矮穷矬“卖身”不成,武汉新芯咋就逆袭成了高富帅

 

本期《中国芯势力》,与非网小编梳理了国内迅速崛起的晶圆代工新星武汉新芯的发展史,看这家曾经几乎运转不下去的代...



本期《中国芯势力》,与非网小编梳理了国内迅速崛起的晶圆代工新星武汉新芯的发展史,看这家曾经几乎运转不下去的代工厂,是怎么华丽转身成为未来国内存储器战略的关键和核心生产基地的。

武汉新芯成立于2006年,是湖北省与武汉市的重大战略投资项目,成立之初,原计划主打生产动态存储器(DRAM),孰料遭遇全球DRAM市场的价格崩盘,利润一再下滑。在此背景下,武汉新芯被迫将产品线转向闪存。2008年9月,武汉新芯牵手Spansion半导体。Spansion向中芯国际转移65nm、43nm相关生产工艺及技术,武汉新芯则作为Spansion半导体的重要生产基地,为其提供NAND存储器产品代工,2008年其12寸产线正式完工并开始投片。

管理权几次变更,武汉新芯命运多舛

武汉新芯的发展大致可以分为三个阶段,2006~2011,2011~2013以及2013年至今。这三个阶段的划分是围绕武汉新芯的管理权的变更展开的。

其中2006~2011年刚成立的这5年,武汉新芯采取的是政府投入,企业代管的模式,即中芯国际是武汉新芯的实际管理者,但因为这一阶段中芯国际自身正陷于跟台积电的诉讼纠纷以及由此引发的管理层变动而分身乏术,导致武汉新芯一直疏于管理而运营状况每况愈下,加之存储器重要客户Spansion遭遇经济危机濒临破产,让武汉新芯订单几近于无,到了2010年甚至要寻求买家打算卖掉的地步,而这一期间,台积电、美光和豪威半导体都曾就收购和入股和武汉新芯进行过接触。最后因为国内业界的呼吁和政府的重视而中断合资计划。

在2011年,武汉市政府和中芯国际重新达成协议,双方将成立一家合资公司即“中芯国际集成电路制造(武汉)有限公司”,中芯将投资10亿美元,持股66.66%;湖北科技以新芯所有资本作价,外加2.26亿美元,合计5亿美元,持股33.34%。中芯承诺未来会追加投资,2013年底,总投资或达45亿美元。从此开始了武汉新芯和中芯国际成为姊妹公司的阶段,然而在武汉政府和中芯国际达成协议的时候就有业内人士对中芯国际的支付能力提出质疑,彼时中芯国际本身的营收状况根本不足以完成对武汉新芯的注资。到2012年武汉新芯实现销售收入1.62亿美元,但仍旧处于亏损状态。据悉,当时武汉新芯的月产能在12000片左右,而其盈亏平衡点大约在月产能 30000片左右,显然差距不小。

发展到2013年,原中芯国际COO杨士宁博士从中芯国际正式离职加入武汉新芯任CEO,武汉新芯英文名XMC正式诞生,从此开始了武汉新芯发展的第三阶段,即从中芯国际完全独立出来,也是从这以后,武汉新芯的运营才开始逐渐走出亏损的窘境,步入正轨。

而纵观武汉新芯的发展历史,跟几个名字分不开--Spansion、豪威半导体、中芯国际、兆易创新。

Spansion一直是武汉新芯在存储工艺技术上的合作方,豪威半导体在2010年入股武汉新芯未果后成为其重要的图像传感器工艺技术合作方,中芯国际和武汉新芯之间的纠葛就复杂一些了,分分合合恩恩怨怨恕与非网小编也看不清楚,兆易创新在2013年以后成为武汉新芯重要的客户,到2014年,由武汉新芯为兆易创新代工的闪存芯片出货量已经超过10万片。

技术层面,在 2014 年中,武汉新芯成功将NAND技术由55nm推向32nm(与Spansion 合作),至2014年底,武汉新芯与记忆体领域的世界级研发团队Spansion(已并入 Cypress)组建联合研发团队,开始3D NAND专案的研发工作。2015年5月11日武汉新芯宣布其项目研发取得突破性进展,第一个储存测试晶片通过记忆体功能的电学验证,虽然目前并未有相关细节流出,但此合作案目标将是在2017年量产出规格为32层的堆叠4x nm的3D NAND。

大基金来助,看武汉新芯的外援有多强

国内于2014年 10月宣布成立国家集成电路产业投资基金(简称为大基金)成立,进军DRAM领域成为我国半导体计划的第一步。在经过六大地方政府竞逐DRAM 生产基地后,由工信部电子信息司司长丁文武所主导的半导体小组,属意武汉新芯成为中国DRAM产业发展计划的首要重点区域。

