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中国推出内存计划

政府和工业界投入了数百亿美元,但到目前为止结果喜忧参半。

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在数十亿美元政府资金的支持下,中国于2014年启动了一项重大计划,以发展国内半导体、集成电路封装和其他电子行业。不过,到目前为止,结果喜忧参半。

中国在集成电路封装方面正在取得进展,但中国推进国内逻辑和内存行业的努力仍在进行中。事实上,中国尚未实现缩小与外国芯片制造商的技术和贸易差距的目标。

然而,政府并不是认输。相反,它继续在半导体领域进行投资,现在它似乎把重点放在了一个特别的领域——内存

国家的记忆工作正在两个方面扩大。一方面,三家跨国公司——英特尔、三星和SK海力士——正在扩大他们在中国的晶圆厂的内存生产。在第二条战线上,中国希望让自己的国内存储产业起步,这是有充分理由的。它必须从外国供应商那里获得或进口绝大多数芯片,这在该领域造成了巨大的贸易缺口。

为了帮助推动国内内存产业的发展,中国试图收购跨国内存制造商,或与它们结成技术联盟。到目前为止,大多数跨国公司都以国家安全和知识产权问题为由犹豫不决,或者它们的政府已经介入,阻止了这笔交易。据众多业内人士透露,美国外国投资委员会(CFIUS)一直在积极阻止中国投资。

在中国继续寻找合作伙伴的同时,国内已经出现了几家内存制造商。以下是在中国的最新活动:

•去年12月,中国在湖北省会武汉推出了一个价值240亿美元的存储项目。长江存储技术公司(YRST)是该项目的先锋,希望能建成3 d与非晶圆厂。YRST本身得到了中国国有企业清华紫光集团的支持。
•清华紫光集团(Tsinghua Unigroup)拥有一家独立的动态随机存取记忆体南京3D NAND晶圆厂项目。该项目的总投资超过300亿美元,使其在内存领域的总投资达到540亿美元,至少目前是如此。此外,清华紫光最近还在中国收购了一家内存设计公司。
•中国金华集成电路有限公司(JHICC)最近在一个新的DRAM晶圆厂破土动工。JHICC从台湾获得DRAM技术联华电子
•中国闪存设计公司GigaDevice正试图启动一家内存芯片厂。

不过,并不是所有的项目都能成为现实。由尔必达(Elpida)前首席执行官执掌的华王科技(Sino King Technology)已暂停在中国创办内存公司的努力。

总之,在记忆中,中国几乎是从零开始的。因此,要让国内内存产业起步并不容易。超大规模集成电路研究公司(VLSI Research)总裁Risto Puhakka表示:“这不会在短期内发生。”“中国有资本,但缺乏技术水平和知识产权。”

尽管如此,中国在内存和逻辑方面都在全速前进。事实上,半导体技术和制造业在被称为“中国制造2025”的国家重大举措之一中发挥着重要作用。该计划于2015年启动,目标是升级和提高关键行业零部件的国产化含量。

“中国正成为电子产品的主要消费国,但他们还没有为这些电子系统生产大量半导体元件,”中兴通讯首席技术官戴维•弗里德(David Fried)表示Coventor.“对他们来说,把半导体生产搬到国内来满足消费者的需求是合理的。因此,他们将在逻辑和内存上投入大量资金,以培养先进的技术节点。他们将努力尽快做到。”

追赶
中国在集成电路方面的努力正在推动国内的晶圆厂活动浪潮,创造了设备行业的繁荣。总体而言,2017年中国晶圆厂设备(WFE)销售额预计将达到70亿美元,而2016年为67亿美元,2013年为34亿美元.根据SEMI的数据,2017年全球WFE市场预计将达到434亿美元,比2016年增长9.3%。

截图2017-01-18上午9点21分52秒
图1:半导体设备销售。来源:半

令人惊讶的是,中国的WFE市场还没有达到顶峰。“目前看来,2017年中国的晶圆厂设备支出将与2016年大致相同,但与几年前相比有了相当大的增长,”中国半导体市场营销和业务发展副总裁亚瑟·谢尔曼(Arthur Sherman)说应用材料.“我们认为,2018年的支出可能会显著高于2017年的预测。”

其他人同意了。“据我们所知,我们在中国重点追踪的活跃项目多达20个,”安斯蒂斯(Martin antice)表示林的研究在最近的一次电话会议上。“支出或至少重大支出更有可能是2018年的报表,而不是2017年的报表。”

尽管中国国内集成电路行业发展迅速,但中国政府多年来一直在努力解决同样的问题。它在半导体技术方面落后。这是一个复杂的问题,但原因之一是出口管制。跨国公司向中国销售产品,但必须遵守各种出口管制政策。出口管制最初酝酿于上世纪50年代的冷战时期,目的是限制可能具有潜在军事用途的技术。

