美光生变：存储芯片如何破局

本文转自微信公众号：科创远川汇，作者：凯文、陈畅，编辑：董指导，封面：东方IC

　　3月26日，美国芯片公司美光(micron)的总裁第一次来到了清华大学，并高兴地宣布，将为校方提供10万美元，并期待双方在AI等科技领域深入合作。不料，两个月后，美光却被迫同中国最顶尖的科技公司“宣战”，暂停向华为供货。

　　美光是存储器生产企业，占到了全球23%的市占率，是华为重要的供应商。但与此同时，华为也是美光的大客户，占到了其收入的10%以上。断供华为，无疑是自斩其臂。但在大国博弈中，再多的存储器，也存不住商业利益。

　　而摆在我们面前的是，被围堵的华为，在存储领域，到底面临怎么样的困难?国内的备胎，又是怎么样的一个状态?

　　01 供应链的武器

　　1978年美光公司在牙科诊所地下室成立，产品以存储芯片为主。美光断供后，华为面临着一个尴尬的局面，既幸运又悲伤。

　　幸运的是，美光并不是华为最大的供应商，还有其他可以替代，例如占市场份额45%的三星、28%的海力士。而悲伤的是，成熟的替代者三星、海力士，也并非是安定因素。

　　且不说韩国和美国长期以来的联盟关系，也难保三星这些企业不会临时生变。毕竟，郭德纲老师说过，只有同行才是赤裸裸的仇恨。作为同在手机领域的三星，也不是没做过有争议的事情。

　　2010年，HTC推出了被寄予厚望的Desire系列，这台旗舰机采用了三星AMOLED屏幕，惊艳市场。产品问世后便卖得大火，HTC管理层也雄心勃勃地指望翻身。然而，很不巧地，三星因各种原因减少了屏幕的供应，HTC只能错失市场。

　　HTC北亚区总裁杰克·佟后来对此评价：“我们自此发现，零部件供应也可以被用作一种竞争武器。”

　　没有中国自己的存储芯片，华为永远都去不掉悬在头顶的短刀。

　　02 弯道超车的秘诀

　　存储器领域，虽然龙头格局很清晰，但并非不能生变。回顾历史来看，日本、韩国完成了弯道超车。

　　因为存储芯片虽然也需要技术变更迭代，但和Intel的计算芯片相比，是一个更加依赖规模效应的行业。

　　存储芯片起源于美国，但随后便转移到了日本。1976年，日本组织了官产研结合的集成电路技术创新行动，由电气、日立、富士通、三菱电机和东芝等5家公司和官方电子综合研究所的100名研究人员共同组成了研究所。整个项目耗资370亿日元(约33亿美元)，其中政府以无息贷款的模式出资41.6%。

　　政府出钱、出人、出政策的模式下，日本存储芯片产业迅速发展，东芝等公司依靠着好政策、低成本，大举杀入市场。一番厮杀后，美国11家DRAM厂商倒了9家，仅剩下美光与德州仪器。

　　十几年后，存储芯片主要生产地又从日本转移到了韩国。

　　1982年韩国出台了“半导体扶植计划”，明确提出要完成进口替代。政府投入了3.5亿美元，翘起了20亿美元的民间投资。三星、现代、LG等财阀大举介入存储领域。此时韩国技术落后美日近5年时间。

　　1986年，存储器市场供过于求， 研发开支过大的三星半导体累计亏损了近3亿美元。然而，三星没有动摇，在行业低谷期依然加大投入。两年后，三星完成了4M存储器设计，和日本的技术差距缩短到了6个月。

　　随后，韩国政府以电子研究所为主，并且承担了57%的研发费用，组织三星、现代等大企业共同组成了半导体开发联合体，四五年期间，实现了从4M到64M升级的核心技术的研发。最终在90年代中期，韩国便成为了世界领先水平。

　　弯道超车的秘诀就是依靠政府和企业，逆周期投入。但还有更粗暴的秘诀，就是买下来。

　　2015年7月，清华紫光希望开价230亿美元(约合1400亿元人民币)收购美光科技。消息一出，美光股价便直接飙升11%。据传这次收购工作早已启动，此时放出消息，不过是“投石问路”。结果，美国反应果然激烈。一周多后，美光就以“担心该交易无法通过美国监管者的审批”为由，终止了这场收购。

　　有钱也许能买来配偶的欢心，却无法消除美国浓浓的敌意。既然买不来，就只能培养备胎了。

　　03 备胎的成长

　　为实现“制造2025”提出的芯片国产替代70%的目标，2014年国家半导体大基金成立。政府直接下场，推着中国芯片产业开进了快车道。而存储芯片“国家队队长”，无疑就是长江存储。

　　2016年，紫光集团和半导体大基金共同出资收购了武汉新芯成立长江存储，投资240亿美元的工厂也随即热火朝天。开工一年后，长江存储就实现了NAND 3D储存芯片零的突破。第二年，又实现了小规模量产32层的存储芯片。

　　虽然，长江存储日夜奋斗、千辛万苦地爬过了一个个山头，但抬头却发现对手已经开着飞机扬长而去了：三星早已经量产了96层存储芯片，海力士也将淘汰48层的产品提上了日程。

　　永远差着一代技术的同步发展，是不可能实现技术超越的。因此，2019年，长江存储决定大跨一步：跳过96层，直接奔向128层的设计。一旦成功，便意味着和世界一流技术站在了同一舞台。

　　这一步很胆大，很冒险，但并不是盲目的大跃进。长江存储推出的X-Stacking技术，已经将内存芯片的I/O读取速度大幅提升，甚至是巨头们的近3倍。而在生产环节，长江存储也在2018年花费了7400万美元买到了最先进的光刻机。

　　不过即使长江存储完成了128层的设计，实现了产品的生产，但和三星等公司相比，依然会遭遇成本劣势。

　　但是，对于华为而言，可信赖的来源，已经远比低价更有吸引力。

　　在全球化的今天，并不是所有产业都要一个国家来自主生产。但基于半导体对科技未来的影响，基于中国的经济体量和产业结构，我们希望能够有互助互利的全球商业环境，但我们也需要具备自力更生的能力。

　　在华为的92家核心供应商中，有36%来自于美国，27%来自于大陆。而在芯片产业链中，生产材料、生产设备国产化率还不到两位数。未来，依然道阻且长，仍需砥砺前行。

　　（文/科创远川汇，实习生徐泽怡对本文亦有贡献）