扑克王平台从零起步到赶日超美,韩国如何制霸全球存储芯片 27 年

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2020-12-30 20:28

全球存储芯片业正被持续装进韩企的口袋。

继最近 SK 海力士官宣收购英特尔 NAND 闪存业务及其位于大连的 Fab 68 厂后,扑克王平台SK 海力士相对薄弱的 NAND 实力得到进一步补足。

作为全球存储芯片前年老二,SK 海力士一直在老大三星的光环下承压前行。这两家韩国公司的版图,已覆盖超过 72% 的全球 DRAM 市场和超过 45% 的全球 NAND 闪存市场。

凭借暴利的存储芯片,三星和 SK 海力士一路赚得体满钵满,不断扩充疆域、扩大投资,付诸各种努力捍卫这块血赚的地盘。

回顾韩企存储芯片上位史,这是一个颇为励志的故事,在巨头环伺时另起炉灶,从零技术基础起步,到技术领先全球,再到用市场手段逼退竞争对手,韩企如何一步步称霸全球存储芯片市场?这是一个极其值得分析的经典案例。

▲2018 年全球半导体细分市场规模分布:存储器是全球最大的半导体细分市场。

01. 从零,到第一

全球存储芯片第一的板凳很难捂热,美国日本各坐了十年左右,而韩国一直坐到今天。

起初英特尔在 70 年代前后凭存储器起家,当了十年的存储器老大;然后 80 年代日本凭借集中五家企业的实力集中力量攻关技术,火速攻占存储市场,带领日本半导体走向世界巅峰,甚至一度将美国硅谷企业打得毫无还手之力,英特尔被逼到差点倒闭。

等美国看不惯日本半导体崛起、出手打压的时候,早已蓄力的韩国三星、SK 海力士等企业开始明夺市场,一边靠逆势扩张竞争,另一边积极抱美国大腿。

美韩联合下,日本半导体兵败如山倒,日企存储芯片界仅存的 “独苗尔”必达在 2012 年宣告破产,被美国美光科技并购。

不过尔必达曾占有的市场,却并没有随着并购而通通装进美光的口袋,相当一部分市场被三星和 SK 海力士进一步蚕食。

从 TrendForce 数据可以看到,2011 年第一季度,全球 DRAM 市场前五分别是韩国三星、SK 海力士、日本尔必达、美国美光科技、中国台湾南亚科技,两家韩企合计市占率约为 62.7%,尔必达和美光合占近 1/4 的市场。

而到 2017 年,两大韩厂 DRAM 市占率合计达 74.2%,较 2011 年占比更大,第三名美光仅占不到 1/5 的全球市场。存储芯片业务给三星和 SK 海力士带来了丰厚的回报。

2017 年得益于存储芯片价格持续上涨,三星半导体部门收入首次超过英特尔,成为全球销售额最高的半导体企业;SK 海力士也在同一年营收超过美光,位列全球第三。

▲2017 年全球半导体企业销售额 TOP10(来源:Gartner)

2019 年受存储芯片价格回落影响,三星、SK 海力士、美光等均出现业绩下滑,但这并不影响这两家韩企的半导体销售额稳居全球前四。

从 1993 年三星首次登顶起,内存产业格局风云变幻,当年开创 DRAM 芯片先河的英特尔、德州仪器、IBM 等元老在 20 世纪末退出市场,德企奇梦达、日企尔必达破产,三星、SK 海力士、美光三家垄断超过 90% 的市场份额。

如今,六大玩家瓜分 99% 市场的 NAND 闪存领域中,排名第六的 SK 海力士上周又宣布要收购排名第五的英特尔 NAND 业务。

如果这一交易顺利完成,SK 海力士有望跃升至 NAND 市场第二或第三名,而韩企将坐拥全球 NAND 领域的半壁江山。

▲2019 年第四季度全球 NAND 品牌厂商营收排名(来源:行业分析机构 DRAMeXchange)

