在国家政策的刺激下，2016年各地纷纷传出加码存储器芯片的声音：北京有紫光集团宣布投资300亿美元做存储器，武汉有武汉新芯准备耗资240亿美元打造国家级存储器基地，合肥放言要打造IC之都，福建晋江也在跃跃欲试。

　　喧闹中，随着今年下半年长江存储的正式成立，武汉新芯与紫光集团走到了一起。合流背后到底发生了什么?它们的合流对整个存储器产业的发展意味着什么?中国到底该怎样发展存储?

　　尽管从2016年第二季度起存储器行业的产品价格出现了回升，但是行业整体仍然处于周期性底部的位置，市场主要厂商三星、海力士、美光等在资本开支产能扩张方面仍然较为谨慎，而在智能移动终端需求、数据中心服务器需求以及固态影片需求带动的情况下，DRAM和NANDFlash市场均有逐步从供过于求向供给不足转移的趋势，而在这种行业周期性底部有转变趋势的情况下，中国内地的逆周期投资有望推动国内厂商成为市场崛起的新生力量。

　　据介绍，存储器芯片是智能手机、平板电脑、可穿戴设备等各种智能终端产品不可或缺的关键器件。然而，我国一直是全球集成电路领域最大贸易逆差国，每年进口额超过两千亿美元，其中，存储器芯片是国内集成电路产业链的主要短板，长期以来市场一直被海外巨头牢牢占据。以动态随机存取存储器和闪存两种主要存储器芯片为例，今年第一季度，DRAM市场93%的份额由韩国三星、海力士和美国美光科技三家占据，而闪存市场几乎全部被三星、海力士、东芝、闪迪、美光和英特尔六家瓜分。

　　大力发展存储器不仅是市场需求，同时也是信息安全和产业安全的战略需要。存储器产业芯片国产化之路迈出的重要一步——芯片国产化是中国政府在信息安全自主可控政策领域的实践之一，作为信息技术的基础产业，半导体集成电路持续受到国家政策的扶持，近期从国家层面到地方层面的政策及资本的支持也是持续不断。

　　国家集成电路产业投资基金总裁丁文武表示，应该把发展存储器芯片作为国家战略来实施。为消除“缺芯之痛”，国内多地开始斥巨资布局存储器芯片研发生产领域。目前，北京、武汉、晋江等地发展存储器产业的积极性高涨，各种资金也加速向这一领域汇集。

　　充沛的资金支持和巨大的内需市场，以及业已形成的本土化集成电路产业生态，为国内企业进军存储器芯片领域提供了发展基础。但不容忽视的是，存储器芯片面临高技术壁垒和激烈的全球化竞争，之前就有许多涉足存储器芯片领域的厂商最后被迫退出市场的先例。

　　国内企业在当前新形势下发展存储器产业，不应只是简单追赶，而要更加注重技术原创和市场创新;应做好长期准备，在资金上确保持续投入;另外，更为关键的是，要在立足自身市场特点的基础上追赶世界领先水平。

　　清华大学微电子研究所所长魏少军认为，做存储器芯片不能四面开花，一定要集中力量办大事。同时，发展存储器产业一定要遵循市场规律，要淡化“政府主导”的思路，谁的市场能力强，就由谁来主导。魏少军预计，10年之后，中国自有存储器产业规模应该力争达到250亿美元，在国际上做到四分天下有其一，在国内占据半壁江山。

2016年中国存储器行业现状分析

存储器广泛应用于计算机、消费电子、网络存储、物联网、国家安全等重要领域，是一种重要的、基础性的产品。2015年国内集成电路市场超过 10000 亿，其中存储器的市场总额（包括逻辑芯片中的存储器）超过 6100 亿元，市场空间巨大。

存储器领域的基本类型

    存储器芯片领域，主要分为两类：易失性和非易失性。易失性：断电以后，存储器内的信息就流失了，例如 DRAM，电脑中的内存条。非易失性：断电以后，存储器内的信息仍然存在，主要是闪存（Nand FLASH 和 NOR FLASH），NOR 主要应用于代码存储介质中，而 NAND 则用于数据存储。在整个存储器芯片里面，主要有的三种产品是：DRAM、NOR FLASH 和 Nand FLASH。

2016年第一季度 Nand FLASH 市场结构

    DRAM市场上主要由三星、海力士和美光三大巨头垄断，占比达到 90%以上。从 Nand FLASH 市场来讲，2016 年第一季度，三星占了 35.1%，所占市场份额很大。整个存储器芯片里面，三星所占市场份额是最大的，目前在市场上主导地位的是闪存（flash memory）。当工艺线宽小于 16nm 的时候，传统闪存面临着一定的物理极限。主要的问题：1、可靠性问题。工艺线宽尺寸小于 16nm 时，厚度逐渐下降，可靠性存在问题，可靠性限制了存储器单层的厚度。2、当然那还有构造问题。3、擦写速度慢。4、有效的擦写次数。

