抛开死敌韩国人之外,只剩美光。于是尔必达CEO坂本幸雄跟美光CEO史蒂夫·阿普尔顿秘密谈了几个月,关键条款都谈拢了,只等董事会同意,尔必达就能起死回生,就在这个节骨眼上,又发生了一桩大事。


史蒂夫·阿普尔顿同志在一次航空展上玩飞行特技,结果飞机起飞后不久失去控制落地坠毁,这位老兄当场去世,享年51岁。



当时坂本幸雄内心肯定是相当崩溃的。



坂本幸雄没能等到踏着七彩祥云来拯救他的人,2012年初尔必达也宣布破产。


至此,80年代辉煌一时的日系内存厂商仅剩的独苗也死了。


在2013年换了新CEO的美光,最后还是以20多亿美金的白菜价把尔必达收走,但是这不是坂本幸雄想要的结局。


现在(2020年6月)美光市值是500多亿刀,20亿刀充其量是它股价一天的振幅,从现在来看,美光白菜价收购尔必达,大赚特赚!


不过有意思的是,坂本幸雄在2019年又站了出来宣布加盟紫光集团,重操旧业,显然老爷子并不甘心失败。


原尔必达CEO 坂本幸雄宣布加入紫光


几乎在尔必达破产的同时,同样亏的爹妈都不认识的又拿起熟悉的配方,在政府的调解和支持下,Hynix债权人同意把约20%股权转给韩国电信巨头SK Telecom,并改名SK Hynix。



在被资金折磨了10年后,Hynix终于有了金主展翅高飞,再加上背后韩国政府的全力支持,熬过寒冬期的SKHynix抓住内存需求旺盛周期以及智能手机大潮,大赚特赚,一把翻盘。2017年利润高达94亿美元,排名世界半导体第三名,仅次于三星和英特尔。


至此,内存战争的历史已经结束,除了赌桌上仅剩最后三个玩家之外,放眼望去满地的巨头尸体,正当三星、SK海力士、美光三家公司大秤分金,大碗喝酒,大口吃肉,内存要涨便涨之际,“辣个男人”来了!


那些年我们错过的机会


2018年之前,中国本土的内存制造技术,除了个别项目,基本处于停滞状态,成为中国半导体国产化道路上最大的瓶颈,没有之一。


在上世纪70年代,中国也曾大力研发DRAM,北大物理系和中科院分别承担了研发和量产的工作,水平大概只落后美国5年,只可惜没有走通产业化的道路。


上世纪80年代,无锡742厂通过引进东芝3英寸生产线,量产64K DAM,也许这是无锡后来的半导体情节的由来。此后,“908”工程落户无锡华晶,建设首条6英寸生产线,从AT&T引进制程技术,但是,由于多方面的原因,建设周期过长导致技术落后失去竞争力,慢慢退出舞台。


1991年12月首钢与NEC合资经营的首钢日电电子有限公司成立,其中首钢的出资比例占60%,NEC占40%,新成立的首钢日电雄心勃勃。


1994年4月,首钢日电首先建成芯片生产的后工序生产线并投产,主要从事4M动态RAM等芯片的封装。一年后,1994年12月, 首钢日电又建成了芯片生产的前工序生产线并投产,主要生产国内最先进的最小线幅为1.2微米的6英寸芯片,月投片生产能力为5千片。由于1995年正值硅循环的鼎盛阶段,国际市场上的芯片价格居高不下,故首钢日电芯片投产当年的销售额就达到9亿多元人民币。


