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Dram晶片“三國殺”升級 第五代10奈米級工藝試水

由 21世紀經濟報道 發表于 體育2023-01-25

南方財經全媒體記者江月 上海報道

記憶體晶片市場曾經歷過一段“春秋戰國”時代,無數大公司在這個狹小的產品領域裡混戰。眼下,行業激戰又到了白熱化的程度。

11月2日,美國美光(Micron)搶先行業宣佈,該公司的Dram(動態隨機儲存)產品走進了1β (1 beta)時代,意味著將這種晶片的電晶體工藝又向精密處推進一步,來到了10奈米級別的第五代。

在韓國三星、SK和美光“三足鼎立”的格局裡,搶佔技術先機是一記“殺手鐧”。不過,市場行情正處於“逆風”期,環球Dram產品價格正在不斷“雪崩”,成本高昂的技術投入和萎縮的市場營收,急需得到平衡。

縮小的拉丁字母

積體電路行業用一顆晶片上最小的單元體積去指代工藝級別。如今在Dram晶片上,10奈米級別的晶片工藝已經來到了第五代。11月2日,美光稱其已經將1β產品送往了客戶的產品驗證流水線。

此前,10奈米級別的Dram已經經過了四代,依次為1x、1y、1z、1α。用羅馬字母和希臘字母來給工藝起名字,是因為相關體積單位實在過於微小。對於不夠熟悉積體電路產業的人而言,行內人士通常會用“一個足球球場上的一根草芥”來形容一片矽晶圓片上的電晶體。一片指甲大小的晶片上,有可能容納數十億個記憶體單元。

美光Dram製程整合副總裁Thy Tran在11月2日的記者會上還透露,美光目前也在對下一代1γ(伽馬)工藝進行初步的研發設計。

電晶體尺寸越小,晶片上集中的電晶體就越多。對於Dram晶片而言,就意味著一片晶片能實現更高的記憶體容量。

幾十年來隨著工藝節點的不斷進步,半導體行業每年或每兩年都會縮小器件尺寸。總體而言,晶片製造是一種挑戰物理定律的工藝。

回到美光隆重推出的1β,它比1α在能效上提高約15%、在記憶體密度上提升35%,這就是兩代Dram產品之間的差距。

能效高,意味著產品不那麼容易發熱,手機將能延長電池續航,大型儲存系統將更節省電力能耗的電費成本;密度大,指產品將能處理更復雜的資訊。

美光稱,1β產品已經率先在LPDDR5X上進行出樣,這意味著,這個工藝將首先面向高效能的手機等移動端產品。

事實上,智慧手機往往是最先進工藝Dram的忠實擁躉者。如今的手機制造商,往往把電池續航能力和拍照能力,放置在廣告頁面的最顯眼位置,這很大程度上都要歸功於Dram。

按照美光的說法,使用1β工藝製造的LPDDR5X不僅可以加速智慧手機拍攝啟動,提升夜間模式和人像模式下的拍攝速度和清晰度,還可以實現無抖動、高解析度8K影片錄製和便捷的手機影片編輯。

應對市場價格“雪崩”

當前,Dram產品正面臨全球性的市場價格雪崩,這將是橫在三大Dram巨頭面前的一項難題。“雪崩”之下,利潤不斷下瀉、庫存有所堆積,但建設更新的工廠、增加技術研發經費的壓力依然頗大。無論如何,推出新一代1β,也許是美光挽救市場Dram價格的一項重要措施。

11月初,市場調查機構DRAM Exchange訊息,個人電腦DRAM通用產品(DDR48Gb 1Gx8)10月份的平均固定交易價格為2。21美元,與上月價格(2。85美元)相比下降了22。46%。這也是2016年6月以來的最大跌幅。

Dram產品具有大宗商品屬性,TrendForce集邦諮詢分析師吳雅婷此前向南方財經全媒體記者解釋稱,整體電子產品消費快速轉弱,為了去庫存、平衡供需,從7月以來,Dram供應商開始有較明確的降價意圖。

對於美光而言,Dram是一個支柱產品,行業性的降價將令該公司陷入低迷週期。

按照美光於9月29日披露的6至8月季度報告,該公司期間收入為66。4億美元,比之前的指引還要更低,環比下跌約23%、同比下跌約20%,淨利潤率更是跌至22。45%,而去年同期的淨利潤率還曾高達35。7%。這反映,美光不僅銷售額下降,也同時失去了一部分議價優勢。

當前,推出更新一代技術產品,是一個減緩價格繼續下跌的重要舉措,因為消費者通常願意為更新的消費電子付出較高的價格。

儘管如此,目前1β還沒有能立即進入量產階段。不過美光指出,他們已經做好了量產的準備。

在手機等移動端產品上“試水”成功後,美光也計劃將1β繼續推廣到電腦、伺服器、汽車等領域中。有市場資訊指出,伺服器可能將成為規模最大的Dram需求行業。

研究機構Omedia在11月初的報告中稱,2022年全球伺服器對Dram的需求將達到684。86億GB,而手機等移動裝置的需求預計為662。72億GB,這也是伺服器首次超過移動裝置,成為最大的Dram需求方。

對於汽車來說,搭載到座艙裡的Dram數量目前還不多,但成長空間以及所需要的技術先進性,都不容小覷。此前在新思科技的一份報告中,就指出Dram將在三方面促進汽車發展,包括顯示、處理攝像頭和高頻寬感測器輸入的ADAS(輔助駕駛)系統和自動駕駛車輛等。

新產線持續上線

在軟性的技術研發之外,記憶體巨頭也仍然在加強新產線的建設。值得留意的是,在釋出1β工藝的同時,美光也對外透露了他們對製造裝置的看法,尤其強調目前並不依賴EUV(極紫外光刻技術)。

該公司稱,EUV技術仍處於發展初期,為規避技術風險,美光采用了成熟的尖端納米制造和光刻技術進行1β的生產,例如專有的先進多重曝光技術和浸潤式光刻技術。

美光意有所指,因為它的同行、另外的記憶體製造巨頭,將使用EUV製造儲存器晶片提上了日程。

荷蘭光刻機巨頭阿斯麥透過10月19日公佈的最新季報,向外界透露了當前半導體界對DUV(深紫外光光刻機)和EUV光刻機的熱情追捧。由於全球半導體廠商仍然將技術發展奉為圭皋,搶佔光刻機資源也是重頭戲。

僅僅在第三季度,阿斯麥就出貨了13臺EUV光刻機。儘管該公司拒絕對外透露客戶的具體資訊,但市場上一直在猜測,包括記憶體晶片巨頭在內的晶片製造商,是EUV的主力購買者。

不過,美光並不在製造能力方面示弱。10月初,該公司對外宣佈,同意投資高達1000億美元,在紐約州北部建設大型的半導體制造工廠。

儘管儲存晶片正面臨市場價格“雪崩”,但從美光在內的製造商加大產線和裝置之處來看,長期的市場信心依然屹立不倒。在這種背景下,持續推出1β、1γ,將是記憶體巨頭們不變的戰略。

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TAG: DRAM晶片美光工藝10