Dram芯片“三国杀”升级 第五代10纳米级工艺试水

南方财经全媒体记者江月 上海报道 内存芯片市场曾经历过一段“春秋战国”时代，无数大公司在这个狭小的产品领域里混战。眼下，行业激战又到了白热化的程度。

11月2日，美国美光（Micron）抢先行业宣布，该公司的Dram（动态随机储存）产品走进了1β （1 beta）时代，意味着将这种芯片的晶体管工艺又向精密处推进一步，来到了10纳米级别的第五代。

在韩国三星、SK和美光“三足鼎立”的格局里，抢占技术先机是一记“杀手锏”。不过，市场行情正处于“逆风”期，环球Dram产品价格正在不断“雪崩”，成本高昂的技术投入和萎缩的市场营收，急需得到平衡。

缩小的拉丁字母

集成电路行业用一颗芯片上最小的单元体积去指代工艺级别。如今在Dram芯片上，10纳米级别的芯片工艺已经来到了第五代。11月2日，美光称其已经将1β产品送往了客户的产品验证流水线。

此前，10纳米级别的Dram已经经过了四代，依次为1x、1y、1z、1α。用罗马字母和希腊字母来给工艺起名字，是因为相关体积单位实在过于微小。对于不够熟悉集成电路产业的人而言，行内人士通常会用“一个足球球场上的一根草芥”来形容一片硅晶圆片上的晶体管。一片指甲大小的芯片上，有可能容纳数十亿个内存单元。

美光Dram制程集成副总裁Thy Tran在11月2日的记者会上还透露，美光目前也在对下一代1γ（伽马）工艺进行初步的研发设计。

晶体管尺寸越小，芯片上集中的晶体管就越多。对于Dram芯片而言，就意味着一片芯片能实现更高的内存容量。

几十年来随着工艺节点的不断进步，半导体行业每年或每两年都会缩小器件尺寸。总体而言，芯片制造是一种挑战物理定律的工艺。 

回到美光隆重推出的1β，它比1α在能效上提高约15%、在内存密度上提升35%，这就是两代Dram产品之间的差距。

能效高，意味着产品不那么容易发热，手机将能延长电池续航，大型存储系统将更节省电力能耗的电费成本；密度大，指产品将能处理更复杂的信息。

美光称，1β产品已经率先在LPDDR5X上进行出样，这意味着，这个工艺将首先面向高性能的手机等移动端产品。

事实上，智能手机往往是最先进工艺Dram的忠实拥趸者。如今的手机制造商，往往把电池续航能力和拍照能力，放置在广告页面的最显眼位置，这很大程度上都要归功于Dram。

按照美光的说法，使用1β工艺制造的LPDDR5X不仅可以加速智能手机拍摄启动，提升夜间模式和人像模式下的拍摄速度和清晰度，还可以实现无抖动、高分辨率8K视频录制和便捷的手机视频编辑。

应对市场价格“雪崩”

当前，Dram产品正面临全球性的市场价格雪崩，这将是横在三大Dram巨头面前的一项难题。“雪崩”之下，利润不断下泻、库存有所堆积，但建设更新的工厂、增加技术研发经费的压力依然颇大。无论如何，推出新一代1β，也许是美光挽救市场Dram价格的一项重要措施。

11月初，市场调查机构DRAM Exchange消息，个人电脑DRAM通用产品（DDR48Gb 1Gx8）10月份的平均固定交易价格为2.21美元，与上月价格（2.85美元）相比下降了22.46％。这也是2016年6月以来的最大跌幅。

Dram产品具有大宗商品属性，TrendForce集邦咨询分析师吴雅婷此前向南方财经全媒体记者解释称，整体电子产品消费快速转弱，为了去库存、平衡供需，从7月以来，Dram供应商开始有较明确的降价意图。

对于美光而言，Dram是一个支柱产品，行业性的降价将令该公司陷入低迷周期。

按照美光于9月29日披露的6至8月季度报告，该公司期间收入为66.4亿美元，比之前的指引还要更低，环比下跌约23%、同比下跌约20%，净利润率更是跌至22.45%，而去年同期的净利润率还曾高达35.7%。这反映，美光不仅销售额下降，也同时失去了一部分议价优势。

当前，推出更新一代技术产品，是一个减缓价格继续下跌的重要举措，因为消费者通常愿意为更新的消费电子付出较高的价格。

尽管如此，目前1β还没有能立即进入量产阶段。不过美光指出，他们已经做好了量产的准备。

在手机等移动端产品上“试水”成功后，美光也计划将1β继续推广到电脑、服务器、汽车等领域中。有市场信息指出，服务器可能将成为规模最大的Dram需求行业。

研究机构Omedia在11月初的报告中称，2022年全球服务器对Dram的需求将达到684.86亿GB，而手机等移动设备的需求预计为662.72亿GB，这也是服务器首次超过移动设备，成为最大的Dram需求方。

对于汽车来说，搭载到座舱里的Dram数量目前还不多，但成长空间以及所需要的技术先进性，都不容小觑。此前在新思科技的一份报告中，就指出Dram将在三方面促进汽车发展，包括显示、处理摄像头和高带宽传感器输入的ADAS（辅助驾驶）系统和自动驾驶车辆等。

新产线持续上线

在软性的技术研发之外，内存巨头也仍然在加强新产线的建设。值得留意的是，在发布1β工艺的同时，美光也对外透露了他们对制造设备的看法，尤其强调目前并不依赖EUV（极紫外光刻技术）。

该公司称，EUV技术仍处于发展初期，为规避技术风险，美光采用了成熟的尖端纳米制造和光刻技术进行1β的生产，例如专有的先进多重曝光技术和浸润式光刻技术。

美光意有所指，因为它的同行、另外的内存制造巨头，将使用EUV制造存储器芯片提上了日程。

荷兰光刻机巨头阿斯麦通过10月19日公布的最新季报，向外界透露了当前半导体界对DUV（深紫外光光刻机）和EUV光刻机的热情追捧。由于全球半导体厂商仍然将技术发展奉为圭皋，抢占光刻机资源也是重头戏。

仅仅在第三季度，阿斯麦就出货了13台EUV光刻机。尽管该公司拒绝对外透露客户的具体信息，但市场上一直在猜测，包括内存芯片巨头在内的芯片制造商，是EUV的主力购买者。

不过，美光并不在制造能力方面示弱。10月初，该公司对外宣布，同意投资高达1000亿美元，在纽约州北部建设大型的半导体制造工厂。

尽管存储芯片正面临市场价格“雪崩”，但从美光在内的制造商加大产线和设备之处来看，长期的市场信心依然屹立不倒。在这种背景下，持续推出1β、1γ，将是内存巨头们不变的战略。