在IT之家上一篇《風起於小米10 ，浪成於LPDDR5身後的內存江湖（上）》中，汐元為大家簡單科普了一下被小米10帶火的LPDDR5內存到底是什麼，順便梳理了一下LPDDR內存的演進之路。
按照計劃，這一篇將和廣大IT之家小夥伴們分享一下目前DRAM存儲市場的發展情況，以及中國在DRAM領域的進展。無論是否考慮目前的國際形勢，中國在半導體產業自力更生的這一步是勢必要邁出的，所以本文也會介紹一下當下國產DRAM內存產業究竟走到了哪一步。
一、共同瞄準1Z納米工藝
經常刷IT之家的小夥伴們一定都瞭解，計算機系統結構的存儲器包括三大種：緩存、內存和存儲。
緩存通常用的是SRAM，雖然對運行速度要求最高，但容量等需求這麼多年沒太大變化。存儲是指我們平時所說的閃存，包括硬盤、U盤等，它的容量需求增長過快，存儲介質也在發生變化。
▲圖自：torange
所以，只有內存DRAM的市場一直以來最穩固，規模最大。
就DRAM市場格局來說，經過過去五十多年的競爭和發展，現在全球DRAM市場已經形成一個寡頭壟斷的局面。
根據公開資料信息，2018年三星、SK海力士和美光在DRAM全球市場中佔比分別為46%，29%，21%，三家佔比加起來超過95%。
LPDDR自然也是以這三家供應商為主。
在工藝製程方面，內存也不像CPU那樣正朝著5nm、3nm進發。在工藝進入20nm之後，內存的製造難度就越來越高了，行業也遭遇了一些瓶頸。在10納米級別上，行業將它分成了3代節點，分別是1Xnm（16-19nm）、1Ynm（14-16nm）、1Znm（12-14nm）。
以目前最厲害的三星為例。下面這張圖是三星官方給出的LPDDR內存量產歷史：
可以看到，在2018年的7月，三星已開始量產1Y納米工藝的LPDDR4X內存。
再往後，2019年3月，他們已經在開發1Z納米工藝的DRAM，當時計劃在2019年下半年開始量產。
這個技術進度已經是三巨頭裡比較領先的了。
LPDDR5方面，三星在2018年7月即開發出了8Gb的LPDDR5內存，然後在2019年7月18日，已經開始為高端智能手機量產12Gb LPDDR5內存，採用的工藝是1Y納米。
IT之家之前報道了三星Galaxy S20發佈的新聞，我們看到，目前三星也已經搞定了16Gb LPDDR5。
我們知道，小米10系列的LPDDR5供應商同時包含三星和美光。並且小米10系列先期採用的是美光的LPDDR5。事實上，美光在LPDDR工藝研發的進展上也比較順利。例如這次交付給小米10的LPDDR5內存採用的也是1Y納米工藝。
另外，美光在2019年8月已經開始量產1Z納米的DRAM（16Gb DDR4），並計劃在今年晚些時候推出相關產品。
海力士方面進度稍慢一些，他們在2019年4月才宣佈將銷售1Y納米工藝的內存芯片，今年CES 2020上，也只是展示了LPDDR5原型內存解決方案。他們目前正在努力提高1Znm工藝16Gb DDR4的量產，並在積極拓展到LPDDR5等市場，同樣預計在今年大規模量產。
總體來說，1Z納米的工藝是行業巨頭們接下來攻關的重點，並且不出意外的話會在今年晚些時候我們就會看到實際的產品。當然啦，未必是適用於手機的LPDDR內存。
二、中國DRAM產業，櫛風沐雨四十年，迎追趕良機
先和IT之家小夥伴們分享一組比較扎心的數據。
根據IC Insights的調查報告，2016年，中國本地的市場消耗 1070 億美元半導體產品，需求量佔全球30%左右。