为继续保持在国内同行业中的领先地位,并达到国际先进生产水平,1995年底首钢与NEC协商决定,追加投资120亿日元进行技术升级和扩容,计划升级6英寸,再新建一条8英寸。但是2000年,科技股泡沫破裂,使得全球半导体的大滑坡使局势发生了逆转。2001年,全球半导体的销售额由2000年的2000亿美元缩减至1400亿美元,首钢日电也出现亏损,由于老东家NEC的日子也不好过,大幅缩减给首钢日电的订单,走投无路的首钢日电只能选择对外代工,从一个专业的内存厂变成了代工厂,但是随着行业景气,NEC的订单增加,首钢又只能推掉其他客户,专门为NEC生产内存,反复折腾之后,2004年后,在确定8英寸升级无望的情况下,首钢自己日子也不好过之时,首钢选择出售资产,首钢日电的内存故事便到此结束。


在首钢日电发展如火如荼的之际,国家启动了“909工程”。


1997年,中国政府与日本NEC计划在上海设立合资公司华虹NEC,建设了中国第一条8英寸生产线,这个计划就是日后大名鼎鼎的“909工程”,也就是现在的华虹集团Fab1。


日本媒体当时的对于中国900工程的报道


日本媒体当时的对于中国900工程的报道


日本媒体当时的对于中国900工程的报道


当时的项目资料


“909工程”,1995年立项,1997年7月31日开工,1999年2月完工,投产之时正赶上全球芯片市场一片向好,第二年华虹NEC便取得30.15亿元的销售额,利润达到5.16亿元,出口创汇2.15亿美元。但是好景不长仅过了1年,在2001年,遭遇全球半导体低迷,华虹NEC全年亏损13.84亿元,此时外界肤浅至极的质疑之声不断,华虹NEC一直背负着巨大的压力。


随着NEC出售事业部设立尔必达之后,华虹NEC也被迫从专业的内存生产公司变成纯代工厂,项目规划中豪情壮志的256M内存,也随风而去。


华虹遗憾地因资金不到位和海外技术封锁无法建设12英寸晶圆生产线而沦为配角,错失了保持和国际技术同步的绝好机会,同时又因为日方的退出,中国最有希望的DRAM内存项目戛然而止。


除了专业DRAM内存厂外,其实中国的晶圆代工厂龙头中芯国际,一直在DRAM行业寻寻觅觅。


中芯国际(SMIC)是张汝京博士回国后创立的,一开始便是做纯代工起家,头几年,经历过2001年行业危机之后,市场逐渐好转,中芯国际8英寸主力制程上跑SDRAM(工业领域用内存),一度占据相当SDRAM的市场份额,销路不愁。除了SDRAM,中芯一度觊觎DRAM很久,毕竟DRAM需求量大,产品单一,结构简单,特别适合大规模生产(逻辑同功率器件),利润尚可用来填产线产能是最适合不过了。


2002年2月4日,中芯国际与日本富士通达成协议,为富士通代工生产0.22um/0.18umFCRAM,用于移动电话,掌上电脑。


2006年2月5日,英飞凌公司宣布和中芯国际宣布合作,进一步扩展DRAM产品的合作,计划开始生产基于90nm工艺的DRAM,但是更先进的58nm技术研发了一半便中断了。


2006年一度传出中芯国际与以色列存储芯片公司赛凡半导体(Saifun Semiconductors)合作开发NAND,可惜后面此事未能成行,后来武汉新芯的技术有一部分便来自该公司。


2007年,中芯国际计划再与尔必达合作,计划购入尔必达的一些二手设备,做DRAM,但是随着2008年金融危机尔必达自身难保,合作的事情就不了了之,但是还是有不少设备被采购回国内。


2009年,CEO王宁国上任之后,决定聚焦主业专注逻辑器件代工,不再涉及DRAM。


其实做DRAM和逻辑芯片工艺和技术差异很大,混和生产问题很多,在技术和生产管理,以及良率和成本方面都有一大堆问题,使得同时做DRAM和逻辑代工生产不太现实。


时至今日,发展DRAM只能有一种模式,那就是独立的IDM模式。


总之,SMIC一直在DRAM门口徘徊,但是由于各种原因,都没有成行。


回味这段历史,颇有些苦涩。当年首钢日电、华虹NEC或者是中芯国际,如果有一家能坚持走下去,到现在也许我们就有足够的实力与美韩叫板。


可惜,真的很可惜!


