昂贵的复仇：存储的新战争

来源:远川科技评论发布时间:2023-04-201624浏览

前些日子，日本存储企业铠侠（Kioxia）又开始和西部数据眉来眼去，如果收购成行，金额可能超过200亿美元。
铠侠的前身是东芝的存储器部门，后者在1987年发明了闪存（NAND Flash），以此跻身存储市场主流玩家。2018年，东芝因为核电业务暴雷、财务造假等一系列麻烦，被迫将这笔核心资产转卖给了一个贝恩资本牵头的财团。
贝恩资本的原计划是趁热打铁，把铠侠送上市，结果以疫情为代表的一连串黑天鹅接踵而至。
因此，急于解套的贝恩资本又找到了西部数据，而这回着急的是日本官方。
铠侠是日本在存储市场的最后一颗棋子，而存储之于日本又有着强烈的象征意义，它曾经是日本半导体产业的一块金字招牌。上世纪80年代，日本几乎垄断了全球的存储市场。
然而，经过数十年的漫长拉锯，以三星为首的韩国企业几度击溃日企，彻底坐稳了“存储之王”的宝座。
从商业角度看，存储是半导体产业的支柱之一，主要产品包括内存、硬盘、闪存等等。2021年，存储市场规模近1600亿美元，占据整个半导体市场近三分之一。
一旦铠侠卖身成功，日本将彻底退出全球存储市场。
日本经产省在2018年愿意让贝恩资本接盘，一个关键原因就是后者只给钱不管事，这样，铠侠的生产能力和技术储备可以留在日本。然而全球半导体产业不景气，坚定的政治立场也要与现实的商业利益权衡。
面对此情此景，最有感触的可能是一位名叫坂本幸雄的日本人。
坂本幸雄是日本存储企业尔必达的社长，Elpida这个词来自希腊语，意思是“希望”。尔必达成立于世纪初日本半导体产业风雨飘摇的年代，由日立、NEC和三菱三家企业的存储部门组合而来，肩负着重振日本半导体产业的使命。
没想到鏖战10年，尔必达被韩国人打到破产，最后一点家当也被美国的美光打包收走。

破产发布会上的坂本幸雄

尔必达破产的2012年，也是日本的电子产业全线崩溃的年份。在金融危机的余波中，日本各大半导体企业齐刷刷的亏损，电子产业的整体产值垮到了不到2000年的一半。

一个支柱产业的坍塌，叠加两个东亚国家的历史恩怨，让尔必达的破产成为了日本产业界反复咀嚼研究的对象，作为当事人的坂本幸雄更是如鲠在喉。

在后来无数采访中，已经到法定延迟退休年龄的坂本幸雄三番五次表达了自己的不甘：不希望以失败结束职业生涯。

但日本已经失去了东山再起的信心，尔必达的失败又让坂本幸雄成为了“日本的罪人”。坂本幸雄只能一边收拾尔必达破产的烂摊子，一边在写书回忆人生。

但在此时，一个新的变量加入，坂本幸雄的人生再一次转动了起来。

中国人来了。

技术的陷阱

存储产品五花八门，但市场比较大的只有两种——内存（DRAM）和闪存（NAND Flash），两者长期占据了整个市场的56%和41%。尔必达的拳头产品，就是市场需求量最大的DRAM芯片。

尔必达破产发布会上，坂本幸雄心有不甘的留下了一句“尔必达技术水平很高”。日本学界反思自身时，一个常见的观点是“日本没有输在技术上”。
这话实际上也没错，2005年，日本学者汤之上隆做客尔必达，发现当时主流的512M DRAM颗粒，尔必达可以把良率做到惊人的98%，而三星只有83%，这也成为了各路分析师看好尔必达的重要原因。
但事实并非如此，在芯片制造环节，把良率从60%提高到80%相对比较容易，如果要进一步提高到90%以上，成本很可能会增加好几倍。比如为了达到98%的良率，尔必达的制造设备吞吐量（晶圆的处理效率）只有三星的1/2，那么如果要生产同样数量的芯片，尔必达的设备成本就比三星多了一倍。
最终，技术水平更高的尔必达利润率只有3%，而三星电子则高达30%。

