中国的存储芯片如何才能真正崛起？

近日，总投资300亿人民币的紫光南京半导体产业基地和总投资300亿人民币的子港国际城项目正式开工。这是紫光集团继长江存储项目之后的另一个大“动作”。据报道，紫光南京半导体产业基地项目由紫光集团投资建设，主要产品为3D-NAND Flash、DRAM存储芯片，占地面积为1500亩。其中项目一期投资约100亿美元，月产芯片10万片。

但外媒对这一动作感到疑惑。因为从他们早前的分析看来，就算是武汉新芯项目，似乎也没有足够的技术来支持存储芯片制造。紫光这次想通过南京的项目来主导全球存储产业，似乎并不能一蹴而就，当中还需要有很多的障碍需要跨越。首当其冲的就是有经验的存储芯片工程师的缺乏和美国CFIUS因所谓的安全问题将中国拒之门外。

而根据新浪科技早期的报道，赵伟国在月前的一个庆典上说到：“在刚过去的2016年，我们在武汉打造了一个存储基地。进入2017，我们将会在南京和成都再建设两个半导体制造基地。这三个项目的总投资总额将超过700亿美金，清华紫光在未来将主导芯片制造业”。

分析师认为，紫光集团的这个投资速度是非常惊人，但他们也指出，建设一个晶圆厂是一个非常简单的事情，而需要面临的则是运营问题，尤其是在制造更复杂的3D NAND Flash上，紫光集团面对的困难也是空前的。

对半导体有深入研究，并写过基本关于日本半导体发展的书的作者Takashi Yunogami曾经对武汉新芯的3D NAND Flash项目有些许怀疑。但最近他改变了看法，他告诉我们，从材料和设备供应商与中国的合作中他能看出，或许会有新的转机。

那么究竟中国建设存储项目需要面对那些方面的问题呢?我们来一一分析。

工程师短缺

Yunogami表示，中国正在全球掀起一场对有天赋工程师和制造NAND Flash设备的争端战。而同样的事情也在中国本土发生，不同的省市也在掀起了Fab工厂合作的竞争。

在分析中国存储制造技术相关方面之前，我们先看一下中国有哪些正在崛起的存储供应商。

在IC Insights副总裁Brian Matas早期的报告中我们看到，现在中国存储领域有三个主要的竞争者，分别是：

(1)2016年7月，紫光集团收购了武汉新芯，并建立了一个叫长江存储的合资公司。这个12寸晶圆厂将聚焦在3D NAND Flash的生产，至于具体的量产时间，还没有披露。

(2)合肥SKT项目，预估在2017年底建造一个DRMA FAB;

(3)福建晋华项目，准备打造DRAM Fab，预估在2018年第三季度量产;

而据我们得知，在以上三个项目中，合肥的SKT项目已经停止运营了。这个由尔必达前CEO Yukio Sakamoto建立的公司，曾经尝试从日本、台湾和韩国招募1000个存储相关的工程师，以弥补中国在有经验的存储开发工程师的不足，Sakamoto更是想从日本寻找180个能够迁到中国来工作的工程师，但这个提议遭到了合肥当地政府的反对，因为他们不愿意满足Sakamoto提出的，给这些资深工程师多付887,000美元工资。

尽管SKT的承诺超过了半导体行业的正常现象，但这也给了中国半导体人一些新的方向。一个能够笼络工程师去保持他们Fab继续运行的方法。

在上个月的一次采访中，有个工程师跟我们说，中国不但需要考虑专利短缺的问题，中国更需要明晰隐藏在专利背后的制造诀窍。甚至连怎么安排wafer的的存储都是需要慎重对待的问题。例如这些经验并不能通过获得，而要通过不懈的学习。

而在设备方面，长江存储方面表示，他们现在用的半导体设备和三星在西安工厂所使用的是一样的(三星的西安工厂只制造32层的NAND Flash，64层的NAND Flash是在韩国本土制造)。Yunogami也认同这种观点。

但Yunogami进一步指出，虽然长江存储能买到同样的设备，但他们缺少有经验的人去操作这些设备。

总有方法去解决这些问题。纵观存储产业的发展历史，中国可以向韩国学习，而这也是中国正在做的事情。

我们认为，对于长江存储来说，首先要做的事就是从三星西安这些公司挖角晶圆厂操作工人。之后可以从三星和SK海力士挖一些高级的工程师。再看能够从美光和东芝获取一些相关的技术信息。这是紫光解决问题的方法之一。

