如何終結(jié)存儲(chǔ)器壟斷暴利之痛

10月30日，美國(guó)商務(wù)部突然發(fā)難，以威脅國(guó)家安全為由，將中國(guó)存儲(chǔ)芯片制造商福建晉華集成電路實(shí)施緊急禁售令，禁止美國(guó)企業(yè)向后者出售零部件、軟件和技術(shù)產(chǎn)品。這是今年繼中興以來(lái)，美國(guó)政府對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)實(shí)施的第二例禁售，相比中興，對(duì)晉華的指控和制裁顯得尤為無(wú)理。

隨后，又爆出聯(lián)電暫停與晉華的技術(shù)合作；多家半導(dǎo)體設(shè)備公司停止與晉華的商業(yè)合作；美國(guó)司法部宣布，對(duì)晉華及其聯(lián)電提起訴訟，指控兩家公司涉嫌竊取美國(guó)存儲(chǔ)芯片公司美光科技的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密。這場(chǎng)由專利糾紛為起點(diǎn)的存儲(chǔ)之戰(zhàn)，儼然成為了晉華之殤，背后更折射出存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)壟斷暴利之痛。

壟斷導(dǎo)致的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)暴利

全球存儲(chǔ)器市場(chǎng)是一個(gè)千億美金量級(jí)的市場(chǎng)。多家市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2017年收入規(guī)模達(dá)到1,319億美元，占半導(dǎo)體行業(yè)收入的30.1%，主要驅(qū)動(dòng)力包括智能手機(jī)和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。存儲(chǔ)器市場(chǎng)與整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)一致，景氣度隨供求關(guān)系呈周期性變化。

通過(guò)多年行業(yè)整合，行業(yè)呈現(xiàn)寡頭格局。2018年第一季度，DRAM存儲(chǔ)器行業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入232億美元，三星、SK海力士、美光三家分別占據(jù)46%、27%、23%的市場(chǎng)份額，前三甲合計(jì)市占率超過(guò)95%。2018年第一季度NAND存儲(chǔ)器行業(yè)規(guī)模136億美元，三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、SK海力士、美光分別擁有42%、29%、13%及12%的市場(chǎng)份額。NOR方面，旺宏目前市占率最大。

壟斷導(dǎo)致的暴利，是目前全球存儲(chǔ)器行業(yè)面臨的最大問(wèn)題。2009年-2012年德國(guó)奇夢(mèng)達(dá)和日本爾必達(dá)相繼倒閉，存儲(chǔ)市場(chǎng)形成三星、SK海力士、美光、東芝/西部數(shù)據(jù)四強(qiáng)割據(jù)。壟斷加劇供求失衡，導(dǎo)致價(jià)格上漲，2018年第二季度三星、SK海力士、美光DRAM業(yè)務(wù)的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率分別達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的67%、61%和62%。存儲(chǔ)器價(jià)格的上揚(yáng)導(dǎo)致我國(guó)下游華為、聯(lián)想、小米等消費(fèi)電子品牌商成本上升，并成為推高智能手機(jī)售價(jià)的主要原因之一。

如何終結(jié)行業(yè)壟斷暴利？一個(gè)最直接的手段就是反壟斷制裁。

由于存儲(chǔ)器行業(yè)寡頭競(jìng)爭(zhēng)明顯，歷史上存在行業(yè)巨頭們利用市場(chǎng)地位操縱價(jià)格，謀取巨額利潤(rùn)的現(xiàn)象，多個(gè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)此發(fā)起相應(yīng)的反壟斷制裁：

2006年，美國(guó)司法部便曾以1999-2002年操縱市場(chǎng)價(jià)格為由，向三星、爾必達(dá)等五家企業(yè)提起訴訟，共計(jì)罰款約7.3億美元；

2010年，歐盟向三星、英飛凌、SK海力士等開(kāi)出總額3.31億歐元的巨額罰單，指控這些企業(yè)在1998-2002年間，通過(guò)組建一個(gè)企業(yè)聯(lián)盟來(lái)操縱內(nèi)存價(jià)格；

今年5月31日，中國(guó)反壟斷機(jī)構(gòu)派出多個(gè)工作小組，正式對(duì)三星、SK海力士及美光三家企業(yè)展開(kāi)立案調(diào)查。若指控成立，根據(jù)三家企業(yè)自2016年至今在中國(guó)市場(chǎng)的銷(xiāo)售行為，最高或?qū)⒚媾R80億美元罰款。