尔必达广岛工厂

如果市场规模持续增长，3%也许也能活得很好。但DRAM偏偏是个周期性很强的品类——由于技术稳定迭代，DRAM每隔几年就会来一次新产线替代旧产线，这个过程中的供需错配，就会形成价格周期。
另外，由于DRAM标准化程度极高，核心的竞争力就是通过扩大产能摊薄成本。汤之上隆曾在书中总结：真正重要的是降低每个DRAM的成本，增加利润。即使利用世界顶尖的精密加工技术实现了100%的成品率，只要单个DRAM的成本增加，这种努力也毫无意义。
这种周期性也塑造了这个行业独特的竞争特点——在DRAM价格下跌、产能过剩的时期大举扩产，顶住亏损挤压竞争对手的份额。三星就凭借这种手段，一步一步坐上了存储的老大。
2008年前后，由于Windows Vista销量低迷，DRAM供过于求价格狂跌，随后金融危机过境，半导体市场需求萎靡，认为“DRAM跌破1美元是天方夜谭”的坂本幸雄求锤得锤，眼睁睁的目睹DRAM颗粒一路下探到了0.31美元。
随后，三星再度掏出反周期大法，继续下杀DRAM价格，挤死竞争对手。
在三星的屠刀之下，积累了天量亏损和负债尔必达节节败退，最终宣布破产，被美光以20亿美元的白菜价收入囊中。经历了日本电子产业的黄金年代，DRAM仅存的硕果败于自己手中，自然让坂本幸雄耿耿于怀。
眼看日本政府出资都止不住失血，坂本幸雄只得四处求援，而最积极的回应声，来自中国台湾。

日本人、大陆人、台湾人

三星正举着反周期大刀四处乱砍时，宝岛的半导体产业也元气大伤，人称“台湾内存教父”的高启全计划整合宝岛现存6家内存厂商，共同出资50亿至80亿台币，以换取尔必达全部核心技术。一旦成功，宝岛将诞生一家“内存版台积电”。
高启全出身台北矿业望族，早年留学美国，1987年加入台积电，当了一段时间6寸晶圆厂厂长。1995年，高启全和台塑创始人王永庆之子王文洋一起创办了南亚科技和华亚科技，依靠日企和德企的技术授权制造DRAM芯片。

高启全

金融危机期间，德国DRAM厂商奇梦达被打到收摊，台塑出资109亿新台币，让美光接盘了奇梦达持有的华亚科技股权，给后者续了命。
面板和DRAM在岛内被称为“两大兆元产业”，但都在金融危机中损失惨重。尔必达倒闭前，坂本幸雄一度希望通过专利授权的方式，联合宝岛厂商一起“抗韩”，结果这个宏伟计划因为时任美光CEO史蒂夫·阿普尔顿的戏剧性身亡，失去了最重要的接盘侠，最终折戟。
金融危机后，同时，宝岛对内存的投资又畏畏缩缩。台湾省当局曾计划筹款300亿台币支援内存企业，遭到了舆论一致反对。面对南亚/华亚科技持续亏损，台塑也不愿意继续掏钱。
2015年前后，高启全希望华亚科技增资150亿至200亿元，以转进20纳米制程研发，拉近与三星和SK海力士的距离，结果因为股价大跌作罢。
随后，高启全宣布从南亚科技退休，加入了一家名叫紫光的大陆公司。
中国大陆对存储的需求量一直相当惊人，2022年，大陆进口了2.8亿台存储产品，进口金额高达229.9亿美元，接近天然气进口额的三分之一[5]。但与之对应，直到2017年，中国自主生产的内存、闪存数量仍是0，完完全全被卡住了脖子。
2014年9月，规模千亿的国家集成电路产业基金挂牌成立，由财政部和国家开发银行等实力单位出资，给大陆半导体产业注入了一针强心剂。同一时期，高启全结识了日后落马的赵伟国，后者当时正准备收购内存领域的老三美光，一口气开价230亿美元，把华盛顿的美国政客吓得不轻。
美国显然不会放任大陆存储企业崛起，收购美光的计划不出意外以失败告终。尔必达当初山穷水尽时，弘毅投资曾联合TPG竞购，也因为类似原因功亏一篑。
然而，高启全却从中嗅到了山雨欲来的征兆。这片由韩、美垄断的市场突然出现了新的变数，一场存储新战争即将拉开帷幕。