根据Yunogami介绍，韩国存储以前在追赶日本DRAM的时候，用过同样的方法。

是个世纪90年代，三星花费重金从日本招聘DRAM工程师。当时那些工程师可以保留白天的工作，而可以在晚上或者周末为三星服务。通过这些兼职工作，工程师们能获得高额的报酬。就是通过这种方式，三星逐渐发展其了其DRAM产业。

而二十多年后的今日，韩国受到了当初日本的对待。虽然中国并没有韩国当初那么疯狂，但没有什么方法可以组织长江存储招聘来自西安三星的工程师。

相关进展

据之前的报道，长江存储计划斥资240亿美元打造一个12寸的晶圆厂，第一期工程在2016年底就开启了，并计划在2019年完成。而报道中更是指出，长江存储的产能高达20万片每个月，而主要的生产产品则是32层的NAND FLASH。

Yunogami坚信长江存储已经取得了不错的进展。这主要是通过深度研究Spansion的Mirror-Bit技术实现的(最早是为Nor设计的，但后来三星将其应用到NAND上)。而长江存储在去年底完成了第一次和第二次的3D NAND Flash测试。根据Yunogami所说，第一次测试是在12月中完成的，但当时的结果不尽如人意。之后的第二次测试的产品则可以执行全规格的运行。但至于具体的进展如何，我们也实在不得而知。

谈谈钱的问题

老实说，在中国追逐存储国产化的国产中，有一件事是我不能了解的。那就是既然长江存储正在处于初级发展阶段，为什么紫光集团那么急切地在另一个地方投资了下一个工厂。这个决定出乎了很多国外专家乃至中国本土专家的所料。

在文中开头我们提到，紫光集团和南京政府达成了一个合作。

而根据媒体的报道，紫光集团更是计划在四川程度建一座逻辑工艺的晶圆厂，而这家厂的预估产能是50万片一个月。究竟是什么原因推动紫光集团去疯狂的建厂?

美国的资深半导体老兵对中国这个存储布局的评价是——这令我们很头疼。

从中国现在资金投入来看，基本上是中央放出来一笔基金，然后各地的地方政府和私人资本开始介入，然后三方通力合作，打造半导体产业链。而在这些合作中，不同城市和省份之间也会竞争，谁都想成为最先成功的一个。

美国的相关分析师认为，长江存储的武汉项目并没有预期中的进展那么好，政府方面有所怨言，因此紫光面临巨大的经济压力。所以紫光需要从其他城市寻求帮助。

与此同时，我们需要知道，TSMC在去年三月也和南京政府签订了一个12寸晶圆建厂协议。专家们指出，TSMC虽然表现得和南京政府和左右很大热情，但在工厂规模上，并没有达到南京政府的需求。为了被武汉击败，所以南京政府选择和紫光集团合作。

可能面临的风险

中国在过去几年的半导体建设最终会引致一个结局，那就是产能过剩。

去年，IC Insights的Matas写到，现在在追逐3D NAND Flash的产能的公司有三星、SK海力士、美光、英特尔、东芝/闪迪和长江存储。还有一些可能加入战局的中国制造商。

Matas表示，未来3D NAND将会面临各方面的风险。

虽然业界认为未来五年工业界会发生很重要的转变，并会带来很强大的存储需求，但如果中国的存储布局能够顺利进行，那么最后必将会面对差能过剩的风险。

有人指出，对于中国的这些投资我们应该抱有一种什么样的态度，究竟是应该感谢他们致力于打破三星的垄断，给我们带来更多的选择，还是该批判他们这种行为?

这位专家海指出，中国想通过存储切入半导体产业链，这或许是一个错误的选择。因为存储上面投资的金额实在太大了。每一代技术的投资成本都数十亿美元。这对中国来说是一个很大的冒险。

投资无数的钱在一个未知结果的领域，面临的压力是可想而知的。

从编者的角度看，考虑到中国半导体产业链的现状，如果我们不持续投入，那又怎样才能实现电子产业的自主可控呢?