干掉美國存儲芯片巨頭,我們的底氣到底在哪里?
這幾天估計(jì)國內(nèi)這些存儲企業(yè)做夢都要笑醒了。
5月21日,國家網(wǎng)信辦網(wǎng)絡(luò)安全審查辦公室表示,美光公司在華銷售的產(chǎn)品未通過網(wǎng)絡(luò)安全審查,我國內(nèi)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營者應(yīng)停止采購美光公司產(chǎn)品。
也就是說,美光公司的內(nèi)存留有后門,美光公司可以通過這一后門來竊取使用者的數(shù)據(jù)信息。
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美光是干嘛的
美光科技(Micron Technology)是美國存儲芯片巨頭, 總部位于愛達(dá)荷州首府博伊西市,是1978年由Ward Parkinson、Joe Parkinson、Dennis Wilson和Doug Pitman創(chuàng)立,1981年成立自有晶圓制造廠。
在上世紀(jì)80年代,美光科技迅速崛起,成為DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)頭部企業(yè),到90年代他們又進(jìn)軍NAND閃存領(lǐng)域,后來在2000年以后成為全球最大的NAND供應(yīng)商之一。
2015年,美光科技推出了具有劃時(shí)代意義的3D XPoint技術(shù),這一技術(shù)被譽(yù)為存儲領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。
目前,美光是全球最大的半導(dǎo)體儲存及影像產(chǎn)品制造商之一,其主要產(chǎn)品包括DRAM、NAND閃存和CMOS影像傳感器,廣泛應(yīng)用于移動、計(jì)算機(jī)、服務(wù)、汽車、網(wǎng)絡(luò)、安防、工業(yè)、消費(fèi)類以及醫(yī)療等領(lǐng)域。
這其中,DRAM屬于易失性存儲芯片,斷電之后數(shù)據(jù)就會消失,我們最常說的系統(tǒng)內(nèi)存就是DRAM。
而NAND 屬于非易失性存儲芯片,它通過在同一晶圓上垂直堆疊多層存儲單元,這種類型的閃存可以獲得更大的密度,斷電之后數(shù)據(jù)也不會丟失,比如數(shù)碼相機(jī)記憶卡、U盤、機(jī)械硬盤和移動硬盤等。
目前,DRAM的市場基本由韓國的三星電子、海力士以及美光科技占據(jù),而NAND市場則基本由韓國的三星電子、日本的東芝和美光科技把持,不過美光在這兩個(gè)市場中所占份額都相對于前兩名都少得多。
美光于2007年3月21日首次在中國西安成立工廠,主要生產(chǎn)DRAM和NAND存儲器,中國大陸市場也一度成為美光最大的市場之一,在巔峰的2018 年,美光在中國大陸營收額高達(dá) 173.57 億美元(約合人民幣 1182 億元),占到當(dāng)年總收入的 58%。
此后,其在中國大陸的營收規(guī)模、占比逐年下降,據(jù)統(tǒng)計(jì),美光科技 2022 財(cái)年在中國大陸市場的收入為228 億元人民幣,占比為 10.8%。
就在前不久,美光發(fā)布的 2023 財(cái)年第二季度(截至 2023 年 3 月 2 日)財(cái)報(bào)更加慘烈,財(cái)報(bào)顯示,美光科技的收入為 36.93 億美元,比去年同期下降 52.6%,凈虧損高達(dá) 23.12 億美元,毛利率也從去年同期的47.2%驟降到了-32.7%。
在這種情況下,美光科技宣布2023 財(cái)年資本支出將維持在70 億美元左右,較上一個(gè)財(cái)年下降 40%還多,而且預(yù)計(jì) 2023 年還將裁員 15%。
雖說3月份剛進(jìn)行審查的時(shí)候,有些美媒就跳出來安慰說中國市場只占美光營收的11%巴拉巴拉,然而實(shí)際上這個(gè)數(shù)據(jù)要在20%-25%。
資本的嗅覺往往是最靈敏的,就在中國制裁美光的消息出來之后,美光的股價(jià)直接下跌2.85%,可以說,美光目前的處境非常嚴(yán)峻。