当然了,地位最稳的仍是三星,这家存储芯片技术和市场都遥遥领先的韩企,已经稳坐全球存储芯片老大的位置长达 27 年。

02. 暴走三星,“自杀式”逆袭上位

三星能从零技术背景到成功问鼎全球第一,有几个因素功不可没。

首先要有足够资本担得起风险。技术研发、规模生产都离不开大量资金投入,尤其在价格下跌、产能过剩的存储器低谷时期,没有充足的资金,很难撑过亏损的逆境。

而三星是韩国政府扶持的家族企业,足够有钱,可以任性。在半导体事业起步阶段,三星宛如孤注一掷的赌徒,一边负债累累,一边持续进行 “自杀式”投资,不断砸重金研发扩产。

关键底气是核心技术实力过硬。三星就成功走出了一条从技术复制到创新超越的路。

三星 1983 年刚开始研发 DRAM 时,没有任何技术基础,先是从美日企业购买技术授权,派专家赶赴美日企业学习,进而开发出第一款 64KB DRAM,与世界先进技术之间的差距逾 4 年。

随后三星从美日网罗大量半导体人才,不顾亏损大力投资技术研发。仅用 6 年时间,三星便研发出领先全球的 16M DRAM,实现技术前进 5 代。随后 1993 年,三星因 16M DRAM 量产跃居存储芯片市场第一,从此蝉联至今。

▲韩国三星 DRAM 技术能力变化过程

扩张存储器市场,三星有一大杀招——押注 “逆周期定律”。当存储器市场不景气,其他企业削弱投资、减少生产时,三星反其道而行之,冒着血亏的风险继续投资和扩大生产规模,通过规模效应压低成本,进一步加剧行业亏损,逼对手纷纷出局。

这种逆势扩张策略,三星在 20 世纪 80 年代、90 年代,以及 2008 年金融危机前后均曾实施。

经过二十几年的竞争,内存生产厂家从上世纪 80 年代的四五十家,到 2008 年仅剩韩国三星与 SK 海力士、德国奇梦达、美国美光、日本尔必达五家。2008 年内存价格再次暴跌,几年后奇梦达、尔必达先后破产,韩企迎来全面胜利。

▲2008 年金融海啸后经济前景未明,三星仍加码于资本支出与研发费用。

强大的市场调研能力也至为关键。三星充分发挥丰富的市场调研能力,将优秀人才提拔为市场调研专员派往各个国家和地区,准确把握市场变化和需求,为经营决策提供参考。

信息收集带来的精准数据分析,辅助三星预判到时代更迭带来的空前机遇。90 年代个人电脑(PC)取代大型机成为主流,DRAM 需求发生变化,日企陷入创新窘境,被韩企用更加便宜、小巧、方便的技术战胜。

日企尔必达依然遵照先前的生产逻辑,近乎病态地追求均一性和高成品率,却忽略了相较于高品质,低成本和高规模才是 PC 用 DRAM 的核心竞争力所在。

这给三星等不拘泥于高成本率的韩企一个巨大的机会,三星采取四代产品同时研发的策略,致力于提高生产效率和降低每颗 DRAM 芯片的成本,至于成品率,提升至能满足市场需求的水准就足够了。通过大批量生产廉价 DRAM,三星很快在市占率上超过日企。

▲1970-2013 年各种机器迭代

除了自己做研发生产,韩企还投资竞争对手

2017 年,日本最大的集成电路公司东芝存储器是全球第四大存储芯片巨头、第二大 NAND 闪存芯片巨头,然而因为东芝集团的巨额亏损,东芝存储器被以 180 亿美元卖给美国贝恩资本主导的联盟,全球第二大存储芯片商 SK 海力士也顺势成了东芝存储器的股东。

如今的三星和 SK 海力士,坐拥全球最先进的存储器技术和产能,即便面对不稳定的周期变化,依然能呈现出风雨不动安如山的姿态。

03. 角逐中国市场,持续加固优势

无论是日企赶超美企,还是韩企赶超日企,这些逆袭的故事,都给亟待实现我国半导体产业自主可控的梦想埋下了希望的种子。

作为全球最大的电子产品制造国和全球最大的电子产品消费市场,中国大陆对存储芯片需求旺盛,且依赖进口的程度仍相当高,为以三星、SK 海力士为代表的国际存储芯片玩家贡献了相当丰厚的收入。

▲2015-2019 年间,三星和 SK 海力士在中国的营收(来源:彭博社)