全球主要存儲(chǔ)制造商與中國(guó)三大存儲(chǔ)廠商情況對(duì)比，技術(shù)差距明顯

三星電子是全球最大的存儲(chǔ)器制造與銷(xiāo)售廠商。2017年DRAM產(chǎn)品全球市占率44%，NAND全球市占率39%。主要業(yè)務(wù)包括移動(dòng)通信+消費(fèi)電子業(yè)務(wù)(2017收入占比63%)，DRAM(2017年收入占比15%)，NAND(2017年收入占比9%)。受益于自 2016年第二季度起存儲(chǔ)器市場(chǎng)前所未有的景氣周期推動(dòng)，公司凈利潤(rùn)2017/2018年實(shí)現(xiàn)60%/32%增長(zhǎng)，2018年第一季度公司營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率達(dá)到26%的歷史高位。存儲(chǔ)技術(shù)路線方面，三星1y產(chǎn)品從2018年上半年開(kāi)始量產(chǎn)，目前正在進(jìn)行客戶驗(yàn)證。目前1x產(chǎn)能占比達(dá)到50%，公司預(yù)計(jì)，到2018年底1x以及1y合計(jì)產(chǎn)能占比將達(dá)到70%。此外三星西安廠二期將于2020年開(kāi)始量產(chǎn)。根據(jù)市場(chǎng)一致預(yù)期，三星2019/2020年凈利潤(rùn)同比增速為-2%/5%。

SK海力士主要業(yè)務(wù)包括DRAM(2017年收入占比76%)，NAND(2017年收入占比22%)的制造與銷(xiāo)售。受益于DRAM及NAND價(jià)格的上漲以及數(shù)據(jù)中心等需求增加，公司2017/2018年兩年收入分別增長(zhǎng)75%/41%，公司營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率從2016年第四季度開(kāi)始轉(zhuǎn)正，在2018年第二季度達(dá)到歷史高位54%左右。在DRAM方面，公司預(yù)計(jì)2018年下半年1xnm將成為主流節(jié)點(diǎn)，計(jì)劃1ynm產(chǎn)品年內(nèi)出貨。NAND方面，目前64層3D NAND已大量出貨，還將推出96層3D NAND。受行業(yè)下行周期影響，根據(jù)市場(chǎng)一致預(yù)期，公司2019/2020年凈利潤(rùn)分別同比下降7%/1%。

美光是全球第3大存儲(chǔ)器廠商，2017年DRAM全球市占率23%，NAND全球市占率11%。是全球主要業(yè)務(wù)包括DRAM(2017年收入占比73%)，NAND(2017年收入占比26%)的制造與銷(xiāo)售。受益于DRAM、NAND價(jià)格的上漲以及數(shù)據(jù)中心等需求增加，公司2017/2018年兩年收入分別增長(zhǎng)84%/33%，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率從 2017年第一季度開(kāi)始轉(zhuǎn)正，在 2018年第二季度達(dá)到49%的歷史高位。在DRAM方面，公司預(yù)計(jì)2018年下半年1xnm將成為主流節(jié)點(diǎn)，計(jì)劃1ynm產(chǎn)品年內(nèi)出貨；NAND方面，目前64層3D NAND已大量出貨，公司還將推出96層3D NAND。根據(jù)市場(chǎng)一致預(yù)期，公司2019/2020年凈利潤(rùn)同比下降13%/11%。

中國(guó)三大存儲(chǔ)制造商發(fā)展?fàn)顩r

長(zhǎng)江存儲(chǔ)(YMTC)是中國(guó)目前投資額最大的NAND閃存制造商。公司表示計(jì)劃項(xiàng)目一期2018年建成投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)零的突破，成功進(jìn)入市場(chǎng)；2019年實(shí)現(xiàn)正毛利；2020貢獻(xiàn)月產(chǎn)能10萬(wàn)片，2023年年產(chǎn)值達(dá)1000億人民幣。公司自2014年起進(jìn)行3D NAND研發(fā)，目前進(jìn)展順利；2015年9層測(cè)試芯片驗(yàn)證成功，2016年32層測(cè)試芯片設(shè)計(jì)完成，2017年第1代32層芯片設(shè)計(jì)完成。今年研發(fā)成果也相當(dāng)豐富：第2代64層芯片設(shè)計(jì)完成，同時(shí)32層芯片達(dá)到企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，64層芯片試片成功。