传统闪存继续发展面临的技术瓶颈

    三星

    2008年基于90nm工艺制备512Mb相变存储器芯片； 2011年基于58nm工艺制备1Gb相变存储器芯片；2012 年基于 20nm 工艺制备 8Gb 相变存储器芯片；2014 年发布相变存储器的产业报告。

三星在相变存储器领域的布局

    美光

    2009 年基于 45nm 工艺制备1Gb 相变存储器芯片； 2011 年发布第一款基于相变存储器的 SSD；2013 年基于 45nm 工艺 1Gb 相变存储器芯片实现量产；2015 年联合 Intel发布 3D Xpoint。

美光在相变存储器领域的布局

    意法半导体

    2009 年联合恒亿共同发布 90nm 工艺 4Mb 嵌入式相变存储器芯片；2010 年，发布了通过材料改性工程 N-GeTe 实现更好的热稳定性及数据保持；2013 年，发布了通过材料改性工程 N-Ge-GST实现 SET与高低组保持的性能平衡。

意法半导体在相变存储器领域的布局

    IBM

    2011 年 IBM发布了多值的相变存储器操作算法，然后推出了基于 MIEC 材料选通的多层crosspoint存储器。 2014年IBM发布了6位多值存储电阻漂移的算法解决办法， 2016年发布多值相变存储器，进入 90nm 工艺。

IBM在相变存储器领域的布局

    国际其他产家，包括英特尔、台积电等都有在其中做过相关工作。

国际其他厂商在相变存储器领域的布局

4000亿能砸出中国存储器产业吗？

日前，武汉投资1600亿元人民币建设世界级存储器基地，联想到去年紫光竭力收购国际存储芯片公司和之前合肥投资460亿元人民币建设存储芯片工厂，以及最近紫光意图在深圳投资300亿美元建厂，国家为发展存储芯片产业可谓不惜血本。那么，在如此力度的政策、资金扶持下，武汉新芯、紫光等中国企业能重演京东方在面板产业的逆袭么？

　　一个月内敲定三大存储工厂

　　早在2006年，武汉就投资100亿元启动武汉新芯项目，经过10年的磨砺和成长，武汉新芯已经和西安华芯等公司成为中国存储器领域的龙头企业。本次投资1600亿元人民币将主攻方向是NAND Flash(NAND Flash闪存是一种非易失性存储技术，即断电后仍能保存数据，比如手机上16G/32G/64G的闪存和电脑上的固态硬盘用的就是NAND Flash)，首批产品将于2017年上市销售，预计到2020年形成月产能30万片的生产规模，到2030年建成每月100万片的产能。

　　在武汉、合肥等5座城市争夺存储器基地并以武汉的胜出而谢幕之后，合肥依旧没有放弃发展半导体产业的雄心，在技术上与日本前尔必达社长坂本幸雄合作，主攻方向是DRAM(DRAM是易失性存储技术，断电失去数据，电脑上4G/8G内存采用的就是DRAM)，在资金上投入460亿人民币，该DRAM工厂预计量产时间为2018年下半年，届时12英寸晶圆月产能高达10万片。

　　3月24日，紫光制定了规模达300亿美元的投资计划，该存储厂预计于2018年完工，2019年量产，首批产能为4万片(规划3万片生产NAND Flash，1万片生产DRAM)，预计到2020年形成月产能30万片的生产规模，到2030年建成每月100万片的产能。紫光该项决策的执行者就是素有台湾存储教父之称的前华亚科董事长高启全。

　　3D NAND

　　一直以来，国内存储芯片市场一直被外资占据，武汉新芯、西安华芯、中芯国际的存储芯片不仅市场份额小，而且大多只能在中低端谋生存，而本次国家在存储领域发力，很显然是为了解决在存储芯片方面受制于人的问题。

　　技术上或多或少依赖海外

　　武汉新芯在技术上和三星、镁光等国际大厂有不小的距离。因此，采取了与美国飞索半导体合作共同研发的方式——在技术上，虽然在过去10年时间里培养了一批人才，积累了一定技术，但如果要想在技术上迅速缩小和三星、镁光的差距，或多或少要仰仗飞索半导体。

　　合肥的存储工厂在技术上比武汉新芯有着更强的对外依赖——合肥存储工厂的合作方是兆基科技，虽然注册地在香港，但实际掌舵人是前尔必达社长坂本幸雄，而且研发和设计由日本工程师负责，生产工艺由台湾工程师负责，合肥政府做的仅仅是成立公司和负责工厂的运营……因此，合肥投资460亿建设存储工厂，也被人戏言为“在尔必达被收购后，末代社长坂本幸雄汇集中国大陆资本和日本、中国台湾的工程师向韩国三星、海力士宣战”。

　　虽然紫光并没有宣布其技术来源，但联系去年紫光对镁光不成功的收购和与海力士的对话，以及试图借助西数收购闪迪，紫光的技术很有可能也是要仰仗镁光、闪迪、海力士等海外公司。