夹缝中诞生的奇迹

面对卡脖子，舆论常有一个认知误区：当年那么困难都做出了两弹一星，如今卡脖子也难不倒中国。
问题在于，以存储产品为代表的整个芯片产业需要面临直接的全球商业竞争，正如汤之上隆对尔必达失败的总结，技术的攻坚往往只是其中一个环节，产能的扩张，生产环节的优化往往也是决定利润率的核心。
击败日本后，三星已连续30年稳居内存市场第一，连续20年稳居闪存市场第一，难求一败。
头部厂商能够屹立不倒的第一件法宝，是专利。
经历过漫长战争之后，内存技术趋于成熟，相关专利高度集中在头部厂商手中。如今，能够量产最新一代DDR5内存芯片的厂商，只有三星、SK海力士与美光三巨头；DDR5与前代DDR4两款内存芯片吃掉了9成的市场份额，只有买下最先进专利，中国大陆公司才有资格坐上牌桌。

同时，每隔1-2年，三巨头便会更新一代内存产品，这又加大了技术追赶的难度。
不过，命运即使对它最喜爱的宠儿也不会永远慷慨大度——在两个意想不到的地方，巨头与韩、美的宰制出现了细微的裂痕。
第一个是闪存（NAND Flash）。
彼时，主流的2D技术已陷入瓶颈。由于单块芯片堆叠的晶体管达到上限，产品性能已触顶。因此从2013年开始，三星率先开启技术革命，生产出全球第一块3D闪存，通过向上堆叠层数，进而突破性能上限。
举个不太恰当的例子，2D闪存像是不断做大一块肉饼的牛肉汉堡，而3D闪存则接近于叠加了无数层馅料的超级巨无霸。

闪存技术的革命性迭代，需要全新的设备与产线，所有人都得重新起跑，没有了时间这座大山。另外，闪存领域的专利集中度相对较低，上牌桌的门槛相对不那么苛刻。该市场的爆发始于2000年后，三星没来得及完全一统天下。
全新的3D闪存技术即将落地前，三星、海力士、美光等老面孔先后递交了相关专利申请。但这一回，一同参与竞争的还有一张中国面孔——中科院微电子所，依靠十多年间在专利上的一些积累，替中国保留了上牌桌的机会。
2015年末，对宝岛产业界彻底失望的高启全转投紫光集团，成功说服赵伟国将发展重心转向闪存。在他的带领下，一家名为“长江存储”的子公司低调成立。
最终，微电子所不仅向长江存储授权了1000多项闪存专利，更直接派出了工程师团队现场支援。2017年底，长江存储的实验室诞生了第一款自主研发的3D闪存，堆叠层数达到了32层。
空白了数十年的国产存储，终于实现了从无到有的突破。只是相比头部的三星，长存的成果晚了足足四年半，根本掀不起什么风浪。
然而在2018年，长存公布了一项名为Xtacking架构的新技术。如果按照它的架构设计来叠“汉堡肉饼”，研发效率将大幅提升。加速buff的加持之下，意想不到的事发生了。
2022年11月，美国科技咨询公司TechInsights在研究海康威视的CC700固态硬盘时，发现了一个恐怖故事：该产品采用了长存的闪存芯片，其技术水平居然达到了232层。同一时间，三星、美光、SK海力士等同行的232层芯片才刚开启商业化[8]。
当年不值一提的国产闪存，如今却默默打出一张王炸。