最靠谱辣个男人站了出来,神仙操作令人叹为观止!


本文要敬佩的“辣个男人” 要来了!


有两个学校在中国半导体人才培养方面的地位突出:一个是清华大学,一个是加州大学伯克利分校。这一土一洋的两所学校,为中国芯片行业输送了大批顶尖的工程师、企业家和投资家,数量远超其他高校,并通过传帮接代的校友关系,孵化出一批又一批的芯片企业。


这种校友关系在清华学子“辣个男人”的创业过程中体现的淋漓尽致:2004年,89级物理系的“辣个男人”和85级电子系的舒清明准备创业搞芯片,找到了85级自动化系的李军,李军帮他们弄了一笔风投,并介绍给83级经济系的薛军,薛军联系到80级工物系的罗茁,罗茁掌管的基金投了200万人民币,又拉来81级电子系的邓峰,终于凑了92万美金开始启动。


12年后,这家叫做兆易创新的公司上市,今日(2020年6月2日)市值超过930亿人民币,成为A股最炙手可热的半导体明星公司。


“辣个男人”就是本文的主角——朱一明



这个豪情壮志、精明能干、气宇轩昂的男人,绝对配的上“半导体最靠谱辣个男人”的名头,笔者写他显然不仅因为兆易创新的成功,而是佩服他为了中国的DRAM事业的付出的汗水和拼搏。


2016年5月,朱一明做了大胆决定,投身DRAM !!!


DRAM那是什么啊!那可是半导体领域最大的黑洞,是一个几乎无人敢碰,谈之色变的行业啊!是三星、SK海力士和美光这三只巨无霸的地盘啊!这数十年下来,堆积了多少巨头们的尸体和白骨?每颗晶粒下都是intel、IBM、Ti、英飞凌/奇梦达、OKI、Motesk、富士通、NEC、日立、三菱、东芝、宏碁、世界先进(Vanguard)、力晶们的血泪史啊!


中国人再往里冲,这不是疯了吗?


不,没有疯。


在这个1000多亿美金的存储器市场,每年中国要付大量的钱,向巨头采购存储芯片,一旦遇到状况,巨头说涨价就涨价,根本没有商量的余地。还记得本文开头的段子吗?2017年最佳理财产品——内存条。


2015年开始由于终端需求旺盛,导致存储价格不断上涨,但是下游却叫苦连天,只能不断涨价。但是涨价后的大部分利润都被三星、SK海力士那些公司赚走,惹的发改委都看不下去了,约谈三星:你小子,别太过分啊!当心告你垄断,高通那几十亿的罚款还热乎着呢!



说起来真的是憋屈,内存价格上涨过快,要靠发改委来约谈降价。


丢人啊!


但凡中国有一家公司能争气点,自主生产内存芯片,还约谈,约谈个屁,你敢涨价,我就敢抢你客户!抢你市场!还敢乱涨价?


可惜当时没有一家中国公司能生产内存。


在内存领域,中国曾经错失了很多机会,现在只能眼睁睁的看着巨头们赚的盆满钵满,趴在我们身上吸血。


不过那都是过去式,现在有中国本土公司,站了起来准备和三星们叫板了!


合肥长鑫、长江存储、紫光存储以及默默努力的晋华。


存储器是半导体极其刚性的需求,也是市场规模最大的产品,是块大肥肉,在这个山头上,要求确保战略安全,就必然要诞生出几家中国公司把旗帜插上山头。


2016年5月,合肥市与朱一明掌舵的半导体国产领军企业兆易创新决定,合作打造设计和制造一体化的内存芯片国产化制造基地,这里要给合肥领导们点个大大的赞!