合肥長(zhǎng)鑫(Hefei Innotron)2018年第一季度已完成設(shè)備安裝，一期計(jì)劃產(chǎn)能為125kwpm，三期全部滿產(chǎn)產(chǎn)能為375kwpm。第一階段做基于19nm平臺(tái)的8GB LPDDR4產(chǎn)品，主要應(yīng)用為智能手機(jī)，目前已開(kāi)始投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年底良率可達(dá) 10%，明年底良率可達(dá)80%左右，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。據(jù)中金證券分析師測(cè)算，合肥長(zhǎng)鑫一期滿產(chǎn)后，基于現(xiàn)階段每片晶圓可切割的容量數(shù)以及移動(dòng)DRAM的單價(jià)，在良率以及產(chǎn)能利用率100%的情況下，每年產(chǎn)值可達(dá)到66億左右美金。但分析師認(rèn)為，由于初期良率較低、產(chǎn)能處在爬坡?tīng)顟B(tài)、折舊攤銷(xiāo)等固定成本高昂，另外，加入廠商相較海外大廠存在技術(shù)上的差距，每單位容量平均的可變成本也會(huì)相應(yīng)增加。因此初期運(yùn)營(yíng)廠商會(huì)承受很大虧損的壓力。

福建晉華項(xiàng)目一共4期，每期設(shè)計(jì)DRAM產(chǎn)能60kwpm，總計(jì)240kwpm。公司預(yù)計(jì)整體4期滿產(chǎn)后可帶來(lái)500億人民幣的產(chǎn)值，1期收入可在15-16億美金。目前規(guī)劃第一階段主要做25nm 4GB DDR4/DDR3產(chǎn)品，爭(zhēng)取2018年研發(fā)成功，后續(xù)會(huì)繼續(xù)研發(fā)1xnm產(chǎn)品。2020年逐步從25nm產(chǎn)線轉(zhuǎn)移至1xnm，2022年?duì)幦∪哭D(zhuǎn)入1xnm制程，產(chǎn)能達(dá)到240kwpm。顯然此次晉華之殤將拖累其量產(chǎn)進(jìn)程。

從以上幾家中外存儲(chǔ)制造商發(fā)展情況來(lái)看，技術(shù)差距仍然很大。

在DRAM領(lǐng)域，為了獲得更快的速度與更低的能耗，DRAM一直緊隨摩爾定律腳步進(jìn)行尺寸縮微，若采用 EUV光刻，制程可微縮至10nm量級(jí)。目前，行業(yè)前三甲三星、SK海力士及美光都處于完成1xnm制程轉(zhuǎn)換或在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的階段。具體來(lái)看：

三星技術(shù)明顯領(lǐng)先，目前已有較高的1xnm制程收入占比，并積極推進(jìn)1ynm制程轉(zhuǎn)入進(jìn)度。平澤廠計(jì)劃于2019年開(kāi)始量產(chǎn)10nm LPDDR 5芯片；

美光方面，原瑞晶部分已于今年二季度實(shí)現(xiàn)到1xnm的全部轉(zhuǎn)換，并計(jì)劃于明年轉(zhuǎn)向1znm，而原華亞科部分仍在向1xnm制程的轉(zhuǎn)換當(dāng)中；

SK海力士已于2017年開(kāi)始向M14廠一期產(chǎn)線及無(wú)錫廠開(kāi)始導(dǎo)入1xnm制程，但由于技術(shù)壁壘較高，2018上半年良率不達(dá)預(yù)期，LPDDR4產(chǎn)能仍然有限。

再看中國(guó)廠商的情況，福建晉華目前僅專注于利基型DRAM的制造，技術(shù)相對(duì)落后，首先導(dǎo)入的產(chǎn)品為25nm DRAM存儲(chǔ)器，制程上大概落后三星3代左右；

合肥長(zhǎng)鑫則從19nm(1x)制程切入市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2020年可開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品。到2019年底，公司產(chǎn)能將達(dá)到2萬(wàn)片/月，大概落后三星2-3年。

在NAND領(lǐng)域，由于平面微縮極限的到來(lái)，NAND存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)向3D結(jié)構(gòu)發(fā)展。堆疊層數(shù)增多不僅增大容量，更因?yàn)榻^緣材料及空間結(jié)構(gòu)變化解放了TLC技術(shù)的可靠性和壽命問(wèn)題，使QLC成為可能。這一演進(jìn)，大大降低了單位GB成本。

3D NAND方面，目前64層產(chǎn)品已經(jīng)在各大境外廠商中普及，全球3D NAND的出貨量占比已經(jīng)達(dá)到1/4有余。今年7月三星96層TLC V-NAND開(kāi)始量產(chǎn)，在競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先將于今年更晚時(shí)間量產(chǎn)96層3D NAND的東芝/西數(shù)和美光。

