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根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)最新发布的半导体市场数据和预测,由于生成式AI的迅速发展,推动了高性能计算和逻辑芯片需求的急剧增长,加上存储器需求逐渐回暖,预计到2024年全球半导体销售额将达到5,883.64亿美元,同比增长13.1%。这一数据将超过2022年的5,740.84亿美元,创下历史新高。
全球半导体市场统计与预测数据。信息来源:世界半导体贸易统计协会(WSTS)
存储芯片预计将成为半导体收入增长的主要推动力。据WSTS预测,2024年存储器销售额将达到1,297.68亿美元(超过2022年的水平),同比增长44.8%,在整个半导体市场中占比22%。从地域市场来看,包括中国在内的亚太地区市场,2024年的销售额将达到3,174.55亿美元,增长12%,占全球市场的54%。
从上述数据可以看出,2024年半导体厂商的主要竞争领域将集中在存储器和中国市场。近期,美光与福建晋华的和解正是这一趋势的最佳例证。美光公司四分之一的营收来自中国市场,如果中国政府因网络安全因素继续对美光的存储产品实施限制,肯定会对美光在中国及全球市场的表现产生重大影响。过去半年,美光频频向中国市场示好,包括CEO拜访中国、增加对西安工厂的投资以及与福建晋华达成和解。这一系列动作背后,反映了存储器市场的复苏以及中国市场的关键地位。
这无疑是中国本土存储器厂商的一个重大利好消息。福建晋华有望重新恢复正常运营,长江存储和长鑫存储等国产存储器IDM厂商,以及兆易创新和北京君正等存储芯片设计企业,还有江波龙和佰维等存储产品品牌厂商,都将从全球半导体市场的回暖中受益匪浅。
面对国内外双循环的市场环境,国产存储器厂商该如何抓住机遇,争夺存储器产业链中的高价值节点,提升在全球市场中的话语权呢?在深入分析国产存储器厂商的优劣势和可行策略之前,让我们先来看看全球存储产业链的价值金字塔结构。
全球存储器价值链层级结构
就如同食品行业中的大米和小麦一样,存储器在半导体行业中也是一种“商品”。尽管它不像CPU或MCU等逻辑芯片那样成为整个电子系统的核心,但存储器(包括DRAM和NAND Flash)的需求量非常大,因此全球有众多厂商在争夺这一独特的市场。从价值创造的角度来看,九游会可以将全球存储器行业呈现为一个五层的金字塔,各层代表的厂商类别如下:
1.IDM厂商:作为提供从研发、设计到制造工艺和最终存储产品的一体化服务企业,这类厂商在全球屈指可数。韩国的三星处于金字塔顶端,是DRAM和NANDFlash领域的绝对领导者。第二梯队包括韩国的海力士、美国的美光和西部数据,以及日本的铠侠;第三梯队则有中国台湾的华邦、南亚科、力积电、旺宏电子,以及中国大陆的长江存储和长鑫存储。
2. Fabless厂商:无需大额投资建晶圆厂,这些公司专注于存储芯片设计,依赖纯晶圆代工厂和第三方封装测试厂(OSAT)进行制造。虽然无法与IDM厂商直接竞争,但在小容量DRAM和定制闪存等细分市场有很多机会。中国大陆的Fabless公司为主导,包括兆易创新、北京君正(收购了ISSI)、紫光国微、东芯半导体、普冉半导体、聚辰半导体(EEPROM)、恒烁半导体和芯天下等。
3. 主控芯片厂商:闪存主控芯片(Flash Memory Controller)负责管理存储在闪存中的数据,并与计算机或其他电子设备进行通信。对于固态硬盘(SSD)、eMMC和UFS而言,最核心的部分是闪存颗粒和主控芯片。至于DRAM,内存接口芯片是内存模组(内存条)的关键组件,作为CPU访问内存数据的必经路径,其主要功能是提升内存数据的访问速度与稳定性,从而匹配日益提升的CPU性能与速度。存储接口和主控芯片的主要厂商包括:美国的美满电子;中国台湾的慧荣、群联、点序科技;中国大陆的慧忆微电子、澜起科技、德明利、英韧科技、得一微电子、联芸科技、国科微、大唐存储和特纳飞等。
4. 存储芯片封装测试厂商:存储芯片IDM厂商通常设有自家的封装测试工厂,但无论是IDM还是Fabless厂商,都依赖于第三方封测提供商(OSAT)的专业技术和低成本制造能力。作为存储器价值链的第四层,能够提供存储芯片封装测试服务的厂商包括:中国台湾的日月光集团(ASE)、力成科技(PTI)、华泰电子(OSE)、京元电子;中国大陆的长电科技、华天科技、通富微电、深科技等。
改写后文案:
5.存储模组/成品厂商:许多厂商专注于为PC、手机、物联网设备和各类电子产品提供存储产品和解决方案,包括存储模组和存储产品品牌的制造商。这些厂商在价值链中处于第五星段,最贴近市场和客户,在整个存储器市场中具有不可替代的角色。全球范围内,知名的存储模组和存储产品独立公司有:美国的金士顿、希捷和SMART;中国台湾的威刚(ADATA)、创见(Transcend)、PLEXTOR、宜鼎国际(innodisk);中国大陆的江波龙、朗科、佰维、大为创芯、铨兴、时创意电子、嘉合劲威、亿恒创源(MEMBLAZE)等。
全球存储器价值链层级图。(数据来源:AspenCore/ChinaFabless100)
本土存储模块与存储产品品牌厂商的竞争力及策略
在先前描述的全球存储器价值链金字塔中,底层聚集了最多的存储模组和存储产品制造商,同质化现象严重,市场竞争异常激烈,特别是国产存储器厂商扎堆于此细分市场。如何才能在这片红海中脱颖而出,逐步迈向更具吸引力的高价值层呢?