2017年3月,长鑫项目开工,短短10个月后,厂房建设和设备安装完工,创下同期芯片先进制造厂最快速度。


为了一心一意的做好DRAM,长鑫早日投产,2018年7月, 朱一明宣布辞去兆易创新总经理的职务,全身心投入合肥长鑫的工作中,甚至承诺“在项目盈利之前,不领取一分钱薪酬和奖金!”


何等的男人气概!


2019年5月,长鑫存储董事长兼CEO朱一明先生在上海举办的GSA MEMORY+峰会上,发表了《中国存储技术发展与解决方案》主题演讲时主动介绍长鑫的建设经历和知识产权体系,并揭开了技术来源的最后的谜底——来自奇梦达!



对你没有看错,十年前破产的奇梦达,在朱一明的长鑫手中又站了起来!!!中国芯片界的“瓦良格”号航母,来了!


据朱总透露,合肥长鑫与奇梦达合作,将一千多万份有关DRAM的技术文件(约2.8TB数据)收归囊中。


都没想到吧!


不得不说,朱总的保密工作做得真好,外界一直质疑其技术来源,甚至有外媒断言,就专利这座大山,长鑫不可能翻过去。


真相大白之后,不仅解答外界担心长鑫侵权美光DRAM 技术和专利的疑虑,同时也破除前阵子传出长鑫 “求救” 三星技转技术的消息,此番宣言对于国内自主存储产业而言,更是一帖绝对合法合规的“解药”。


合肥长鑫使出奇梦达的技术专利这一招,确实非常厉害,成功规避美光、三星、SK 海力士的技术专利问题,而且,是花钱就可以买到的技术,代价并不大。


2019年9月20日世界制造业大会上,长鑫存储宣布其与国际主流 DRAM 产品同步的 19 纳米第一代 8Gb DDR4 首度亮相。

来自长鑫颗粒的光威GLOWY内存,网上已经能买到,并且终身质保!


专利授权费加上前期25亿美金的投入,仅仅投入200多亿,中国的内存条做出来了!!!


这是何等的效率,何等的神仙操作!简直令笔者佩服的五体投地!不愧是“最靠谱的辣个男人”!


除了奇梦达的技术专利之外,长鑫存储与 WiLAN 全资子公司 Polaris Innovations Limited 达成专利许可协议和专利采购协议,2020年5月,长鑫又与美国半导体公司Rambus签署专利许可协议,依据此协议,长鑫存储可获得后者大量DRAM技术专利的实施许可。


至此长鑫已经浇筑起坚实的专利墙,根本不怕三星们来告。


半导体最靠谱的辣个男人,你服不服?!


中国玩家上桌,轮番胡牌分杯羹


回顾半导体产业,有时候都有这么一个挺有意思的历史规律:很多新技术新产品先是美国人搞出来,然后赚第一波钱后走人,接着就是日本、韩国、中国台湾,轮番上阵,互相搞的对方吐血,轮流坐庄胡牌,最终结果却是把门外的人钱都赢走。


在内存领域,现在轮中国大陆公司准备上桌,胡牌分羹!


但是上这个赌桌可不容易,筹码至少是千亿以上。


存储器作为半导体领域内通用性最强,也是竞争最激烈、巨头垄断最严重、进入门槛最高的领域,想要分一杯羹,就要杀出一条血路!


为什么竞争这么激烈?


半导体市场是全球化的市场,除了部分材料(特气和化学品)因为有运输距离的限制具有一定地域性之外,其他绝大多数都没有地域概念,产品要是做的好,就可以占据大量市场份额,不存在什么地域限制。日本用,中国用,美国也用,亚非拉都用。NXP、ST等有些热销的MCU一年出货量都是十亿颗以上,通杀全球市场。


