中科院专家原创40000字《DRAM芯片风云》专栏
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作者:二马路的冰
排版:jacky
出品:SOlab
深度好文,4623字=12分钟阅读
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韩国DRAM状元的成长史
如上所述,DRAM 这块肥肉换谁都会眼馋的,韩国芯片厂商也不能免俗。DRAM的韩国演义开始上演了。当前DRAM江湖的状元和榜眼,韩国的三星电子公司和SK海力士公司终于登场了。
1973年,鉴于韩国在劳动力和优惠政策等方面具有优势,摩托罗拉公司、东芝公司等10多家美日企业在韩国投资设厂,从美日获取上游材料,在韩国组装半成品,再出口到欧美。这种经营模式和当前的“越南制造”模式大致相同。
唯一不同点,可能是许多中国公司现在也在越南投资设厂。上下游赚走了钱,留下的利润很少,且都被外资工厂拿走了。但是,这也给韩国政府进入信息产业,并把芯片产业上升为国家战略支柱产业创造了基本条件。
 图片来源:百度
三星电子公司成立于1969年,含着金钥匙出生的三星电子公司是三星集团旗下最大的子公司,也是全球首家量产3nm芯片的芯片巨头。
1980年,三星电子公司投资3亿美元,从美国引进全套设备和技术,通过购买专利和自研方式,主攻DRAM产业。
1981年,韩国发布了“半导体工业综合发展计划”。
1983年,四大财阀——三星、现代、LG和大宇,都纷纷下注了DRAM江湖。三星电子公司曾尝试从德州仪器、摩托罗拉等美国公司、NEC、东芝等日本公司引进DRAM技术。
但是,众所周知,同行是冤家,这些美日公司都拒绝了三星电子公司引进DRAM技术的要求。
 三星株式会社旧址图片来源:百度
三星电子公司只好转而求其次。从当时还比较弱小的美光公司引进64K bit DRAM技术。美光公司当时正在研发256K bit DRAM技术,急需研发费用, 自然乐于转让64K bit DRAM技术。接着三星电子公司又从美国CITRIX公司引进了金属氧化物处理技术。 
利用日本技术出口管制的的漏洞,从夏普公司购买关键量产设备。基于“引进、消化、吸收、再创新”的方式,1983年12月1日,三星电子公司宣布成功研发出64K bit DRAM。
1984年9月,三星电子公司开始批量生产64K bit DRAM。当时其生产一线的员工,多数是来自农村的妇女。技术和管理则主要有美籍韩裔工程师负责。其64 K bit DRAM其生产成本是日本同类产品销售价格的5倍。
 图片来源:百度
1984-1985年,三星电子公司投资6.5亿美元,引进3微米集成电路设备,继续“引进、消化、吸收、再创新”301项工艺流程。
1986年,韩国政府提出了“加强元器件自产能力”计划,以低成本的策略从日本厂商抢夺DRAM市场份额。现代电子成为韩国第二家量产64K bit DRAM 的厂商。韩国大宇则因为技术因素等原因下,退出了DRAM江湖。
据估算,仅1983-1986年,上述四大财阀累计在DRAM产业研发上投入了超过15亿美元的资金,是同期中国台湾投入的10倍。
1987年,三星电子公司量产256K bit DRAM, 然而,三星电子公司的DRAM市场份额不足10%。而且这些努力都是亏本的,不得不承受巨额的销售亏损。所谓的投产即亏损,生产得越多,亏本得越多。
三星电子公司的涂光刻胶工序图片来源:三星公司
转折点发生在1988年,三星电子公司量产1M bit DRAM,当年开始扭亏为盈,韩国DRAM厂商的市场份额超过了日本DRAM厂商。
1989年,三星电子公司开始量产4M bit DRAM,技术层面上开始与日本东芝公司齐头并进。
1992年,三星电子公司宣布研发出世界首款64M bit DRAM,超越第三任DRAM霸主NEC公司,登上第四任DRAM霸主至今。