让我们通过分析九游会最近在存储品牌和技术能力建设方面的江波龙的一系列动作,来了解国产存储厂商在市场竞争中的战略和战术实施情况。
一、自研存储主控芯片和SLC NAND Flash芯片
据了解到,江波龙在上海设立的专门进行存储器主控芯片开发的子公司慧忆微电子,已经成功研发出两款控制器芯片,分别是eMMC5.1控制器芯片WM6000和SD6.1控制器芯片WM5000。这些芯片采用了三星的28纳米工艺,并基于自主研发的LDPC算法,支持SRAM错误检测,与业界同类产品相比,读写性能具有显著优势。
江波龙自主研发主控芯片的目的不仅仅是为了降低成本,取代现有的第三方主控芯片,而是致力于通过这项技术实现存储产品的差异化,满足终端客户的多样化需求,从而增强在存储市场上与领先厂商的竞争力。例如,江波龙从IDM厂商采购存储晶圆,虽然最终推出的存储产品难以在价格上与IDM厂商竞争,但通过定制化的封装测试,或在主控芯片上开发新功能和优化性能,江波龙能够提供更加契合终端客户特定应用需求的差异化产品和服务。
江波龙也已经推出了多款自主研发的不同容量的SLC NAND Flash存储芯片产品,目前均已实现量产,最大容量达到8Gb,累计出货量超过1000万颗。这些新产品与公司现有的产品线相互协作,提升了公司向客户提供一体化存储解决方案的能力。
二、补齐存储芯片封测短板
台湾力成科技(PTI)是全球顶尖的半导体封装、测试和芯片检测服务提供商,特别精通存储芯片的封测,堪称全球最大的独立存储芯片封测企业。位于苏州的力成科技(力成苏州)是其在中国大陆的半导体封测工厂,员工总数超过600人,主要从事芯片封装、测试及贴片业务,涉及产品包括闪存芯片、内存芯片及逻辑芯片,年封测产能超过5.5亿颗。苏州公司前身为超微半导体和飞索半导体,拥有超过20年的封测量产经验,是国内较早掌握12吋晶圆生产技术和多层晶片叠封技术的先进封装企业。公司配备先进的封测设备、防呆系统及灵活高效的生产能力(包括SiP、FCBGA、uMCP、8DeUFS等),能够为客户提供完善的半导体后段供应链构建及全方位高品质封装测试服务。
江波龙以1.32亿美元收购了力成苏州70%的股权,并将其更名为“元成科技(苏州)有限公司”。在财务并入江波龙报表并继续获得台湾力成技术支持的基础上,元成苏州(Longforce)将进一步加大研发和封装测试工艺的投入,采用先进的封装测试设备并吸引优秀人才,持续提升其封装测试技术水平。元成苏州将从过去的单一工厂发展为具备独立研发、市场拓展和业务能力的半导体公司,除了满足江波龙的封装测试需求外,还将独立对外提供封测服务。
三、打入全球市场并成为Tier1OEM供应商
如果收购力成苏州是为了增强江波龙在国内存储芯片封测方面的能力,那么收购SMART巴西工厂则旨在拓展江波龙在美洲乃至全球市场的存储芯片封测业务。作为NASDAQ上市公司SGH的全资子公司,SMART巴西是三星在南美的合作封测工厂,拥有一个研发中心、一个年产1.5亿颗存储芯片的封测车间以及一个年产700万内存模块的SMT组装生产线。据悉,SMART巴西不仅为三星提供服务,还包括巴西的戴尔和惠普等全球知名品牌在内的客户。
江波龙以1.68亿美元收购了SMART巴西81%的股权,并将其改名为Zilia Technologies(中文名为智忆巴西)。通过此次收购,江波龙不仅获得了存储芯片和模块封测能力,还将能够更好地服务于巴西、南美乃至整个美洲市场,从而进入全球顶级电子和电脑OEM厂商的存储器供应链。更进一步,笔者认为,江波龙未来可以以巴西为基地,为国产OEM提供海外存储供应链解决方案。