02
美光都做了什么
咱們都知道華為被美國打壓,而比華為更早被美國商務(wù)部列入實(shí)體清單的,一個(gè)是中興通訊,另外一個(gè)就是福建晉華。
福建晉華成立于2016年,是由福建省電子信息集團(tuán)、泉州市金融控股集團(tuán)有限公司、福建省晉江產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資集團(tuán)有限公司等共同出資設(shè)立。
當(dāng)時(shí),臺灣聯(lián)電正在南亞科技研發(fā)32nmDRAM制程,福建晉華想出資3億美元從聯(lián)華那兒采購研發(fā)設(shè)備,然后再給聯(lián)電4億美元當(dāng)技術(shù)研發(fā)費(fèi)用,等開發(fā)出DRAM技術(shù)成果后,歸雙方共有,并轉(zhuǎn)移到晉華量產(chǎn)。
按說這完全是個(gè)正常的技術(shù)合作項(xiàng)目,然而正當(dāng)2017年兩家雄心勃勃準(zhǔn)備大干一場的時(shí)候,美光來攪局了。
美光先是從臺灣的臺中法院起訴從美光跳槽到聯(lián)電的員工,說是從美光竊取了DRAM商業(yè)秘密并泄露給聯(lián)電,而聯(lián)電則表示根本沒這事兒,并保證晉華收到的技術(shù)跟美光沒關(guān)系。
美光看這客場不行啊,干脆轉(zhuǎn)到主場吧,于是,就又向美國加州聯(lián)邦法庭控告晉華和聯(lián)電聯(lián)電對晉華表示自己并不知情,并且保證晉華收到的技術(shù)都是干凈的,和美光沒有關(guān)系。
2018年,美光公司向美國加州聯(lián)邦法庭控告福建晉華公司和聯(lián)電公司,宣稱聯(lián)電竊取其存儲芯片的知識產(chǎn)權(quán),包括關(guān)鍵技術(shù),并交給晉華。
當(dāng)時(shí),美國加州聯(lián)邦法庭本來是把美光的訴訟駁回了,可沒想到美光竟然唆使美國司法部對晉華、聯(lián)電以及晉華總經(jīng)理陳正坤、兩名曾任職瑞晶工程師共三名個(gè)人提起訴訟,指控兩家公司涉嫌竊取美國存儲芯片公司美光科技的知識產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密。
這直接導(dǎo)致福建晉華被美國商務(wù)部列入出口管制清單,禁止其從美國供應(yīng)商處購買重要的設(shè)備和材料。
美國商務(wù)部宣稱:“福建晉華即將增加DRAM的大量生產(chǎn)能力。這些即將增加的生產(chǎn)能力,有可能是根據(jù)來自美國的技術(shù),威脅到了美國軍事系統(tǒng)基本供應(yīng)商的長期經(jīng)濟(jì)生存能力”。
這當(dāng)頭一棒讓原本答應(yīng)跟晉華合作的聯(lián)電撤出技術(shù)骨干,終止了DRAM共同開發(fā)計(jì)劃,同時(shí),歐美半導(dǎo)體設(shè)備廠商也撤走了為晉華提供技術(shù)支持的員工。
這個(gè)無妄之災(zāi)讓晉華錯過了騰飛的最好時(shí)機(jī),被同年成立的長江存儲和合肥長鑫遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在了身后。
事實(shí)上,這并不是美光第一次搞這種下三濫的產(chǎn)業(yè)攻勢,早在1985年,美光在日本人身上玩兒過一次了。
當(dāng)時(shí),日本的存儲芯片勢頭正猛,美光也是先提起訴訟,然后美國商務(wù)部跟進(jìn)發(fā)起對日本傾銷案調(diào)查,迫使日本在1986年簽下終止傾銷并開放日本市場的五年協(xié)定,然后美光趁勢長驅(qū)直入,三年內(nèi)銷售額漲了10倍,賺得盆滿缽滿。
2002年,美國司法部針對DRAM存儲芯片行業(yè)進(jìn)行反壟斷調(diào)查,這個(gè)時(shí)候,美光竟然玩了個(gè)自爆,說自己聯(lián)合了三星、海力士、英飛凌操縱市場價(jià)格,結(jié)果一番騷操作下來,其他家被罰了好幾億美元,美光這邊愣是分毫未動。
好一出百姓的錢三七分成,豪紳的錢如數(shù)奉還的好戲!
