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半导体产业腾飞的突破口: 武汉新芯的崛起

导读: 武汉新芯于2006年由武汉政府出资100亿人民币新建的半导体代工厂,2008年开始量产。武汉新芯和中芯国际之间还有一段剪不断理还乱的恩恩怨怨,建厂之初,由于缺乏人财和技术,武汉新芯和中芯国际就签订了托管协议,由中芯国际给予武汉新芯以包括生产技术和人才在内的援助。

  OFweek电子工程网讯:我们分析过中国最大的晶圆代工厂中芯国际(SMIC)的失败原因,这回我们和大家一起讨论一下新兴的半导体代工厂企业――武汉新芯(XMC)(注:武汉新芯于今年7月成为长江存储科技有限责任公司全资子公司,长江存储科技有限责任公司一期由国家集成电路产业投资基金股份有限公司、湖北国芯产业投资基金合伙企业和湖北省科技投资集团有限公司共同出资,二期将由紫光集团和国家集成电路产业投资基金股份有限公司共同出资。长江存储科技有限责任公司的董事长由紫光集团的董事长赵伟国兼任,我们将在下回的连载中详细分析紫光集团)。

  武汉新芯于2006年由武汉政府出资100亿人民币新建的半导体代工厂,2008年开始量产。武汉新芯和中芯国际之间还有一段剪不断理还乱的恩恩怨怨,建厂之初,由于缺乏人财和技术,武汉新芯和中芯国际就签订了托管协议,由中芯国际给予武汉新芯以包括生产技术和人才在内的援助。可是,武汉新芯量产以后,很长的一段时间里处于经营成效不佳,业绩连年亏损的状态,2010年传出名花易主的消息,美光(Micron)与台积电(TSMC)都虎视眈眈希望能兼并武汉新芯。由于中央政府担心中国的半导体产业落入国际寡头的囊中而削弱本国半导体行业,最终让中芯国际入主武汉新芯,2010年10月两企业在武汉市正式签订合作协议,武汉市政府和中芯国际将通过现金注资的方式,对武汉新芯12寸晶圆生产线实施合资经营,此后在很长的一段时间里,武汉新芯一直被人为是中芯国际的姊妹公司。但是,由于中芯国际自身也是毫无建树的企业,2013年以后,两企业开始分道扬镳。还有一点是必须要提到的,现在武汉新芯的CEO是元中芯国的COO兼CTO的杨士宁。

  武汉新芯的转机来源于中央政府的政策支持,2014年6月国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要(2015-2025)》,制订了今后10年发展集成电路产业战略部署,决定了首个主攻对象为存储芯片,并于同年9月设立“国家集成电路产业投资基金”,做为主力生产企业的武汉新芯受到了政策的青睐和扶持。5年内将共计投资240亿美元,在武汉东湖高新区的光谷智能制造产业园,2020年形成月产能30万片的生产规模,2030年建成每月100万片的产能的中国最大的存储芯片企业。

  我们已经在上面讲过,武汉新芯是一个最大单月产能为6万-7万片,其中有技术含量的NOR Flash实际月产能仅为2万片左右,还未达到赢利的半导体公司,是一个没有政府输血就面临被市场清扫出局的企业。这样一个“屌丝企业”为什么会一下子被推上风口浪尖呢?当然,国内除了中芯国际以外武汉新芯是为数不多有大规模芯片生产能力的企业,做为政策扶持也别无选择。另一个很重要的原因是武汉新芯在不久的将来可能拥有世界最先进的3D NAND Flash技术。

  在解释武汉新芯拥有3D NAND Flash技术之前,我们先来科普一下存储芯片的基本知识。我们日常的计算机的存储系统中,一般容量最大的是硬盘驱动器,俗称硬盘(HDD,Hard Disk Drive);第二种是被称为系统内存的随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory),内存有一个特点即电源切断以后内部存储的数据会完全消失;另一种数据存储器是我们熟悉的U盘和SD卡,其所用的芯片是NOR Flash。NAND Flash可以说是NOR Flash的升级版,和NOR Flash比虽然价格要高很多,但它有数据存取速度快的优势,我们现在所用的智能手机的内存一般都是使用NAND Flash。3D NAND Flash可以说是NAND Flash的进化版,具有存储量大速度快的优势,是新一代大容量闪存技术。现在,只有三星、东芝?Sundisk、海士力和美光?英特尔四家企业能够生产,而且除三星的闪存的产量比是40.8%以外,其余三家分别为5.4%、3.3%、17.6%,之所以产量不能提高的最重要原因是3D NAND Flash工艺复杂,包括三星在内都是处于亏损的状态(三星大部分的3D NAND在中国生产,政府对其有大量的补贴,导致三星生产3D NAND Flash税前亏损税后盈利的扭曲现象)。

  武汉新芯是从美国飞索(Spansion)获得3D NAND Flash基础技术的。2014年2月武汉新芯和飞索签定技术合作协议,由飞索方提供技术援助,在武汉新芯共同研发3D NAND Flash,首款合作产品将在2017年问世。说实话对于武汉新芯能否在3D NAND Flash上成功,还有很多疑问。美国飞索是1993年日本富士通和美AMD共同出资设立的NOR Flash的生产研发公司,2009年因业绩连续滑坡倒产,被赛普拉斯(Cypress)收购成为其全资子公司。虽然,飞索从来就没有生产过NAND芯片,但是,包括三星在内,现在所有的3D NAND Flash技术其基本原理是飞索最早开发的MirrorBit技术。我们在中芯国际的例子里已经知道,懂技术和会量产是完全两码事,更何况飞索掌握的是基础技术。据申万宏源的7月28日的研报报道,飞索研发的3D NAND Flash堆栈层数尚在8-10层左右,当前三星已量产48层产品,与之技术差距至少3年,短时间追赶有很大的难度。

  另一个严峻问题是前回我们提到的“统合技术”和“量产技术”,如果要量产存储芯片,武汉新芯永远无法回避此问题。就以上的两个原因,包括汤之上隆在内的很多国外的半导体评论家对武汉新芯确立3D NAND Flash量产能力都表示怀疑。

  在2015年11月的一次公开场合,武汉新芯的执行副总裁洪沨指出,武汉新芯的3D NAND Flash技术和三星的差最多就是两年,只要公司能够继续努力研发,一定可以成为此领域的世界领导者,3D NAND Flash的研发和量产是武汉新芯崛起的一次历史性机会。武汉新芯这次能否上演“咸鱼翻身”的大戏,我们只能拭目以待。反过来想,如果没有一定的可行性240亿美元的巨额投资,即便是政策性投资也不会如此轻而易举地交给一个“屌丝企业”的。作为一个中国人,真心希望武汉新芯能够成功,它在存储芯片领域的飞跃也将是中国半导体行业的质的飞跃,决定美、韩、中三国半导体三足鼎立的“赤壁之战”已经拉开帷幕。

 

责任编辑:Alvin
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