作为这些控制措施的一部分,跨国晶圆厂设备制造商多年来一直被禁止将能够加工0.25微米及以下芯片的先进工具运往中国(和其他国家)。此外,中国还缺乏集成电路技术,因此在半导体技术上落后。

今天,中国仍然存在出口管制,尽管在某些领域的管制有所放松,但并非所有领域都有所放松。一般来说,设备制造商现在可以将更先进的工具运往中国。但在半导体领域很难迎头赶上。因此,多年来,中国推出了几项推动其集成电路产业发展的举措。该国已经取得了一些进展,但每一项计划都未能达到预期。

然后,在2014年,中国推出了一项名为“国家IC产业发展指南”的倡议。其目标是加快中国在14纳米技术上的努力finFETs、先进包装、MEMS和存储器。

当时,中国创建了一个193亿美元的基金,用于投资国内集成电路公司。未来10年,它可能在中国的集成电路行业投入1000亿美元。

中国开展这些努力有多种原因。首先,它希望缩小与外国芯片制造商的技术差距。其次,根据高德纳的数据,2016年中国消费了全球44.2%的芯片。然而,中国芯片制造商生产的集成电路只占全球的一小部分。

最后,中国生产了大量的世界电子产品。“但现在,中国80%到90%的芯片必须从其他国家进口,”中电科技首席产品官兼执行副总裁庞林勇说d2.“从中国政府的角度来看,这是一个非常简单的解决方案。‘让我们在中国制造这些芯片,这样我们就不用进口了。’”

随着时间的推移,中国对全球芯片的消费量越来越大,中国的晶圆厂产能也在不断提升。“中国正在成为一个大市场,”百度首席技术官加里•巴顿(Gary Patton)表示GlobalFoundries.“你可以看到,中国正在采取行动,在国内增加生产。”

IC Insights的数据显示,2009年,中国的集成电路产量占全球的7.8%,但2015年这一数字增长到12.7%。IC Insights的数据显示,到2020年,中国预计将生产全球20.9%的芯片。

总而言之,中国的新战略与过去的努力有很大不同。“中国政府正积极尝试通过政府和民间来源的大量资金重塑国内半导体市场,并协助本土企业成为全球半导体市场的关键参与者,”中电科技首席营销发展经理Joey Tun表示国家仪器(倪)。

他说:“虽然这不是中国政府第一次采取扶持国内半导体产业的措施,尽管在过去几次中取得的成功有限,但这一努力的规模和力度都为跨国公司带来了重大机遇和长期影响。”

那么中国的战略是什么?基本上,中国希望发展自己的技术。如果它没有技术诀窍,它就会收购一家公司来获得技术。

中国最早的重大举措之一是在集成电路封装领域。2014年,中国最大的集成电路封装公司JCET收购了新加坡的STATS ChipPAC,此举使中国在该领域处于领先地位。

然后,中国专注于逻辑。这个国家拥有相当数量的无晶圆厂设计公司。但在尖端芯片方面,中国的设计公司必须依赖跨国晶圆代工厂。中国本身有许多代工供应商,但在本土公司中,最先进的工艺是28nm平面。

为了推进其逻辑技术,中芯国际、华为、Imec和高通于2015年在中国成立了一家联合研发企业。该公司计划在2020年之前开发14纳米finFET技术。

然而,并非所有的行动都处于前沿。例如,中芯国际中国最大的晶圆代工厂商——中电讯最近提高了资本支出,主要原因是对65nm和55nm等更成熟工艺的强劲需求。

中国市场上的一些芯片应用,如数字电视、机顶盒和射频,推动了这一需求。他说:“我们看到,中国企业正试图在中国市场立足物联网的商业管理副总裁Walter Ng说联华电子

为了分一杯羹,GlobalFoundries、台积电(TSMC)和联华电子(UMC)正在中国兴建新的晶圆厂。例如,联华电子最近在中国厦门开设了一家300毫米的合资工厂。最初,晶圆厂将生产55纳米和40纳米芯片。

吴恩达表示:“我们看到了40纳米芯片的良好需求。”“由于需求,该晶圆厂的初始产量将由现有客户承担。随着时间的推移,其中很大一部分产能将被一些更知名的国内企业占据。”

与此同时,中国也在提高内存容量。国内存储器行业分为两类——跨国公司和国内厂商。

2006年,SK海力士(SK Hynix)成为最早在中国建立内存工厂的跨国公司之一。如今,SK海力士位于无锡的晶圆厂约占其DRAM总产量的一半。该公司计划投资8.08亿美元扩建该晶圆厂。

2014年,三星开始在中国西安兴建新的300mm晶圆厂。据Pacific Crest Securities称,这家生产3D NAND芯片的晶圆厂最近从每月2万片扩大到3万片。

三星还在韩国国内的晶圆厂扩大3D NAND的生产。三星存储器营销高级副总裁Chun Sewon在最近的一次电话会议上表示:“对于NAND,由于所有应用程序的内容增长,整体需求将会增加。”