　　看到这里，也许有人会质疑，找海外公司合作，真能学到先进技术么？诚然，从公司的层面，境外公司是不会将先进技术授予中国的，改革开发以来的历史已经证明了花钱是买不来技术的。但从另一个层面看，技术是和人走的，海外公司对技术研发死守，但技术专家却是大活人，而且未必是铁板一块，只要合作，就会产生交流，就可以通过一些手段学到一些技术，甚至将海外公司的技术专家挖走，化为己用。

　　在这方面，韩国的招数和手法可谓炉火纯青——在早些年，日本工程师每逢周末就被韩国人约去打高尔夫、高消费，期间咨询问题，并伺机高薪挖人，通过日积月累的信息获取和人才挖掘，最终拼凑出完整的技术;就在最近，韩国三星之所以能领先台积电研发出14nm芯片生产工艺，很大程度上就是利用台积电的内部矛盾，挖走了台积电的技术骨干。

　　因此，如果一味的“老老实实”合作，就有可能重蹈汽车产业技术受制于国外公司的覆辙，但如果效法韩国人的成功经验，则一切皆有可能。

　　另外，存储芯片通用性强，即便采用国外技术，所生产的存储芯片既可用于X86桌面平台，也可用于ARM手机平台，还可以用于龙芯、申威等自主平台，不会像IC设计领域那样在与海外公司合作/合资，或购买技术授权后被锁死的情况。

　　潜在的风险

　　虽然存储芯片具有通用性强的特点，降低了产品市场化风险，但从实践上看，合肥的fabless模式还是有一定潜在的风险的。

　　在半导体行业中，有三种运作模式：

　　一是从事能独立完成设计、制造、封装测试的公司，被称为IDM(Integrated Design and Manufacture)，比如Intel、镁光、三星;

　　二是只从事IC设计，但没有代工厂，这类公司被称为Fabless，像AMD、ARM等都属于Fabless;

　　三是只做代工，不做设计，这类公司被称为Foundry，最典型的就是台积电。

　　由于在存储产业，设计和生产工艺的结合异常紧密，使得IDM厂商会占有很大优势——在IDM厂商中，生产工艺的研发和设计是同步走的，哪一方面出现短板，那么两者就会协调沟通，把短板补全，把产品做好;在研发出新制程后，即便良率低、成本高，IDM厂商也可以通过内部计划经济的模式做好协调，使自己的产品在制程上处于领先地位。但如果是fabless，毕竟代工厂不像IDM那样是公司内部的，出现瓶颈时候，设计公司有可能会把问题推给代工厂，而代工厂出于商业秘密或技术保密，往往不会对设计公司毫无保留，这必然导致沟通的时间成本和资金成本会非常高。另外，由于新制程刚刚量产时大多良品率低、成本高、产能小，造成设计公司不会采用最新的制程，或者拿不到最新制程的产能，必然导致fabless厂商在产品性能上落后于IDM厂商。

　　正是因此，国家02专项总师、中国科学院微电子研究所所长叶甜春指出，“从模式上看，发展存储产业一定要走IDM的模式”。而从实践上看，像三星、镁光等存储芯片大厂都有自己的晶圆制造厂与封测厂，皆为IDM厂商，市场上卖的是最先进的，也是IDM厂商的产品，存储芯片的主要市场份额也在IDM厂商手中。而只有次先进的产品，以及追求性价比的产品，或者是工业领域一些对性能要求不高，但对可靠性、温度等参数要求很高的领域，才会有fabless厂商的立足之地。

　　总之，在存储行业，合肥的DRAM工厂若想以fabless模式和海外巨头对拼，先天上就处于劣势。另外，在合肥的DRAM工厂中，虽然不清楚中国技术人员能多大程度参与技术研发，但如果设计部门位于日本，工艺研发部门位于中国台湾，而且全部假手中国台湾和日本工程师完成，若真是这种“两头在外”的情况，合肥“引进海外技术，提升本土技术水平”的设想能够变为现实的难度将会非常高。

　　能建成存储帝国么

　　无论是DRAM，还是NAND Flash都具有通用性强、资金需求量大、技术革新快、技术门槛相对不高(相对于CPU、GPU、DSP、FPGA而言)的特点，这些特点使DRAM和NAND Flash成为在现阶段就可以依靠“烧钱”形成一定的产业规模，而在存储行业立足，恰恰离不开庞大的规模——依靠产能压低成本，从这个角度上看，与面板行业或多或少具有一定相似性。

　　在国家意志的推动下，中国存储企业大多是不差钱的主，完全可以在没有后顾之忧的情况下，砸出工艺，暴出产能。而国家近年来对存储产业不计成本的投入，其本质上是在加速技术扩散的过程，定向的让技术向中国扩散，使先进技术、管理方法和技术人才进入中国大陆，同时让中国的本土技术人才在相应的岗位得到锻炼，形成强大的存储产业和高素质的人才，最终实现与国外巨头分庭抗礼的格局。