不過算下來,這一次是美光第一次借刀殺人在中國大陸市場嘗到了甜頭,接下來,美光就愈發(fā)變本加厲起來。
2019年5月,美國商務(wù)部前腳剛把華為及其70個(gè)相關(guān)聯(lián)的企業(yè)列入實(shí)體清單,美光后腳就宣布停止向華為供貨。
去年10月,美光明確限制向中國出貨可被用于128層及以上3D NAND 、18nm及以下DRAM制造的相關(guān)設(shè)備。要知道當(dāng)年華為巔峰的時(shí)候,僅憑一己之力就為美光貢獻(xiàn)了13%的營收,是美光全球范圍內(nèi)最大的客戶之一。
在美光的努力下,長江存儲和長鑫存儲很快被直接被納入了“未經(jīng)核實(shí)清單”,去年12月15日,長江存儲被正式納入“實(shí)體清單”,這也讓長江存儲痛失iPhone 14系列的全球訂單。
在美光頻頻向中國企業(yè)發(fā)難的背后,是2018到2022年間美光對美國政府的游說。
據(jù)統(tǒng)計(jì),這5年間,美光支出了954萬美元用于游說美國政府,希望美國出面打擊中國存儲產(chǎn)業(yè),其提交的超過170個(gè)游說內(nèi)容中,貿(mào)易、知識產(chǎn)權(quán)、競爭等內(nèi)容都直指中國,與中國相關(guān)的游說內(nèi)容占比高達(dá)67%。
其游說的效果也是立竿見影,去年10月,美國還出臺了對華半導(dǎo)體出口新禁令,不僅涉及先進(jìn)邏輯芯片制造設(shè)備,還涉及存儲芯片制造所需的設(shè)備的限制。
今年1月5日,美國總統(tǒng)拜登簽署通過了《2022年保護(hù)美國知識產(chǎn)權(quán)法案》,該法案授予了總統(tǒng)自由裁量度極大的權(quán)力,去制裁其認(rèn)定為竊取美國在知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域商業(yè)秘密的外國實(shí)體和個(gè)人。
一旦哪個(gè)企業(yè)被認(rèn)定,就至少面臨五項(xiàng)制裁,包括添加到實(shí)體清單、財(cái)產(chǎn)凍結(jié),出口禁令,禁止美國和國際金融機(jī)構(gòu)貸款,采購制裁以及禁止銀行交易等,堪稱趕盡殺絕。
而這項(xiàng)法案最初正是由美光極力游說的參議院提出,且在“中國問題委員會”成立前夕批準(zhǔn),對于美光來說,利用美國政府力量消滅在中國的競爭對手,哪怕是將來全面撤出中國,也不會丟掉中國市場。
近幾年,美光經(jīng)過在大陸不斷的裁員、撤離,現(xiàn)在已經(jīng)基本上沒什么資產(chǎn)留在大陸了。
去年年初,美光率先關(guān)停上海DRAM設(shè)計(jì)中心,還通過媒體暗示關(guān)閉設(shè)計(jì)中心與“保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)”有關(guān)。
美光這么吃飯?jiān)义?,為什么直到現(xiàn)在才收拾它呢?主要是因?yàn)楝F(xiàn)在中國有底氣了。
03
打鐵還需自身硬
中國現(xiàn)在的底氣就在長江存儲
長江存儲是紫光集團(tuán)聯(lián)合國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、湖北省科投等,于2016年在武漢注冊成立的企業(yè),專門負(fù)責(zé)武漢國家存儲器項(xiàng)目的運(yùn)營。
在成立伊始,長江存儲就整合了已成立10年的武漢新芯集成電路制造有限公司,成立于2006年的武漢新芯,是湖北省和武漢市進(jìn)軍集成電路制造領(lǐng)域的產(chǎn)物,只不過在交給中芯國際運(yùn)營后,發(fā)展不怎么順利。
2017年11月,央視的《對話》節(jié)目中,首次展示了一顆價(jià)值10億美金的芯片,這是長江存儲的1800位工程師,歷時(shí)兩年打造的32層3D NAND Flash芯片。
眾所周知,要想提高芯片性能,最常見的方法就是提升工藝,比如說從14nm提升到3nm,說白了就是相當(dāng)于在一片布上繡花,針腳越細(xì),繡的圖案細(xì)節(jié)就能展現(xiàn)得越豐富,這種方法就是平面微縮。
