存储器之战(三):市场格局及其形成历史

SIMIT战略研究室2019-01-30 09:54:13

| 出自:战略研究室

中国科学院上海微系统与信息技术研究所



一、 市场格局


半导体存储器是一个高度垄断的市场,其三大主流产品DRAM,NAND Flash,NOR Flash 更是如此,尤其是前两者,全球市场基本被前三大公司占据,且近年来垄断程度逐步加剧。以DRAM和NAND两种主要存储芯片为例,DRAM市场95%左右的份额由三星、海力士和美光科技三家占据,而NAND Flash市场几乎全部被三星、SK海力士、东芝、西部数据(闪迪)和美光、英特尔等六家瓜分。


1、DRAM


DRAM的全球销售额大致在400亿美元左右,其中三星、SK海力士、美光已呈现三分天下的架势,三家占据95%以上的市场份额,行业具有寡头垄断特征。


三星无论工艺、产能还是占有率都有绝对优势。2014年第一个量产20nm DRAM工艺之后,再次领先并量产18nm DRAM,制程领先对手1~2年,今年SK海力士和美光也追赶上18nm,行业垄断性有增强趋势。


2、NAND Flash


NAND Flash全球市场规模约300亿美元,垄断形势比DRAM更加严重。三星依然是行业龙头,连续多年市占率维持在35%左右,东芝市占率在18%左右,夺得NAND领域第二的位子;西部数据收购闪迪后也一跃上榜,市占率和东芝基本不分上下;美光和SK海力士紧随其后,都在10%左右;英特尔则占7%,上述六家公司基本垄断了整个NAND 市场,且垄断程度呈上升趋势。 


3、NOR Flash


全球市场规模约30亿美元。相对DRAM和NAND来说,NOR市场要小的多,分散程度也更大,目前市场主要由美光、Cypress、旺宏、华邦、兆易创新、晶豪科技七家主导,其中兆易创新是我国唯一一家在主流存储器设计行业掌握一定话语权的企业,其在NOR Flash领域进步飞速。


2016年全球NOR Flash主要供应商营收市占 来源:TrendForce 战略研究室整理


二、 格局形成历史


存储器从2000年前20家主要供应商,变成2009年前的10家主要供应商,再到2014年变成5家主要供应商,数量一直在减少,变成寡头时代,下面来讲述期间经历了哪些阶段。


存储器的变迁可以说和大环境的进程分不开,纵观存储器行业半个世纪以来的发展,大体上可以分为三个阶段变化和三个地域变动。


第一阶段是70年代的产品起步阶段,第二阶段是80-90年代产品发展阶段,最后就是目前的市场寡头垄断阶段。而随着产品阶段的变化,区域也发生了转移,第一次是从发源地美国转到了日本,第二次则是从日本转到了韩国,如今韩国已独霸存储器市场二十年。


此外,存储器市场还出现过台湾地区出师未捷,欧洲昙花一现等挫败情况,下面我们来具体讲讲这三段历史。


1、70 年代:起步期


1966年IBM发明第一块DRAM芯片。1970年Intel公司推出了第一款1K的商用DRAM芯片Intel 1103。Intel 当时率先使用三英寸晶圆取代二英寸晶圆生成DRAM,使得从一开始就保持领先。


这一时期,技术研发是发展的关键,美国良好的科研环境和强大的科研基础是其统治整个DRAM 市场的关键。当时,全球大约有40 到50 家DRAM 公司,而美国大约有十来家DRAM 公司。


2、80-90 年代:成长期


1963 年,NEC 从美国Fairchild 获得工艺技术授权,政府要求NEC与国内其他厂商分享技术。从此,NEC、三菱、日立等这些日本大企业开始进入半导体产业。当时日本重金购买大批集成电路专利,同时非常注意品质提升和自身创新。


1980年初,日本凭借着高可靠性和低成本取代了美国,成为DRAM主要供应国。在很长一段时间,全球半导体企业排名前三位都是由NEC、东芝和日立包揽,并一度拥有DRAM 行业90%的市场份额。而此时美国的Intel由于DRAM 严重亏损退出了该市场,转向了技术要求更高的微处理器。