与此同时,英特尔在2015年将其中国工厂的65nm芯片组转换为3D NAND。如今,英特尔正在从其位于大连的晶圆厂发货3D NAND芯片。

屏幕截图2017-01-18上午9:27.54
图2:中国制造业支出呈上升趋势。来源:半

YRST是谁?
尽管如此,跨国公司只能生产中国内存需求的一小部分,这促使政府迅速启动自己的3D NAND和DRAM项目。

为此,中国需要技术和专业知识。为了获得技术诀窍,清华紫光和其他中国企业正在从台湾和其他地方招聘前芯片高管。“挑战在于一切都是新的。你需要新的设施、流程和技术,”Forward Insights分析师Greg Wong表示。“这就是为什么他们试图吸引一些有经验的人。”

应用材料中国区首席技术官赵甘明补充说:“存储器供应商面临挑战,包括确保他们拥有先进的技术知识、经验丰富的技术人才和领先的技术合作伙伴。目前在中国大量的集成电路投资应该会使资金问题不那么令人担忧。”

中国从武汉新新半导体制造有限公司(XMC)开始。公司成立于2006年,总部位于武汉也不闪铸造供应商。此外,新芯一直在开发3D NAND,作为与Spansion联盟的一部分,现在是Cypress的一部分。

去年,清华紫光收购了新mc的多数股权。然后,XMC被转移到一个名为YRST的新小组之下。清华紫光拥有约50%的YRST股份。另一部分由中国国家集成电路产业投资基金持有。

据公司官员称,在新母公司的领导下,新芯将继续专注于NOR代工业务,但将不再追求3D NAND。

相反,YRST将开发3D NAND。作为该计划的一部分,政府最近宣布了一个新的价值240亿美元的存储项目。在YRST的领导下,该实体希望建立至少三个3D NAND晶圆厂。

中国关注3D NAND是有充分理由的。如今的平面NAND已经接近物理极限,因此需要一种新的技术- 3d NAND。这项技术类似于一座垂直的摩天大楼。它由多层组成,这些层被堆叠起来,然后用微小的垂直通道连接起来。

但是3D NAND很难制造。据消息人士称,YRST正在开发自己的32层3D NAND设备,但产量很低。目前还不清楚该公司是否仍在开发Cypress/Spansion的3D NAND技术。

无论如何,中国将在3D NAND领域苦苦挣扎。Forward Insights的Wong说:“看看目前NAND厂商在开发3D NAND时所遇到的困难,YRST生产3D NAND的时间可能比预期的要长。”

除了3D NAND项目,清华紫光在中国东部江苏省省会南京还有一个独立的晶圆厂项目。目标是建立3D NAND和DRAM晶圆厂。这个项目的细节是粗略的。

清华紫光集团有一个独立的子公司,名为紫光国信。与此同时,紫光国信去年收购了集成电路存储器设计公司西安UniIC Semiconductors的控股权。

但清华紫光在3D NAND和DRAM领域的努力能成功吗?“他们有资本,但缺乏基础设施和大部分知识产权技术,”Web-Feet Research的总裁艾伦·尼贝尔(Alan Niebel)说。“他们的主要希望是与英特尔/美光成立合资企业,在那里他们可以利用一些工艺知识产权和生产技术。如果他们能通过合资企业、收购或其他方式获得正确的知识产权,他们就有机会。但这是一部五年甚至更长时间的剧。否则,他们将尝试(自己)构建芯片。这将需要更多的时间,更多地利用有知识的人和合作伙伴。”

JHICC和合肥长鑫
在中国还有其他的记忆项目,比如JHICC。这家充满希望的DRAM公司位于中国南部福建省晋江市。其投资者包括福建电子信息和晋江能源投资。

JHICC计划投资56.5亿美元建设一个新的300mm晶圆厂。最初,它将在3xnm节点上开发dram。该公司通过与联华电子的授权和研发联盟获得了这项技术。不过,联华电子并未参与JHICC的晶圆厂运营。

台湾市场研究机构市场情报与咨询研究所(MIC)分析师Alex Yang表示," JHICC成功的机会可能更大,因为他们将专注于专业DRAM生产和利基DRAM市场。"“JHICC希望避免来自三星、SK海力士、美光等领先内存企业的竞争。”

与此同时,关于另一个充满希望的记忆——合肥长鑫的细节还不太清楚。该公司是GigaDevice和合肥市政府的合资企业。据MIC的Yang说,该计划是在中国东部安徽省会合肥建立一个内存晶圆厂。

消息人士称,GigaDevice计划从中国的上坡投资(Uphill Investment)手中收购集成硅解决方案公司(ISSI)。2015年,上坡路收购了美国专业DRAM制造商ISSI。ISSI拒绝置评。

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