存储旧世界的第二道细微裂痕，发生在NOR闪存（NOR Flash）领域。NOR是另一类闪存产品，主要适用于Switch游戏机，以及无线耳机、汽车智能化等物联网领域。由于缺少智能手机那样的超级下游，因此市场份额只有2%左右，小到可以忽略不计。
2017年，NOR闪存的市场规模仅有24亿美元，美光甚至没胃口吃，干脆收摊不干了。
然而，物联网的日渐繁荣做大了NOR闪存的蛋糕，而此时入局的国产企业兆易创新，直接畅通无阻地冲到了全球第三。
中国大陆的存储领域的迅速崛起，既有一些偶然因素，比如长存碰巧赶上了闪存技术革命的节点，而兆易则捡漏了巨头忽视的一寸土地。但更重要的是，在日本退出后，能够调动大量人才和资金投入的经济体已经所剩无几，中国大陆几乎是唯一的潜在的新玩家。
长存的攻坚团队中，充斥着大量来自中科院的工程师；而给兆易代工的合肥长鑫，则由合肥政府一手牵头组建。
2019年，合肥长鑫又在机缘巧合之下买到了德国内存企业奇梦达的遗产：1000万份内存技术文件。这意味着存储领域最大的市场DRAM，终于在大陆有了落地的可能。彼时距离奇梦达破产，已经过去了整整10年。
无数偶然与必然交织，让中国坐上了这个产业的牌桌。2018年，高启全曾在采访时表达了对未来的美好期望，“长江存储希望在2023年左右达到20%的全球市场占有率[9]。”
2020年，感觉恶气已出的高启全就宣布退休。2022年刚刚过去，长江存储的市占率约为5%，离高启全的预期相去甚远。迎接这些存储新玩家的，是更加艰险的磨难。

再起硝烟

2022年6月，美国“民间组织”China Tech Threat（中国科技威胁）发布了一份颇具影响力的报告，“芯片卖国：苹果与长江存储的合作将如何威胁国家安全”，报告内容基本能被标题概括。
随后，多位美国议员公开为报告站台，在社交媒体上慷慨陈词，轮流给库克扣帽子[10]。

苹果的算盘其实没有那么复杂——其关键的闪存供应商三星是自己在手机市场的最大竞争对手，苹果只能依靠SK海力士与铠侠的供货，分散风险。长存强势崛起，让苹果有了更多选择的余地。但到了年底，美国正式制裁长存，将其纳入了“实体清单”，苹果只能认栽。
技术封锁只是突围的第一道难关，面对垄断巨头与国家意志的合谋，国产存储还有九九八十一难要闯。而首当其冲的，便是舆论施压——长存正因此失去了一个跑马圈地的绝佳机会。
这才只是开始，剩下两把武器更是刀刀见红。
第一把利器叫关键设备制裁。闪存量产过程中，极度依赖名为蚀刻机的关键设备。闪存堆叠的层数越高，所需求的蚀刻机也越多。在这个市场，美国泛林的蚀刻机占据半数以上份额，是长存设备的主要来源。美国制裁后，泛林砍掉了大批长存的订单，并撤走了调试、维修设备的驻厂工程师。
所以，眼看柳暗花明，实际却寸步难行。在这个极度依赖大规模生产能力的领域，长存空有232层闪存技术，但已无力进一步扩产。制裁一个月后，国产之光陷入裁员窘境。

蚀刻机

而在内存领域，国内企业头上同样悬着一把刀。合肥长鑫刚刚在旧款内存构成的利基市场站稳脚跟，但一线内存厂商制程已逼近10纳米，如果继续迭代，光刻机将成为必须的生产工具。
第二把刀叫价格战。市占率更高的厂商能影响定价，三星曾凭此击溃了尔必达。2019年，三星、SK海力士、美光故技重施，卡在合肥长鑫量产的节点同时扩产，直接导致内存价格在2019年底跌至冰点，迫使国产内存上市即亏损。
夹击、封锁、打压，注定将会是存储突围之路的底色。
高启全退休后，接任他职位的是前尔必达社长坂本幸雄。实际上，他比高启全更早来到中国，曾成立过一家叫Sino King Technology的内存设计开发公司。当时他寻找的第一个合作方，正是前文提到的合肥长鑫。然而，长鑫最终选择与兆易搭伙，坂本幸雄的第一次复仇宣告失败。
加入紫光没多久，由于紫光本身的问题，这位“日本复仇者”再次流离失所。
2022年6月，坂本幸雄的名字出现在了深圳昇维旭的公司名单上。该公司由深圳国资100%控股，寄托了深圳攻坚存储领域的决心。而此时的坂本幸雄已经75岁了，这可能是他生命中最后一次向韩国人发起冲锋。