1995年,微软公司发布Windows 95操作系统,三星电子公司进一步扩大产能,导致DRAM产品价格暴跌,进一步打压了日本DRAM厂商。
 图片来源:百度
1996年,三星电子公司研制出了世界首款1Gbit DRAM,进一步奠定了第四任DRAM霸主地位。坊间传闻,韩国厂商曾高薪聘请日本工程师,甚至请不愿放弃终身雇佣的东芝公司工程师周末飞到韩国企业进行技术指导。
1997年,亚洲金融危机爆发,这是是自冷战之后爆发的第一次大规模金融危机。由于韩国企业大量对外投资,资不抵债,加上外汇储备不足,韩元汇率暴跌60%,大批外资撤离。三星集团也不得不裁员30%,大量抛售资产。
 图片来源:百度
危机时刻,一方面,韩国政府强制三星电子公司收购大宇电子,现代电子合并LG半导体,重整了韩国芯片企业,增强了芯片企业活力。另一方面,韩元的贬值也是出口型韩国DRAM厂商发展的强心剂,带动了DRAM产品的出口。如前回所述,此时的日本DRAM厂商正陷于日美半导体贸易摩擦的泥潭中,不敢追加投资。
在那场“举国捐金,共渡难关”的运动,据说,当时350万韩国民众在两个月内捐出了225吨黄金,相当于捐献者平均每人捐献黄金64克,折合成今天的价格,大约相当于每人捐了25000人民币,一定程度上有利于度过外汇储备危机,稳定韩元汇率。之后,韩国政府接受了国际货币基金组织(IMF)的条件,获得了195亿美元紧急贷款,挺过了这次危机。
专家评论韩国“举国捐金,共渡难关”运动图片来源:凤凰卫视。
2007-2008年,微软公司隆重推出WindowsVista系统,对DRAM容量提出了更大容量需求,更吃内存。全球DRAM的产能因此猛增,但是Vista系统并不给力,其用户界面对资源占用过多,存在硬件兼容问题。消费者用脚投票继续坚持Windows XP。DRAM价格开始暴跌。
2007-2009年,全球DRAM产业进入第三次大萧条时期。
2007年1月,单个512Mbit DRAM价格约6美元,
2007年12月跌至1.09美元。
2008年,由于全球金融危机的影响,单个DRAM价格进一步跌至0.31美元,跌破了材料成本(0.6-0.7美元)。全球DRAM厂商苦不堪言。
 图片来源:百度
据估算,2007-2008年,全球DRAM产业累计亏损超过125亿美元。其主要技术原因是Windows Vista系统不给力,DRAM不断增加产能。等到DRAM价格暴跌的时候,DRAM厂商开始纠结是否该停产了:不停产意味亏损,停产意为着更大的亏损。
危机时刻,三星电子公司进行了逆周期大规模投资与扩产,将总利润的118%用于DRAM扩产。发动价格战,加剧行业亏损,进一步提高了市场份额,更加奠定了其第四任DRAM厂商的霸主地位。这个操作也直接把必达公司和奇梦达公司逼上了绝路(当然,这只是外因)。
DRAM江湖终于从上世纪80年代的“群雄争霸”变成了“三大巨头”,并一直持续至今。从1992年以来,三星电子公司已经在DRAM市场已经连续30年蝉联全球第一名。
2022年5月拜登访韩,一下飞机就直接参观三星电子公司图片来源:CCTV
韩国DRAM榜眼的成长史
DRAM产业的榜眼,韩国的SK海力士公司的江湖故事同样精彩。
SK海力士公司出身名门。
1983年,起源于原来的韩国现代集团内存事业部,其利川工厂开工建设。
1984年,韩国国内最先成功试产16Kbit DRAM。
1996年,正式在韩国挂牌上市。
1999年,根据韩国政府的要求,并购了当时排名第五名的LG集团半导体,成功量产出全球最高速图形显示用16Mbit DRAM。
 图片来源:海力士
2001年,完成与现代集团的最终分离,并剥离了通信服务业务和网络业务,更名为海力士公司。