而根據光大證券《2017年中國集成電路產業現狀分析》報告中給出的中國核心集成電路的自給率數據，DRAM的自給率為0%。基本是完全依賴進口的狀態。
當然，這些是2016年、2017年的數據，而在距今的幾年時間裡，國內DRAM產業也取得了一些可喜的進展，我們下面會說。
剛才汐元介紹了DRAM全球的產業格局，基本情況相信大家也瞭解了。
那麼在這樣一個寡頭壟斷的局勢下，中國DRAM存儲產業有破局的機會嗎？我們究竟又處在哪一步？
下面，汐元不妨和大家講一講中國DRAM產業的發展情況。
說起來，中國DRAM產業的發展起步其實也不晚，至今已經有了40多年的發展歷史，只是受到技術、市場、產業鏈等因素的影響，沒有真正發展成一個成熟的產業體系。
1975年，北京大學物理系半導體研究小組，由王陽元等人，在109廠採用硅柵N溝道技術，生產出中國第一塊1K DRAM。
1978年，中科院半導體所成功研製4K DRAM；接著在1981年，又成功研製了16K DRAM。
1986年-1989 年，由中科院742 廠和永川半導體所無錫分所合併成立的華晶電子集團，成功研製了中國人第一塊 64k DRAM，採用的是 2.5 微米工藝。
到了90年代，中國的DRAM產業開始嘗試了早期的市場化探索。
其中，無錫華晶電子在國務院八五計劃（1990-1995） 15 億元資金的支持下建設了月產能1.2萬片6英寸晶圓廠，並在1993年首次成功研發 256K DRAM。
▲華晶微電子的前身，無錫742廠
1995年和1999年，當時的首鋼NEC和華虹NEC分別推出了4M DRAM和64M DRAM內存芯片，特別是後者採用了0.35微米工藝，在產品上也達到了當時行業的主流水平。
首鋼NEC和華虹NEC均有當時的IT巨頭日本NEC公司入資背景。例如華虹NEC是由上海市政府5 億美元組建的華虹微電子與日本 NEC共同成立，日本NEC出資2億美元。
類似的探索大約到21世紀前十年，這段時間以政府扶持、自主研發+技術引進為主要特點。
這一時期的探索最終沒有很成功，主要是受到了技術、設備封鎖以及海外合作廠商的衰落等因素的影響，但這些也為中國DRAM產業積累了寶貴的經驗和人才基礎。
2010年以後，中國的DRAM產業獲得了新的發展局面。
這一時期，出海併購成為主要的特點。這裡舉例兩個重要的併購事件，分別是2015年的紫光收購奇夢達和大陸資本收購 ISSI。
先說第一個。奇夢達的前身是德國英飛凌科技2003年在中國西安成立的存儲器事業部，後來獨立成了奇夢達科技。所以，它是德系的。
不過，奇夢達科技後來發展遭遇了困難，在2009年破產了。同一年，它被浪潮集團收購，更名為西安華芯半導體有限公司。
再後來，就是2015年，紫光集團旗下的紫光國芯股份有限公司收購了西安華芯半導體（也就是我們說的奇夢達），收購後的公司名為西安紫光國芯半導體有限公司。
這一次收購填補了國內DRAM芯片設計的空白。2017年，紫光已經在開展DDR4存儲芯片和模組的設計與開發，當時IT之家也作了相關報道。
不過，紫光的業務重心並不在DRAM上，當時雖然這麼說，但似乎一直到2019年才有了實際動作。
第二個是大陸資本收購 ISSI。ISSI是成立於1988年的美國公司，擅長設計、開發高速、低功耗SRAM以及中/低密度的DRAM、NOR閃存產品，主要應用於汽車、工業、醫療、消費電子等專業領域。