而我國(guó)長(zhǎng)江存儲(chǔ)自主研發(fā)的32層3D NAND產(chǎn)品將于年底量產(chǎn)出貨，其今年剛發(fā)布了Xtacking技術(shù)，將幫助NAND存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)與DDR4內(nèi)存I/O速度，及更大的堆疊密度，并將用于明年量產(chǎn)的64層3D NAND產(chǎn)品中。大體來(lái)看，技術(shù)上落后全球大廠3年左右的時(shí)間。

終結(jié)行業(yè)壟斷暴利的另一個(gè)手段，就是積極扶持龍頭企業(yè)推進(jìn)存儲(chǔ)器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

雖然中國(guó)是全球最大的存儲(chǔ)器消費(fèi)市場(chǎng)之一，但由于過(guò)去產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。發(fā)展存儲(chǔ)器需要在專利技術(shù)、人才、資本等多個(gè)方面補(bǔ)齊短板。目前一般采取的方法是通過(guò)擁有技術(shù)的半導(dǎo)體企業(yè)與有資金的地方政府和半導(dǎo)體大基金合作的形式進(jìn)行推進(jìn)。

資金投入是不可或缺的因素。存儲(chǔ)器是典型的資本密集型行業(yè)。為了獲得制程的領(lǐng)先及規(guī)模帶來(lái)的低成本優(yōu)勢(shì)，各廠商不得不采用IDM模式或虛擬IDM模式來(lái)經(jīng)營(yíng)，并且在適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)上不遺余力投資。隨著先進(jìn)制程成本的增加，有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃的廠商資本開(kāi)支明顯加大。我國(guó)的紫光集團(tuán)(南京+成都+武漢)、合肥睿力及福建晉華的總投資分別達(dá)到780億美元、72億美元及53億美元，數(shù)額巨大。事實(shí)上中國(guó)巨額的投入也間接促進(jìn)了韓、美兩國(guó)大廠資本開(kāi)支的上升。

雖然在量產(chǎn)初期，如此巨大的資本開(kāi)支也會(huì)給中國(guó)企業(yè)帶來(lái)不小的折舊壓力，下行周期中技術(shù)、管理略遜的中國(guó)企業(yè)可能必須經(jīng)歷幾年內(nèi)虧損，但若想實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的國(guó)產(chǎn)替代，這種投入十分必要。

主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手專利申請(qǐng)趨勢(shì)

從過(guò)去幾年可以看到，人才、資本等阻礙中國(guó)存儲(chǔ)發(fā)展的瓶頸不斷被解決，但是專利是中國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展繞不過(guò)去的一個(gè)關(guān)鍵的檻，此次晉華之殤也是對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)警醒。根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)截止9月份數(shù)據(jù)，三大巨擘三星、SK海力士和美光在存儲(chǔ)器領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量分別為1.4868萬(wàn)件、1.3977萬(wàn)件和9749件，三大巨擘在專利申請(qǐng)的數(shù)量上已經(jīng)獲得了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，均已掌握了存儲(chǔ)器領(lǐng)域的大量核心技術(shù)，存儲(chǔ)器的入市門(mén)檻已經(jīng)很高。

反觀晉華，截止到9月份，其在中國(guó)提交專利申請(qǐng)42件，在美國(guó)提交專利申請(qǐng)20件，且僅有一件專利申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域是G11C（靜態(tài)存儲(chǔ)器），其余專利申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域均為H01L（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件）。福建晉華在專利數(shù)量、技術(shù)目標(biāo)區(qū)域分布、技術(shù)領(lǐng)域分布等方面均與主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手存在較大差距。其他兩家情況基本一致。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)專業(yè)人士給出的意見(jiàn)是，首先，應(yīng)積極發(fā)掘或引進(jìn)優(yōu)秀人才，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的技術(shù)發(fā)明、專利布局和專利運(yùn)用。其次，應(yīng)了解技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，查找技術(shù)研究中的空缺，通過(guò)技術(shù)合作、專利許可等方式，快速切入該領(lǐng)域。最后，由于我國(guó)和美國(guó)均是芯片的重要市場(chǎng)，各大企業(yè)在進(jìn)行專利申請(qǐng)時(shí)，可結(jié)合自身市場(chǎng)規(guī)劃，在美、日、韓等重要的芯片市場(chǎng)國(guó)家提交專利申請(qǐng)，為產(chǎn)品走出去保駕護(hù)航。