所以在这个领域内,刚出生的公司就要面对全世界公司的竞争,挺艰难的,当然好处也有,如果干的好,全世界都是你的市场,凭本事活下去。


到目前为止无论哪个公司,哪个国家,要想进入存储领域,无论是DRAM还是NAND,要准备好足够的钱,外加亏10年不动摇的心态,否则不用来玩了。


放眼全世界,等中国坐到这张赌桌前,并压上几千亿元资金后,大门已经关上,未来相当长一段时间内,将不会有其他国家,敢于来挑战美日韩中的存储巨头公司们,只剩美日韩中几个巨头公司,来切这块蛋糕,一起商量如何赚全世界的钱。我们只需要把目标放到在我们前面的几大公司身上,无需担心背后的追兵,中国台湾现在没那个实力,印度没那个资格,欧洲已经没落。


国产内存前路漫漫


做内存那是极其烧钱的事。


长鑫曾经发过计划,准备未来几年内再投入1500亿,进行技术升级和产能扩产。


就目前而言合肥长鑫,在三星们面前只能算小弟弟,长鑫目前也就月产几万片的水平,三星多少?150万片以上,可以说是差距是十分巨大的。


但是做内存不同于其它芯片,在工艺良率解决情况下,就是拼产能,拼产能,拼产能,重要的事说三遍!


拼产能就是要扩产,就是砸钱,砸大钱,砸天量的钱进去,钱到位后,通过一轮一轮的扩产, 提高产能,压低价格,抢占市场,挤走竞争对手,最终实现在低潮期拖垮竞争对手并吃掉它,等到行业景气周期时,拉高价格,一把翻盘。


现在的韩国存储双雄,当年就是这么杀出来的,硬生生逼死了奇梦达和尔必达,背后就是韩国财团与政府的全力支持。


现在的国产面板巨头京东方们,也是这么一路走来的,日韩台的面板企业大多早已烟消云散,甚至现在把三星都逼的没辙,准备放弃LCD面板市场了。



还是那熟悉的味道,熟悉的配方,韩国干得,我们也干得,无论阴谋阳谋,中国人玩这套是韩国他爹。


可以预见的是未来十年,是存储行业血流成河的十年,是中国厂商奋力拼搏厮杀的十年。中国砸钱要持之以恒,决不能因为短期没看到获利就放弃,就像打仗一样,一炮过去没打死人,难道第二炮就不打了?这种时候更要不停的砸,做内存没有什么是钱不能搞定的,如果有,那再来一千亿!比如这位兵哥哥就领悟到了真理。



所以干存储千万不能小家子气,不能半途而废,需要高强度持续不断的大手笔投入,烧钱不眨眼的那种,没这个决心就别干了。


曾经有个知名的学者表示干芯片不能不顾一切,笔者只能表示呵呵,如果现在是1960年代,国内外都处于同一起跑线上,确实有道理,过度的支持容易好心办坏事,让国产芯片变成温室里的花朵永远长不大,确实不行,但是现在都2020年了,人家都我们前面跑了三四十年,如果不抱着这种不顾一切的坚定的信念和无尽的财力支持,拿什么跟人家竞争?


历史上我们半途而废的教训实在太深刻了,这次决不放弃!


如果中国跟越南、菲律宾、印尼那些国家一样,给美国当小弟混吃等死,说实话做不做国产内存都一样,但是这可能吗?


中国必须当老大!因为我们是中国,中国有14亿人要养活,不搞几个高利润行业怎么行?


想要分一杯羹,就要杀出一条血路。半导体行业永远都是老大吃肉,老二喝汤,老三喝西北风的赢家通吃格局,只有行业老大才能躺着赚钱,其他人只能苟活。


机遇与艰难格局并存,长鑫们任重而道远,作为国产芯片的新星和龙头,应全力支持,不惜一切代价!


半导体是信息时代的战略基础,必须全力支持!拿出亮剑精神!不服就是干!


长鑫内存量产之日,内存再次厮杀之时!在“辣个男人”的带领下,中国内存可以的!


(完)


附上内存历史变迁(来源:芯思想赵老师)



参考资料:


《内存的故事 (纪念DRAM量产50年)》,金捷幡。

《内存的战争》,饭桶局戴老板。


本文授权转自:品利基金,作者:陈启




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