ISSI於2015年12月從納斯達克退市，以武嶽峰資本為主的中國資本聯合體完成對ISSI的私有化收購，私有化主體為北京矽成。這次私有化過程中就遭到了美國Cypress的阻撓。後來，北京矽成也先後差點被兆易創新、思源電氣收購，最終落地為北京君正實現資本化。整個過程也是一波三折。
總得來說，收購ISSI標誌著海外 DRAM 廠商第一次整體整合進中國存儲產業之中。
不過，這兩次重要收購為國產DRAM存儲市場帶來的都是芯片設計的能力，而不是從設計到製造到封裝測試的系統化能力（IDM）。
而從2014年開始到現在，中國存儲產業才真正開始向IDM 時代邁進。
目前，國產DRAM市場的主要玩家包括紫光國芯、福建晉華、合肥長鑫、長江存儲等。其中合肥長鑫是目前比較被看好的。
因為近些年中國在半導體存儲器產業的集中投資逐見成效，如果中國建立的存儲器企業一旦實現量產，對於行業巨頭將構成很大威脅。前面我們說了，全球半導體需求將近1/3來自中國，如果中國能自給自足，這些巨頭們還怎麼做生意？
從2016年開始，美國存儲巨頭美光就開始陸續對臺灣的聯電和大陸的福建晉華髮起訴訟，訴訟理由無外乎侵犯知識產權等，但這些訴訟要麼沒有結果，要麼被美國聯邦法院駁回。這裡插一句，臺灣聯電和福建晉華此前曾建立合作關係。
▲圖自：福建晉華官網
這些訴訟糾紛只是開始。
終於，2018年10月30日，美國商務部發布公告，確認實施美國工業安全局BIS將福建晉華添加進實體清單的決定，規定所有美國公司在沒有申請特殊豁免的前提下，不得對福建晉華銷售所有軟件及設備和技術服務。
這道禁令無疑讓剛剛有所起色的國產DRAM存儲市場頓時又陷入陰霾。
而作為我國“十三五”集成電路重大產能佈局規劃中企業的福建晉華，成了第二個中興，原來2018年底的DRAM量產計劃也被擱置，目前進度不理想。
同時業界也在擔憂中國另一家DRAM關鍵大廠合肥長鑫存儲是否會成為下一個被鉗制的企業。
合肥長鑫存儲技術有限公司，是2016年5月由合肥市政府旗下投資平臺合肥產投與國內細分存儲器領域的領軍企業兆易創新共同出資組建的，也是安徽省單體投資最大的工業項目。
事實上，2017年，美光就曾對從臺灣華亞科跳槽到合肥長鑫的上百名員工發存證信函，欲採取施壓手段，表明美光已經在“關注”合肥長鑫。
▲圖自：合肥長鑫官網
一時間，業界揣測四起，眾說紛紜，其中大家討論的一個關鍵，就是合肥長鑫的技術是來源於哪裡？
相信IT之家小夥伴們也明白這一點的重要性。首先我們必須保證自己採用的技術本身讓人挑不出問題。
終於在2019年5月，合肥長鑫對外表示，他們的DRAM 技術基礎來源於德系的奇夢達半導體。
沒錯，就是我們前面說到的在十年前就倒閉的奇夢達。
當年奇夢達在宣佈破產前，已經成功研發出DRAM的基礎堆疊式技術Buried Wordline（埋入式閘極字元線連結），且實驗室研發也已經到了46nm的工藝，但是因為之前走了彎路，資金無以為繼，於是倒閉。
▲圖自：中國閃存市場峰會，長鑫存儲的演講環節
奇夢達雖然倒閉了，但他們的技術還是蠻先進的，並且“造福”了好幾家半導體公司，其中就有合肥長鑫存儲。他們通過和奇夢達合作，獲得了一千多萬份有關DRAM的技術文件及2.8TB數據。
這些技術資料，正是合肥長鑫能夠進一步創新、發展的基礎，中國DRAM也才能夠延續火種。
▲圖自：中國閃存市場峰會，長鑫存儲的演講環節
目前，合肥長鑫已經在2019年末開始量產國內第一批19nm的8Gb LPDDR4內存，即前面所說的1Xnm工藝。