除了大基金外,中芯国际、湖北省科技投资集团、湖北基金、华芯投资等都会投资,远期计划要募集到240亿美元的规模,长期产能目标达每月30万片,正式展开中国DRAM产业发展的计划;未来武汉新芯将汇集DRAM、3D NAND与NOR三大技术成为未来中国重要的存储器芯片产业基地。

武汉新芯目前有一座12寸晶圆厂运作中,2015年年初正式与Spansion合作,展开3D NAND的技术开发。从目前工厂规模来看,武汉新芯一厂投片已接近饱和,倘若再加上DRAM产能,兴建另一座12寸晶圆厂势在必行。而就在今年3月28日,武汉新芯举行了旗下首座12寸DRAM厂建厂动工仪式。这是继紫光集团进军集成电路领域、酝酿收购多家国际大厂之后,国内集成电路领域又一次大动作布局。此12寸DRAM厂建厂,是国内首度凭藉自有资金的存储器芯片建厂案,目标在2030年成为月产能100万片的半导体巨人,牵动全球记忆体板块移动,业界高度关注。

与非网小编了解到,武汉新芯稍早也曾争取与三星、SK海力士及美光等大厂技术合作,但未获三大厂同意,武汉新芯因而改采自主研发与盖厂方式进行。

质疑声

武汉新芯的技术来源,是与美国飞索半导体(Spansion)技术合作共同开发3DNAND Flash,这也让外界怀疑,武汉新芯与Spansion 真能透过自有IP,成功以3D NAND Flash 超越各家大厂?

有业内人士认为,即便三星、东芝等NANDFlash 厂商,都花了很长一段时间,并耗费了相当大的资源,才成功量产,武汉新芯要发展3D NAND Flash 相当困难。

随着摩尔定律发展,平面NAND Flash也逼近物理极限,一般认为,记忆体微缩至14nm即很难往下发展,在2001~2006年,三星、旺宏等少数厂商已想到走向3D,透过存储器堆叠增加存储器密度,但至2007年东芝提出新的垂直通道(Vertical Channel)堆叠方式,大幅降低成本,才开启3D NAND Flash新契机,而时隔六年,2013年8月才有三星公布3D NAND Flash产品「V-NAND」、并在2014年第一季首度量产,其他厂商包含SK海力士、东芝/SanDisk、美光/英特尔各家厂商还拉拢盟友相互合作,也要到最近一年,3D NAND Flash产品才陆续进入量产。

翻开武汉新芯与Spansion的制造史,都以NORFlash 起家,Spansion在2012年才携SK海力士进军NAND Flash市场,NAND技术落后主流厂商至少五年。据悉,Spansion实验室产品堆叠尚在8层,估计2017年量产32层堆叠产品,然目前堆叠技术已来到48层,根据调研机构Techinsights 整理的各家厂商技术蓝图(Roadmap),到了2018年,三星的堆叠层数甚至已上看96层,武汉新芯想要弯道超车,可能还得弯道飙车。

另一方面,即便拥有核心技术,存储器产业为典型资本密集与技术密集产业,一来,人才的挖掘是个问题,一位不愿具名分析师透露,一个半导体厂所需的高阶人才至少2,000人,然NAND Flash技术主要集中在美、日、韩,挖角不易,即便从台湾挖角,帮助恐怕也不大。这一点,也得到武汉新芯官方承认,该公司表示未来几年工程师人才缺口将达到1万人。

从Bernstein 近日发布的最新存储器研究报告,未来两年,除了三星,其他厂商其实面临更严苛的获利压力,SK海力士获利甚有可能出现负成长,从供需来看,据另家调研机构拓墣产业研究所的预测,2016年NAND Flash供给大于需求的比例将较前三年提高,而ASP估计也将下降。

而包含SK海力士、东芝扩充3DNAND Flash产量,产能预计在2018、2019 年相继开出,RBC Capital Markets分析师Amit Daryanani就提出警告,在业者纷纷转进3D NAND Flash下,平均销售价格(ASP )将被拉低,甚至可能出现价格暴跌的情形,难保当武汉新芯2020年真能达到月产能30万片、3D NAND Flash 生产来到20万片/月的目标时,将面临更糟糕的市况。

武汉新芯拿到240亿美元投资,看上去数额很大,实际上三星、SK海力士、美光今年资本支出规划分别达到151亿美元、51亿美元、38亿美元,仅就投资规模而言,并未与海外巨头拉开差距。

前路漫漫,武汉新芯要做的事情还很多。


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