从晋华DRAM事件出发，了解我国存储芯片产业瓶颈在哪里

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　　产业链：受制于人

　　无论是长江存储的NAND Flash还是晋华、长鑫的DRAM，都是IDM项目。分析产业链各环节，无论是设计、EDA软件，还是材料、装备，我们普遍都受制于人。尤其在EDA软件和装备领域，几乎无法避开美国的技术与产品。

　　1、设计环节

晋华的技术主要来自联电。美光怀疑其前员工盗取公司技术，并交给联电，联电又将技术分享给了晋华，这才导致美光起诉联电和晋华，以及后续一系列事件。但是，晋华的DRAM技术到底是否构成侵权，只有产品问世后才可知。

　　长江存储主攻NAND闪存芯片。它与美国飞索半导体(Spansion)联合开发了NAND闪存技术，并与中科院微电子所共同研发32层3D NAND Flash芯片技术。从技术角度看，长江存储在自主研发的道路上有一定积累。2018年8月，长江存储对外发布其突破性技术——Xtacking?，该技术可为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能、更高的存储密度，以及更短的产品上市周期。

　　无论对于晋华、长江存储还是长鑫，技术来源都是首先要解决的问题，无论技术授权、合作开发，还是自主研发，只有从技术源头掌握关键技术，才能避免被卡脖子。

　　2、EDA软件

　　全球EDA软件市场被三巨头——Synopsys(美)、Cadence(美)、Mentor(德)所垄断，国内IC设计公司几乎100%采用国外产品。虽然国内EDA软件开发龙头华大九天近期获得了超过亿元的融资，但和三巨头相比差距巨大，短期内难以追赶。就EDA软件来说，美国轻易就可以通过停止服务等手段，对国内存储芯片厂商甚至集成电路设计企业造成巨大的影响，迫使停止设计研发工作。

　　3、材料

　　国产集成电路材料已经占据一定市场份额，并逐步在个别细分领域挤占国际厂商的市场空间。其中，靶材、湿电子化学品、CMP材料等细分领域产品已经取得较大突破。部分产品技术水平达到国际一流水平，本土产线已基本实现大批量供货。电子气体、硅片、掩膜版等产品技术水平达到国际一流水平，本土产线已实现小批量供货。只有光刻胶等产品与国际一流水平还有较大差距。

　　表1 日、美、德企业在全球集成电路材料市场仍然占主导地位

　　但是，我们也需要认识到与国外龙头厂商相比的巨大差距，日、美、德企业在全球集成电路材料市场仍然占据主导地位。针对美国未来有可能在材料领域的产品管制，除了加大对国内供应链的扶持，降低材料的对外依赖度外，还可以拓展非美系供应商，毕竟在材料领域，美系厂商的市场份额和对其依赖度还没有那么高，如表1。

　　4、装备

　　集成电路装备产业具有极高的技术壁垒和市场壁垒，是一个高度垄断的市场。细分市场TOP3市占率超过90%甚至一家独大的现象普遍存在。晶圆制造核心装备光刻机、刻蚀机、CVD和PVD，都呈现寡头垄断局面。如在PVD领域，美国企业应用材料(AMAT)占据85%市场份额。

　　图6 晶圆制造等关键核心设备仍呈现寡头垄断局面

　　目前，国内装备在关键领域初步实现了产业链成套布局——曝光Liho、刻蚀ETCH、薄膜CVD、湿法WET、检测、热处理、测试等环节，且部分工艺制程能够满足国内客户的需求。国内厂商有多项产品已经批量出货，其中主要的厂商有北方华创、中微半导体、睿励科学仪器和上海盛美半导体等。

　　从晋华的装备采购清单看，核心关键装备还是从美、日、韩等国采购，比如刻蚀工艺机台、薄膜沉积工艺机台、膜厚检测机、晶圆边缘检测机、各类缺陷检测机等都需要从美国进口。国产装备采购比例较低，除了中微半导体的刻蚀机，其余集中在低技术壁垒的各类清洗装备。

　　图7 晋华部分装备采购清单

　　当下，任何一座晶圆厂的顺利投产，几乎不可能离开美国产的设备。正如上表中所列，应用材料、科磊(KLA-Tencor)等都是晋华重要的供应商。退一步讲，由于装备产品是复杂而精密的系统级产品，即使采购非美供应商装备，其中关键零部件、核心软件及操作系统也有可能是美国企业所供应。因此，可以说在装备领域，国内存储芯片企业或者制造企业最容易被美国卡脖子。

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　　全球千亿美金市场：寡头垄断

　　随着全球信息化浪潮汹涌澎湃，存储芯片市场保持了高速增长态势。根据WSTS统计数据，2017年全球存储芯片产业营收达1319亿美元，占半导体产业收入30%左右，过去五年复合增长率高达37%。其中DRAM和NAND市场规模达到730亿和550亿美元，分别占存储芯片市场的56%和40%。

　　图8 存储产业在半导体产业占比逐步提升

　　图9 DRAM和NAND市场规模

　　全球存储产业迅速发展的源动力主要来自PC、智能手机、平板、数据中心服务器对存储的需求，以下是DRAM和NAND按应用的需求占比以及变化情况。

　　图10 DRAM和NAND需求分析与增长情况(按应用分)

　　随着智能手机出货量放缓，5G等新应用尚未形成大规模需求，DRAM及NAND产品需求与价格均进入下行通道。WSTS预测，2018-2020年存储产业年复合收入增速将维持在8%上下。

　　图11 DRAM和NAND现货价格走势

　　存储芯片产业的竞争格局，历经多年整合，呈现寡头垄断局面。据IDC统计，2018年一季度DRAM实现营业收入232亿美元，三星、SK海力士、美光三家分别拥有46%，27%，23%的市场份额，合计市占率超95%。2018年一季度NAND实现营业收入136亿美元，三星、西部数据/东芝、SK海力士、美光分别拥有42%，29%，13%及12%的市场份额，合计市占率超96%。