但人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)工藝提升至15nm左右后,再微縮工藝,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,而NAND是用于SSD等存儲設(shè)備上的,數(shù)據(jù)安全要大于一切,要是數(shù)據(jù)容易出問題,性能再好也白搭。
于是,存儲芯片廠商們就另辟蹊徑,依靠上下堆疊芯片的方式來增大存儲,也就是使芯片結(jié)構(gòu)從以前的2D平面,變成了3D立體,這XX層3D NAND閃存,就代表著這塊芯片堆疊的層數(shù),層數(shù)越多就代表存儲密度越高,技術(shù)越先進(jìn)。
由于3D NAND Flash的工藝完全是嶄新的,2D時(shí)代的設(shè)備必須全部換新,所以這個(gè)時(shí)候就相當(dāng)于大家都被拉回到同一個(gè)起跑線上了。
盡管當(dāng)時(shí)三星、海力士、美光制造的64層3D NAND Flash芯片已經(jīng)成為主流,并正在研發(fā)96層,但長江存儲仍然成為了全球第5個(gè)能生產(chǎn)3D NAND Flash芯片的廠家。
路再遠(yuǎn),只要不畏險(xiǎn)途,終會抵達(dá)。
隨后,堆疊技術(shù)不斷迭代升級,2018年,堆疊技術(shù)的“及格線”被拉到了96層,兩年后又被拔到了100層。
而就這期間,長江存儲搞了個(gè)大新聞。
存儲芯片是分為存儲數(shù)據(jù)、讀取/存入數(shù)據(jù)兩個(gè)功能單元的,這兩塊相互獨(dú)立,但又緊密聯(lián)系。
傳統(tǒng)的3D NAND芯片,通常是在同一片晶圓上,把存儲單元和邏輯電路一并加工出來,但隨著層級不斷疊加,外圍邏輯電路的面積會越來越大,到一定層級時(shí),存儲密度會大幅降低。
長江存儲發(fā)現(xiàn),雖然存儲數(shù)據(jù)的單元為了防止數(shù)據(jù)出錯,不能提升工藝,但是如果把讀取/存入數(shù)據(jù)的單元工藝進(jìn)行微縮提升,就能大幅度的提升讀取/存入數(shù)據(jù)的速度的,反正這兩部分相互獨(dú)立,那干脆就分開用不同的工藝做就得了。
于是,他們就把存儲單元和讀取/存入數(shù)據(jù)單元分別放在兩片晶圓上加工,前者使用成熟工藝來保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定,后者使用先進(jìn)工藝保證讀取/寫入速度,再用數(shù)百萬根金屬通道把兩者聯(lián)通,這就是長江存儲獨(dú)創(chuàng)的Xtacking技術(shù)。
這么一來,不但研發(fā)周期縮短三個(gè)月、生產(chǎn)周期縮短20%,閃存的最高存取速度也大幅提升至DDR4內(nèi)存的水平,Xtacking架構(gòu)的64層存儲密度就能媲美其他廠商的96層。
于是憑借Xtacking術(shù),長江存儲先是跳過了96層的技術(shù)節(jié)點(diǎn),直接從64層升級到128層,直接追平了美光和海力士,然后又繼續(xù)發(fā)力,率先全球量產(chǎn)232層3D NAND。
就在去年底,??低暟l(fā)布了CC700 2TB固態(tài)硬盤,人們發(fā)現(xiàn)其中存儲顆粒已經(jīng)用上了232層的3D NAND Flash結(jié)構(gòu),而這正是長江存儲的力作。
更值得欣慰的是,由于長江存儲搞的是從設(shè)計(jì)、制造、封裝測試到銷售全都一手包辦的垂直整合制造模式,這使得產(chǎn)能也牢牢地掌握在我們自己手中。
雖說,現(xiàn)在長江存儲已經(jīng)被美國列入實(shí)體清單,擴(kuò)大產(chǎn)能受到很大影響,但是國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金等多方已經(jīng)在2月份為長江存儲注資將近500億,估計(jì)很快就會迎來產(chǎn)能爆發(fā)。

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