這意味著他們已經是國內第一家也是唯一一家DRAM生產商，換句話說，他們也許就是我國DRAM自給率實現突破的第一步。
另外，合肥長鑫8Gb的DDR4內存也於2019年底交付。同時，合肥長鑫計劃在 2021 年量產17nm工藝的DRAM芯片。
圖自：合肥長鑫DRAM技術路線圖
這些無疑承載著DRAM存儲國產化從零到一的希望。
更值得振奮的是，合肥長鑫也是全球第四家 DRAM 產品採用20納米以下工藝的廠商。
紫光國芯方面，2018年小規模量產過DDR4內存，但2019年才真正切入到自主DRAM領域，建立DRAM事業群，預計2021年開始量產，進度上要慢一些。
而紫光集團旗下的長江存儲，一直以來主攻的領域是的3D NAND Flash閃存，不過隨著他們也和紫光共同研發DRAM，兩強合作，相信能很快趕上進度。
總得來說，說合肥長鑫是目前國產DRAM存儲的唯一希望也不為過。這並不是壞消息，說明我們還手握著追趕的希望。
三、總結：砥礪前行，終不負，有心人
僅從DRAM內存的角度來說，中國企業無論是在技術還是產業鏈方面，距離全球頂尖的廠商都有較大的差距，產品自給率方面更是不容樂觀。
但是，我們也無需灰心，縱觀全球DRAM存儲市場，除了三星、海力士以及美光三巨頭外，從技術上講，中國也仍然是有一定的領先性的，這很關鍵。
中國的消費電子產業環境已經成熟，半導體需求量巨大，而中國經濟也在向著高附加值的產業結構轉型，中美貿易摩擦帶來的技術封鎖，讓半導體產業的國產化被提到一個前所未有的高度。
同時，根據IC Insights的報告，全球半導體產業的轉移趨勢正是從美國向日本，然後向韓國、臺灣地區，接著向中國大陸轉移的過程。
於時於勢，中國正處在半導體產業國產化的良好時機，以及關鍵時刻。
以DRAM存儲產業為例，中國已經經歷了40多年的探索，篳路藍縷，慘淡經營，很多人進來很多人離開，經歷無數教訓、挫折、隱忍和韜晦，才換來寶貴的人才和技術積澱，才能保住趕超行業巨頭的“火種”。
接下來，我們需要進一步加大企業自主創新+國家意志支持的力度，堅定IDM的發展模式，進行產業全鏈路的佈局，高度重視技術、專利的原創性，避開巨頭們的干擾、阻撓。
只有做到這些，才能在機遇和風險並存的產業環境中不斷前行，實現我們在半導體產業獨立自主的目標。
參考
- DeepTech深科技，2019-05-16，《一家10年前破產的芯片廠，竟讓國內存儲大業擺脫侵權疑慮？》。
- 半導體行業觀察，2020-02-10，《存儲，江湖》。
- 半導體行業觀察，2019-07-02 ，《美光 DRAM 路線圖深度解讀》。
- ESM國際電子商情，2020-02-11，《LPDDR5 8GB放量起跳，三大原廠厲兵秣馬備產能》。
- 電子信息產業網，2020-02-12，《美光首推LPDDR5 芯片 將應用於小米10手機》。
- 國泰君安證券，2019-05-29，《DRAM：產業結構變化孕育中國玩家進場良機—芯片國產化專題報告之五》。
- 光大證券，2018-01-09，《半導體：中國崛起正當時》。
- 與非網，2020-01-15，《中國存儲技術獲得重大突破，全球存儲市場將變天？》。
- 財經無忌，2018-11-16，《起底：福建晉華為何被美禁售》。
- 科技產業微觀察，2019-10-05，《存儲芯片產業發展深度解讀》。
閱讀更多 IT之家 的文章