最近在查阅江波龙的最新资料时,我发现他们多次提到TCM模式。据了解,TCM模式是一种“技术合约制造”的商业模式,通过江波龙在存储固件算法、主控芯片、存储芯片封测及存储产品的组装和测试等方面的技术积累和客户服务能力,将存储产业链上各个关键价值节点有机整合,为全球主要客户提供定制化、具有竞争力的存储产品、解决方案和个性化服务。
比如,江波龙可以与国内领先的闪存企业长江存储以及其他存储晶圆厂商合作,利用TCM模式,为全球主要手机厂商提供高价值的嵌入式存储解决方案。虽然许多存储晶圆厂也生产嵌入式存储产品,但难以满足手机厂商上百种型号及其定制化需求。相比之下,江波龙的TCM模式能够根据手机厂商的不同需求,选择适宜的存储晶圆,结合自家的封测和测试产线,再加上自研的主控芯片和固件算法,优化适合手机应用的最佳组合,满足客户在存储性能、成本、可靠性和稳定供应等方面的多样化需求。
2023年对江波龙来说充满了波折和挑战,同时也是江波龙从“存储模组厂”向“半导体存储品牌公司”转型的关键一年。除了投入自有品牌和自研芯片外,如上文所述,江波龙在今年提升了封测能力和海外供应链,就像特斯拉收购丰田加州弗雷蒙工厂,将自身技术与丰田制造和质量体系结合,再在上海临港建立超级工厂,之后将此模式推广到德国、墨西哥和美国德州,形成了强大的竞争力。江波龙收购力成苏州和SMART巴西,并非是为了进入OSAT封测代工领域,而是为了增强产品竞争力,并使其成为TCM模式的重要组成部分和关键基础。
除了江波龙之外,还有其他国产存储模组厂商认识到自身的不足,抓住市场机会,进军存储芯片控制器和芯片封测领域,以期打破国内厂商间的恶性竞争局面,迈向产业链的高价值节点。这一过程虽然痛苦,但不仅需要改变传统的存储模组厂商思维,还必须借助资本运作和品牌经营策略来制定并执行可行的市场计划。
四、优化存储产业链结构,增强核心竞争力
近年来,江波龙在固件算法开发、存储芯片测试、封装设计制造及存储芯片设计等方面不断扩展自身核心竞争力。自2019至2021年,江波龙分别在中山和上海投资建设了存储产业园和总部基地,构建了专供数据中心的存储线路和高端研发综合体,为企业级、车规级及工规级等高可靠性、高要求的存储产品提供重要技术支持。2022至2023年,通过两次重要的收购行动,进一步增强了存储芯片的封装测试能力和产能利用率,并扩大了业务范围至全球市场,优化了为国际客户服务的路径。自主研发的主控芯片填补了存储产业链中的关键环节,预计该业务将成为江波龙在市场竞争中的重要优势。
据了解,元成苏州主要从事嵌入式存储芯片和存储卡的封测生产,而中山存储产业园则专注于固态硬盘、内存条和USB产品的生产测试中心,为TCM模式的制造供应能力提供了有力保障。
江波龙前沿制造技术(来源:江波龙微信公众号)
回顾前文提到的价值链金字塔,目前除了存储IDM尚未实现外,江波龙已经全面打通了金字塔的其余四层业务。在存储行业中,能达到这一成就的企业屈指可数。从下图可以清晰地看出,江波龙的产业布局和TCM模式带来的价值,不仅突显了其独特的竞争优势,还使其在众多存储品牌厂商中脱颖而出。
结语
存储器市场的周期性比整体半导体市场更加显著。通常在半导体市场下滑的早期,存储器便开始进入低迷期,但也是率先从低谷中复苏,实现快速增长的细分领域。鉴于存储器市场的这种周期波动特征,像三星这样的存储器巨头,往往会在市场衰退期间大举投资新技术和提升产能。一旦整体市场回暖,他们就能抓住机遇,迅速发展为行业领导者。
像江波龙这样的国内存储厂商,虽然业务模式与存储IDM企业有所差异,但依然可以通过前瞻性策略和战略布局实现快速发展,打造IDM-lite模式,提供一站式服务能力,进而成长为具备国际竞争力的先进半导体存储品牌。期待以江波龙为代表的中国存储器厂商在此次产业周期后能够走得更远、更强。