价格雪崩下的DRAM芯片“三国杀”

价格雪崩下的DRAM芯片“三国杀”
2022年11月03日 22:15 21世纪经济报道
图源:视觉中国图源:视觉中国

  美光抢先市场推出第五代10纳米级别内存工艺,这也许是挽救市场“雪崩”的重要措施。

  作者:江月  编辑:陶力

  内存芯片市场曾经历过一段“春秋战国”时代,无数大公司在这个狭小的产品领域里混战。眼下,行业激战又到了白热化的程度。

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  11月2日,美国美光(Micron)抢先行业宣布,该公司的DRAM(动态随机储存)产品走进了1β (1 beta)时代,意味着将这种芯片的晶体管工艺又向精密处推进一步,来到了10纳米级别的第五代。

  在韩国三星、SK和美光“三足鼎立”的格局里,抢占技术先机是一记“杀手锏”。不过,市场行情正处于“逆风”期,环球DRAM产品价格正在不断“雪崩”,成本高昂的技术投入和萎缩的市场营收,急需得到平衡。

  缩小的拉丁字母

  集成电路行业用一颗芯片上最小的单元体积去指代工艺级别。如今在DRAM芯片上,10纳米级别的芯片工艺已经来到了第五代。11月2日,美光称其已经将1β产品送往了客户的产品验证流水线。

  此前,10纳米级别的DRAM已经经过了四代,依次为1x、1y、1z、1α。用罗马字母和希腊字母来给工艺起名字,是因为相关体积单位实在过于微小。对于不够熟悉集成电路产业的人而言,行内人士通常会用“一个足球球场上的一根草芥”来形容一片硅晶圆片上的晶体管。一片指甲大小的芯片上,有可能容纳数十亿个内存单元。

  美光DRAM制程集成副总裁Thy Tran在11月2日的记者会上还透露,美光目前也在对下一代1γ(伽马)工艺进行初步的研发设计。

  晶体管尺寸越小,芯片上集中的晶体管就越多。对于DRAM芯片而言,就意味着一片芯片能实现更高的内存容量。

  几十年来随着工艺节点的不断进步,半导体行业每年或每两年都会缩小器件尺寸。总体而言,芯片制造是一种挑战物理定律的工艺。 

  回到美光隆重推出的1β,它比1α在能效上提高约15%、在内存密度上提升35%,这就是两代DRAM产品之间的差距。

  能效高,意味着产品不那么容易发热,手机将能延长电池续航,大型存储系统将更节省电力能耗的电费成本;密度大,指产品将能处理更复杂的信息。

  美光称,1β产品已经率先在LPDDR5X上进行出样,这意味着,这个工艺将首先面向高性能的手机等移动端产品。

  事实上,智能手机往往是最先进工艺DRAM的忠实拥趸者。如今的手机制造商,往往把电池续航能力和拍照能力,放置在广告页面的最显眼位置,这很大程度上都要归功于DRAM。

  按照美光的说法,使用1β工艺制造的LPDDR5X不仅可以加速智能手机拍摄启动,提升夜间模式和人像模式下的拍摄速度和清晰度,还可以实现无抖动、高分辨率8K视频录制和便捷的手机视频编辑。

  应对市场价格“雪崩”

  当前,DRAM产品正面临全球性的市场价格雪崩,这将是横在三大DRAM巨头面前的一项难题。“雪崩”之下,利润不断下泻、库存有所堆积,但建设更新的工厂、增加技术研发经费的压力依然颇大。无论如何,推出新一代1β,也许是美光挽救市场DRAM价格的一项重要措施。

  11月初,市场调查机构DRAM Exchange消息,个人电脑DRAM通用产品(DDR48Gb 1Gx8)10月份的平均固定交易价格为2.21美元,与上月价格(2.85美元)相比下降了22.46%。这也是2016年6月以来的最大跌幅。

  DRAM产品具有大宗商品属性,TrendForce集邦咨询分析师吴雅婷此前向南方财经全媒体记者解释称,整体电子产品消费快速转弱,为了去库存、平衡供需,从7月以来,DRAM供应商开始有较明确的降价意图。

  对于美光而言,DRAM是一个支柱产品,行业性的降价将令该公司陷入低迷周期。

  按照美光于9月29日披露的6至8月季度报告,该公司期间收入为66.4亿美元,比之前的指引还要更低,环比下跌约23%、同比下跌约20%,净利润率更是跌至22.45%,而去年同期的净利润率还曾高达35.7%。这反映,美光不仅销售额下降,也同时失去了一部分议价优势。

  当前,推出更新一代技术产品,是一个减缓价格继续下跌的重要举措,因为消费者通常愿意为更新的消费电子付出较高的价格。

  尽管如此,目前1β还没有能立即进入量产阶段。不过美光指出,他们已经做好了量产的准备。

  在手机等移动端产品上“试水”成功后,美光也计划将1β继续推广到电脑、服务器、汽车等领域中。有市场信息指出,服务器可能将成为规模最大的DRAM需求行业。

  研究机构Omedia在11月初的报告中称,2022年全球服务器对DRAM的需求将达到684.86亿GB,而手机等移动设备的需求预计为662.72亿GB,这也是服务器首次超过移动设备,成为最大的DRAM需求方。

  对于汽车来说,搭载到座舱里的DRAM数量目前还不多,但成长空间以及所需要的技术先进性,都不容小觑。此前在新思科技的一份报告中,就指出DRAM将在三方面促进汽车发展,包括显示、处理摄像头和高带宽传感器输入的ADAS(辅助驾驶)系统和自动驾驶车辆等。

  新产线持续上线

  在软性的技术研发之外,内存巨头也仍然在加强新产线的建设。值得留意的是,在发布1β工艺的同时,美光也对外透露了他们对制造设备的看法,尤其强调目前并不依赖EUV(极紫外光刻技术)。

  该公司称,EUV技术仍处于发展初期,为规避技术风险,美光采用了成熟的尖端纳米制造和光刻技术进行1β的生产,例如专有的先进多重曝光技术和浸润式光刻技术。

  美光意有所指,因为它的同行、另外的内存制造巨头,将使用EUV制造存储器芯片提上了日程。

  荷兰光刻机巨头阿斯麦通过10月19日公布的最新季报,向外界透露了当前半导体界对DUV(深紫外光光刻机)和EUV光刻机的热情追捧。由于全球半导体厂商仍然将技术发展奉为圭皋,抢占光刻机资源也是重头戏。

  仅仅在第三季度,阿斯麦就出货了13台EUV光刻机。尽管该公司拒绝对外透露客户的具体信息,但市场上一直在猜测,包括内存芯片巨头在内的芯片制造商,是EUV的主力购买者。

  不过,美光并不在制造能力方面示弱。10月初,该公司对外宣布,同意投资高达1000亿美元,在纽约州北部建设大型的半导体制造工厂。

  尽管存储芯片正面临市场价格“雪崩”,但从美光在内的制造商加大产线和设备之处来看,长期的市场信心依然屹立不倒。在这种背景下,持续推出1β、1γ,将是内存巨头们不变的战略。

 
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