90年代初期,韩国也进入了存储器市场,其模式跟日本类似,政府推动、技术及人才引进、降低成本。可以说,在国家政策方面,韩国国家给予了DRAM 非常有力的扶持。而90 年代,正恰逢日本“失去的十年”,经济低迷,韩国的DRAM乘机兴起并取代日本。


三星就是在这个阶段中脱颖而出的。三星初期的DRAM 技术来自于美光授权,并大规模从其它国家(如日本)高薪吸引科技工作者,非常重视人才、重视技术研发。而后三星充分利用了存储器行业强周期的特点,依仗雄厚的资金支持,进行“反周期投资”,在价格下跌、生产过剩、其他企业削减投资的时候,逆势疯狂扩产,通过大规模生产进一步下杀产品价格,从而逼竞争对手退出市场甚至直接破产。在存储器这个领域,三星一共祭出过三次“反周期定律”,前两次分别发生在80年代中期和90年代初,让三星从零开始,做到了存储器老大的位置。但三星显然觉得玩的还不够大,在2008年金融危机前后,第三次举起了“反周期”屠刀,德系厂商奇梦达、日本厂商尔必达(整合了日立、NEC、三菱电机的DRAM业务成立)先后宣布破产。


3、本世纪:成熟期


市场兼并重组,寡头垄断进入新世纪后,DRAM 进入成熟期。首先是台湾地区退出存储器主流舞台。台湾地区的DRAM 略晚于韩国,模式跟日韩类似,但却没能走上日韩的成功之路。早期台湾地区也是通过合作取得授权,如1989 年PC 厂商宏碁与德州仪器合资成立台湾第一家DRAM 厂德碁。众多海外华人回台投入DRAM 产业,在与工研院电子所合作下,台湾地区拥有了自主DRAM 技术。1994 年台积电牵头成立世界先进,发展台湾自主的DRAM 技术。台湾地区在六年期间投入了200 亿美元,然而可惜的是,它并没有走出一条自主研发的DRAM之路。


台湾地区的DRAM 产业失败原因很多。比如切入时机太晚,市场技术已经较为成熟,进入了拼成本阶段。尤其在本世纪头十年,已经进入了寡头垄断阶段,对手都是世界巨头,后来者生存空间不大;没有自己的优势,也没有碰到很好的契机。


除了台湾地区,日本欧洲也在本世纪头十年相继退出DRAM 业务。1999 年,日立、NEC、三菱将旗下DRAM 业务合并,成立尔必达,力图避免亏损。2001-2002 年,IBM、东芝退出市场,韩国现代独立半导体事业部门成立海力士。到了2003-2004 年,全球DRAM 产业只剩下5 大阵营,包括三星和海力士;茂德和尔必达;力晶和奇梦达;南亚科、华亚科和华邦;最后则是美光;2008 年金融风暴后,DRAM价格从2006年Q4的6 美元一颗跌到2009 年Q1的0.6 美元一颗,全球DRAM 行业出现巨亏,直接导致欧洲的奇梦达于2009 倒闭,后来日本尔必达于2012 年被美光收购,台湾地区DRAM 公司转型。


至此,全球DRAM 市场由三家寡头垄断,三星电子、SK 海力士、美光占据市场90%以上份额。


DRAM存储器格局形成历史  来源:战略研究室整理


存储器三分天下的格局已维持了多年,估计在3年内不会有太大变化,规模大小仍然是三星、SK海力士、美光的顺序,顶多就是份额会有变化,但三星一家独大的局面不会出现。而后期市场是否会出现新的力量打破三足鼎立的局面,我觉得关键要看中国了。中国正大手笔坚决支持发半导体产业,以改变目前半导体芯片进口额高于石油的局面,而作为占到半导体行业22%份额的存储器产业自然是其中的重要一环。中国未来怎么进入存储器产业,将在下篇为您讲述。


下篇我们将带来《存储器之战(四):中国存储器之路》,敬请期待。


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