從晉華DRAM事件出發，了解我國存儲芯片產業瓶頸在哪里

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　　產業鏈：受制于人

　　無論是長江存儲的NAND Flash還是晉華、長鑫的DRAM，都是IDM項目。分析產業鏈各環節，無論是設計、EDA軟件，還是材料、裝備，我們普遍都受制于人。尤其在EDA軟件和裝備領域，幾乎無法避開美國的技術與產品。

　　1、設計環節

　　晉華的技術主要來自聯電。美光懷疑其前員工盜取公司技術，并交給聯電，聯電又將技術分享給了晉華，這才導致美光起訴聯電和晉華，以及后續一系列事件。但是，晉華的DRAM技術到底是否構成侵權，只有產品問世后才可知。

　　長江存儲主攻NAND閃存芯片。它與美國飛索半導體(Spansion)聯合開發了NAND閃存技術，并與中科院微電子所共同研發32層3D NAND Flash芯片技術。從技術角度看，長江存儲在自主研發的道路上有一定積累。2018年8月，長江存儲對外發布其突破性技術——Xtacking?，該技術可為3D NAND閃存帶來前所未有的I/O高性能、更高的存儲密度，以及更短的產品上市周期。

　　無論對于晉華、長江存儲還是長鑫，技術來源都是首先要解決的問題，無論技術授權、合作開發，還是自主研發，只有從技術源頭掌握關鍵技術，才能避免被卡脖子。

　　2、EDA軟件

　　全球EDA軟件市場被三巨頭——Synopsys(美)、Cadence(美)、Mentor(德)所壟斷，國內IC設計公司幾乎100%采用國外產品。雖然國內EDA軟件開發龍頭華大九天近期獲得了超過億元的融資，但和三巨頭相比差距巨大，短期內難以追趕。就EDA軟件來說，美國輕易就可以通過停止服務等手段，對國內存儲芯片廠商甚至集成電路設計企業造成巨大的影響，迫使停止設計研發工作。

　　3、材料

　　國產集成電路材料已經占據一定市場份額，并逐步在個別細分領域擠占國際廠商的市場空間。其中，靶材、濕電子化學品、CMP材料等細分領域產品已經取得較大突破。部分產品技術水平達到國際一流水平，本土產線已基本實現大批量供貨。電子氣體、硅片、掩膜版等產品技術水平達到國際一流水平，本土產線已實現小批量供貨。只有光刻膠等產品與國際一流水平還有較大差距。

　　表1 日、美、德企業在全球集成電路材料市場仍然占主導地位

　　但是，我們也需要認識到與國外龍頭廠商相比的巨大差距，日、美、德企業在全球集成電路材料市場仍然占據主導地位。針對美國未來有可能在材料領域的產品管制，除了加大對國內供應鏈的扶持，降低材料的對外依賴度外，還可以拓展非美系供應商，畢竟在材料領域，美系廠商的市場份額和對其依賴度還沒有那么高，如表1。

　　4、裝備

　　集成電路裝備產業具有極高的技術壁壘和市場壁壘，是一個高度壟斷的市場。細分市場TOP3市占率超過90%甚至一家獨大的現象普遍存在。晶圓制造核心裝備光刻機、刻蝕機、CVD和PVD，都呈現寡頭壟斷局面。如在PVD領域，美國企業應用材料(AMAT)占據85%市場份額。

　　圖6 晶圓制造等關鍵核心設備仍呈現寡頭壟斷局面

　　目前，國內裝備在關鍵領域初步實現了產業鏈成套布局——曝光Liho、刻蝕ETCH、薄膜CVD、濕法WET、檢測、熱處理、測試等環節，且部分工藝制程能夠滿足國內客戶的需求。國內廠商有多項產品已經批量出貨，其中主要的廠商有北方華創、中微半導體、睿勵科學儀器和上海盛美半導體等。

　　從晉華的裝備采購清單看，核心關鍵裝備還是從美、日、韓等國采購，比如刻蝕工藝機臺、薄膜沉積工藝機臺、膜厚檢測機、晶圓邊緣檢測機、各類缺陷檢測機等都需要從美國進口。國產裝備采購比例較低，除了中微半導體的刻蝕機，其余集中在低技術壁壘的各類清洗裝備。

　　圖7 晉華部分裝備采購清單

　　當下，任何一座晶圓廠的順利投產，幾乎不可能離開美國產的設備。正如上表中所列，應用材料、科磊(KLA-Tencor)等都是晉華重要的供應商。退一步講，由于裝備產品是復雜而精密的系統級產品，即使采購非美供應商裝備，其中關鍵零部件、核心軟件及操作系統也有可能是美國企業所供應。因此，可以說在裝備領域，國內存儲芯片企業或者制造企業最容易被美國卡脖子。

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　　全球千億美金市場：寡頭壟斷

　　隨著全球信息化浪潮洶涌澎湃，存儲芯片市場保持了高速增長態勢。根據WSTS統計數據，2017年全球存儲芯片產業營收達1319億美元，占半導體產業收入30%左右，過去五年復合增長率高達37%。其中DRAM和NAND市場規模達到730億和550億美元，分別占存儲芯片市場的56%和40%。

　　圖8 存儲產業在半導體產業占比逐步提升

　　圖9 DRAM和NAND市場規模

　　全球存儲產業迅速發展的源動力主要來自PC、智能手機、平板、數據中心服務器對存儲的需求，以下是DRAM和NAND按應用的需求占比以及變化情況。

　　圖10 DRAM和NAND需求分析與增長情況(按應用分)

　　隨著智能手機出貨量放緩，5G等新應用尚未形成大規模需求，DRAM及NAND產品需求與價格均進入下行通道。WSTS預測，2018-2020年存儲產業年復合收入增速將維持在8%上下。

　　圖11 DRAM和NAND現貨價格走勢

　　存儲芯片產業的競爭格局，歷經多年整合，呈現寡頭壟斷局面。據IDC統計，2018年一季度DRAM實現營業收入232億美元，三星、SK海力士、美光三家分別擁有46%，27%，23%的市場份額，合計市占率超95%。2018年一季度NAND實現營業收入136億美元，三星、西部數據/東芝、SK海力士、美光分別擁有42%，29%，13%及12%的市場份額，合計市占率超96%。