尾声

2022年底，“国民老公”宋仲基主演的韩剧《财阀家的小儿子》在全球热播。该剧讲述了生前被顺洋财阀陷害的男主角，转生成了财阀家的小儿子，精心策划复仇的故事。
剧中曾有一段顺洋集团做内存的故事：彼时顺洋的内存亏损严重，正犹豫是否放弃，在男主的劝说下，顺洋逆势筹集资金收购了海外的内存厂，最终垄断了这个行业。
顺洋集团的现实原型其实就是三星，在真实的历史中，三星存储业务的发展远远没有剧中那般顺利。
早在70年代，三星便和日本三洋成立合资公司，为三洋贴牌生产电视；随后和夏普共同生产液晶面板。但三星面对的是日本对技术细节的严防死守：不允许三星人员靠近电话机房、禁止参与技术讨论，甚至连工厂内部架构、尺寸都拒绝提供。
1980年，日本比美国提早半年量产64K容量DRAM，大大刺激了韩国人。李秉喆力排众议，决定推进半导体项目，从美光手中买来了64K DRAM的专利技术，1983年，三星才将专利消化完，成功量产，起步即落后。
当时，日本已经提早美国两年生产出了256K DRAM，三星投产即落后。1986年，日本在全球半导体市场中的份额已经接近一半。接下来，韩国人开始了漫长的追赶。
他们是怎么做的呢？先把技术差距缩小到4年，下一代产品缩小到2年，再下一代缩小到1年，接着是6个月、3个月。直到1994年，三星才率先开发了256M内存，领先优势不过几个月而已。在这个过程中，三星需要长期忍受巨大的亏损，公司负债率一度高达300%。

李秉喆带着青年时期李健熙视察公司

80年代，束手无策的三星一度派出员工去日本工厂散步，希望能靠脚步来测算出工厂的面积。后来，三星一度对日本半导体公司高管猛轰糖衣炮弹，东芝半导体部部长西刚川就没招架住，成为了关键的带路党，主动带着三星参观了一圈工厂。
高不可测的技术壁垒，叠加大规模的生产制造，使得这个产业既需要踏准技术浪潮的敏锐，又依赖举国押注的魄力，无数拔地而起的生产车间和实验室里千百次对比试验塑造着产业链的格局，中日韩三国似乎也都在重复着这样的剧本。
一个产业的快意恩仇，远远没有人们想象中那么简单。

参考资料

[1] 存储芯片大溃败，半导体行业观察

[2] 失去的制造业：日本制造业的败北，汤之上隆

[3] 芯片战争，余盛

[4] 台塑集团为台湾留下DRAM命脉，工商时报

[5] 2022年中国存储部件进口数据统计分析：进口量降至28361万台，中商产业研究院

[6] 技术差距逐渐缩小，DRAM 芯片国产化替代进程曲折、前途光明，湘财证券

[7] 长江存储的杀手锏：Xtracking架构详解，半导体行业观察

[8] YMTC’s Xtacking 3.0, first to 200+ layers，TechInsights

[9] 长江存储高启全：未来10年闪存，20%的市占率才能存活，中国证券报

[10] Silicon Sellout: How Apple’s Partnership with Chinese Military Chipmaker YMTC Threatens National Security

[11] 离开紫光集团后，75岁坂本幸雄再到中企任职，观察者网

[12] DRAM教父高啟全投奔紫光的三個關鍵理由，天下杂志

[13] 韩国半导体产业发展之路，孟泽

编辑：李墨天

视觉设计：疏睿责任编辑：李墨天研究支持：刘芮

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