2001年,DRAM第二次大萧条期间,海力士公司亏损高达25亿美元。韩国交换银行(KEB)等130家债权人的代表入驻海力士公司,接管了海力士公司的管理权。三星和LG集团都拒绝收购当时的海力士公司。业界人士普遍认为,海力士公司很快就会破产了。全球DRAM厂商兴奋不已,内存价格很快就会提高了。债权人打算将海力士公司出售给美光公司。
 图片来源:百度
海力士公司的工会终于站出来了,警告美光公司,一旦美光公司完成收购,海力士公司所有员工将集体辞职。130家债权人也改变了主意,指派了KEB银行的 Eui-Jei Woo教授担任海力士公司的CEO。经过一系列市场操作,2004年8月,获得海力士公司成立以来最大的季度营业利润。
同年,海力士公司将其他芯片业务出售给花旗集团,正式专业从事存储器的研发和生产。并与意法半导体公司签订了关于在中国无锡合资建厂的协议。
2005年4月,海力士-意法半导体有限公司在中国江苏无锡举行开工典礼。
2005年7月,提前从企业重组完善协议中抽身而出,从而获得了新生。
 图片来源:百度
2012年,韩国第三大财阀SK集团SK电讯收购海力士21.05%的股份,海力士公司终于迎来了金主,开展了新的历程。因此,海力士公司更名SK海力士公司,并最终成为了当今DRAM江湖的榜眼。
根据官网信息,SK海力士公司的发展战略是DRAM和NAND两翼齐飞,持续研发比现有产品耗电更少且容量和处理速度大幅提升的高容量、高性能、低耗电的高端产品。
SK海力士在中国的生产基地图片来源:海力士
2020年10月,全球率先推出DDR5移动端 DRAM。
2021年DRAM 销售额约占总销售额的71%。达266 亿美元,其中服务器场景占比40%;移动通讯场景占比 35%;PC场景占比15% ;消费和图形场景占比各占5%。
 图片来源:海力士
2021年,SK 海力士发布了据称是业界性能最高的DDR5 DRAM,其数据速度能够每秒传输163部全高清电影。该芯片被称为HBM3,因为它是海力士的第三代高带宽内存。
与三星一样,SK海力士也开始使用 EUV 光刻技术量产8Gb LPDDR4 DRAM,其基于其第四代10nm级工艺,称为1x nm工艺。
DRAM涨价给SK海力士公司带来红利图片来源:CCTV
芯片四方联盟
如上回所述,拜登政府上台后,美国正在组建美国、日本、韩国和中国台湾省的所谓的“芯片四方联盟”。韩国正在观望中。2022年7月26日, 外交部发言人赵立坚主持例行记者会,对此作出回应。
2022年7月26日,外交部发言人赵立坚主持例行记者会,图片来源:外交部
凤凰卫视记者:第二个问题,据报道,25日,韩国外交部相关人士就美国要求韩国参与“芯片四方联盟”一事表示,难以视其为邀请韩方加入的提议。韩政府将重点考虑促进投资、韩企进军海外市场等方面后再作出决定。对于美国政府设定的答复时限,他表示无法认同。中方对此有何评论?
赵立坚:关于第二个问题,全球产业链供应链的形成和发展是市场规律作用的结果。加强产业链供应链开放合作,防止碎片化,有利于有关各方和全世界。中方反对人为推动产业转移、脱钩,破坏国际贸易规则,割裂全球市场。
中国和韩国互为重要合作伙伴,在两国关系发展过程中双方都获得了巨大利益,实现了彼此成就。在疫情和全球经济下行压力很大的背景下,去年中韩双边贸易同比增长26.9%,达到3623.5亿美元。
这一数字接近韩美、韩日、韩欧贸易之和。单就芯片贸易而言,韩国去年出口的芯片60%进入了中国市场。我们希望韩方从自身长远利益和公平开放的市场原则出发,秉持客观公正立场,多做有利于中韩关系发展、有利于全球产业链供应链稳定的事。
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本专栏试图运用实证研究方法来描述史上最全、最残酷的DRAM江湖,难以保证所采用的数据都准确无误,部分内容也可能有些枯燥。本文字数超过40000,请各位读者保持宽容和耐心。
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