但当中国资本开始为自主可控争取更多可能时,韩企的危机意识油然而生。

2015 年 7 月,紫光集团向美国美光提出 230 亿美元的收购邀约,然而美光以担心被美国政府阻挠为由拒绝了这一交易。

走收购外企的捷径不成,那就自己造。从 2016 年起,福建晋华、合肥长鑫、长江存储三大国产存储芯片企业均陆续投资发力,砸千亿级资金,兴建 DRAM 或 NAND Flash 芯片生产线。

这令韩企感到空前的警惕。

可以看到,过去几年,三星、SK 海力士正持续采取一些措施来巩固自己的地盘。

其一,控制产能,避免存储芯片价格下滑。

韩国存储芯片巨头是控制产能、玩价格战的老手。他们拥有充沛的资金,能游刃有余地抵御市场低迷,还擅长通过控制产量影响市场。

十年前欧盟委员会曾向包括三星、SK 海力士、英飞凌、日立、美光在内的 10 家内存制造商开出 3.31 亿欧元罚单,原因就是它们操控了内存价格,而美光由于当了污点证人被免于处罚。

2018 年 7 月,三星被曝通过控制内存产能来延缓内存降价,外媒 Semiwiki 报道称,这一举措导致一些半导体设备供应商的设备出货量短期内下降了 10-25%。

2019 年三星、SK 海力士以及美国美光均考虑通过减产弥补降价损失。

其二,积极在中国大陆建新厂。

2018 年 3 月,三星在西安举行存储芯片二期项目开工奠基仪式,总投资额为 70 亿美元,这是三星继 2012 年在西安高新区花 108 亿美元投资一期 NAND 闪存芯片项目后的又一笔投资。

2019 年 12 月,三星西安闪存芯片项目二期第二阶段 80 亿美元投资启动,二期项目预计至 2021 年下半年竣工,建成后将新增月产能 13 万片。

今年 3 月,三星西安一期项目在 1 月、2 月实现满产生产,月产 13 万片存储芯片。

SK 海力士早在 2005 年就在无锡高新区建设了工厂,累计总投资超 100 亿美元。2017 年 10 月,SK 海力士二工厂项目正式签约,在去年 4 月正式竣工,预计完全投产后,月产能将提升至 18 万片 12 英寸晶圆,海力士无锡公司也将成为全球单体投资规模最大、月产能最大、技术最先进的 10 纳米级 DRAM 产品生产基地。

▲SK 海力士在无锡的工厂竣工后

不过由于今年疫情影响,三星二期项目和 SK 海力士的无锡工厂推迟了大约 3 个星期。

而如果 SK 海力士能顺利收购英特尔 NAND 闪存业务,也将把生产非易失性存储器的大连英特尔工厂一并收之麾下。

其三,拉大技术差距,引入 EUV 技术。

EUV 光刻技术是实现更先进芯片制程的关键技术,此前主要被用于生产 7nm 及以下的逻辑芯片,而今年,三星和 SK 海力士均释放了将其引入存储芯片生产线的讯号。

据韩媒报道,今年 8 月,三星 “平泽 2 号”半导体工厂已开始运营,将生产全球首个基于 EUV 的移动 DRAM 产品。三星电子的一位发言人透露,使用 EUV 的 1a 工艺,生产效率是基于 12 英寸晶圆的 1x 工艺的两倍。

SK 海力士也在加速推进基于 1a 工艺的 EUV DRAM 产品。此前 SK 海力士已在 M16 芯片厂园区内安装了两台 EUV 光刻机,计划将 EUV 技术应用于下一代 DRAM 芯片生产。

一台 EUV 光刻机造价超过 1 亿美元,数量又极其稀缺,迄今中国大陆企业产线尚未拿到一台 EUV 光刻设备。如果韩企基于 EUV 的 DRAM 产品落地,将进一步拉大与中国大陆企业间的技术差距。

04. 结语:存储芯片市场竞争门槛升级

如今存储芯片发展愈发集中,尤其是 DRAM 内存市场,持续向三星、SK 海力士、美光三家聚拢。

如果 SK 海力士最终成功收购和吸收英特尔 NAND 业务,全球存储芯片市场的大半江山都将成为韩企的囊中之物。

而从历史经验来看,争夺存储芯片市场将不可避免地需要更多资金的投入,这也意味着未来竞争的门槛进一步增高,其他玩家如想突围,将面临技术、成本以及市场的多重竞争。

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