当前,尽管中国芯片产业未来将遭受更加严厉的技术封锁,但仍然在努力在制裁中另辟蹊径,不断实现技术突破。所有的探索和尝试正在改变中韩存储产业的竞争格局。

在中美两国科技博弈中,芯片技术是最典型的代表。过去十年来,在美国技术限制和设备管制中,中国芯片产业在技术制裁中不断实现突围和逆势成长。

今年1月,全球半导体分析机构TechInsights通过产品逆向分解等的方式,对中国企业的最新存储芯片进行技术分析,得出了一个结论:中国长江存储和长鑫存储掌握了与三星电子、SK海力士类似的NAND堆叠技术。

最近,长江存储推出了270级NAND新产品的消息传开后,被韩国媒体评价认为“中国在芯片领域的追击已兵临城下”。而长鑫存储则利用16纳米工艺量产了DDR5 16Gb DRAM。尽管三星电子和SK海力士目前主导了12/14nm DDR5市场,但TechInsights评价,长鑫存储的16nm DDR5新产品的性能比SK海力士的12nm产品要好。

尽管韩国存储巨头仍然掌控着高端存储芯片市场,但中国存储厂商通过价格竞争和产能扩张,正在蚕食中低端存储市场,迫使三星和SK海力士开始实施“自然减产”措施,通过工艺转换来减少NAND闪存的生产量,以应对当前市场上的供应过剩问题,进而稳定存储芯片的市场价格和供需关系。 

对于中韩存储芯片市场的竞争,TechInsights副主席丹·哈奇森表示,虽然中国存储厂商在全球市场份额仍然相对较小,且主要集中在中国,但其在高度商品化的DRAM领域的快速发展正在产生“滚雪球效应”,“你获得的市场份额越大,产量就会越大,收益率就会越高,继而降低生产成本。而这意味着,你的市场份额将继续扩大。” 哈奇森认为,中国存储企业逆周期扩产,冲击韩国存储芯片产业,将使韩国企业在上世纪80-90年代曾把日本挤出内存领域的历史重演,只不过此次将被击败的是韩国企业。

中国存储芯片产业艰难的成长

实际上,中国芯片技术基础研究并不算太晚。早在上世纪60-70年代,中国就将半导体列为国家重要发展领域。1975年,北京大学研制出中国大陆第一块1K DRAM,是存储技术的初步突破。但数十年来,中国存储芯片产业化能力薄弱,长期依赖进口。

直到2010年后,中国政府实施了一系列政策,如《国家集成电路产业发展规划》等,旨在推动本土半导体产业的发展。这一时期,中国存储芯片行业开始加速发展。

2016年被称为中国大陆存储器产业发展的元年,中国大陆三大存储器公司晋华集成、合肥长鑫和长江存储在这一年相继成立。

2019年则是中国大陆存储芯片产业化元年。这一年,长江存储实现32层3D NAND量产,并宣布64层产品投产;合肥长鑫19nm DDR4 DRAM芯片投产,标志着中国首次具备自主量产能力。

随后,长江存储推进更高堆叠层数NAND研发;长鑫推出LPDDR5 DRAM,向高端市场迈进。

2023年,长鑫存储首次推出了其最新的LPDDR5 DRAM存储芯片。2024年12月,长鑫存储开始量产最先进的LPDDR5芯片。

2025年1月,TecnInsights的一份调查报告显示,长江存储和长鑫存储开发出了两款先进的存储设备:致态TiPro9000固态硬盘和光威16GBx2 DDR5-6000MT/s内存。

其中,在致态TiPro9000固态硬盘中,TechInsights的技术分析证实,长江存储首次将新锐且先进的Xtacking4.x技术、270层、1Tbit容量3D NAND芯片投入市场。这一技术进步让长江存储更加接近三星、美光科技的技术水平。

TechInsights还证实,光威16GB x 2 DDR5-6000内存配置了长鑫存储G4 DDR5 DRAM颗粒。TechInsights表示,量产LPDDR5,意味着该公司“找到了设计和制造这种商业规模芯片的独特方法”。而此前,TechInsights预测长鑫存储要到2025年底或2026年初才能具备量产LPDDR5的能力。

尽管两家企业存储产品的技术水平仍与三星、SK海力士存在一些差距,但这一系列的成绩是在美国严厉的技术管制下实现的。对此,TechInsights分析认为,尽管缺少美国Ram Research蚀刻设备等技术支持,但长江存储掌握了通过混合胶接克服美国出口制裁的方法。该方法采用了连接两个半导体的混合胶接方式,也是其他存储巨头不太尝试的方式,迂回实现了270层3D NAND芯片。

而对长鑫存储的DRAM性能,首尔大学客座教授黄哲盛也评价,“中国的16nm性能比韩国的12nm要好,这可能是因为使用了像混合胶一样完全意想不到的方式”。

周期扩产迫使韩国企业“自然减产”

过去几年来,美国对中国进行严厉的技术管控,甚至将荷兰、日本拉入其技术封锁阵营,试图遏制中国芯片技术的发展。

然而,美国的技术遏制策略产生了矛盾效果:一方面通过《芯片法案》限制14nm以下设备对华出口,暂缓了中国芯片技术的研发;另一方面却加速了国产替代进程,光刻胶、刻蚀机等28nm成熟制程设备已实现完全自主。这种"封锁-突破"的动态博弈,使得中国存储芯片产业形成"中低端自主可控+高端持续追赶"的独特发展路径。

与此同时,过去两年来,中国存储芯片厂商采取"产能扩张+价格压制"策略,不断扩大存储芯片的产能。这种激进策略导致全球存储芯片价格指数在2023-2024年间暴跌60%,迫使三星、SK海力士库存激增,随后宣布减产。

然而,在2024年NAND价格暴跌38%、行业整体亏损的背景下,中国存储芯片厂商仍计划2025年产能翻倍。其核心逻辑是依托庞大内需市场(中国占全球存储芯片采购量约40%)和更低制造成本(如劳动力、政策支持),通过价格战抢占份额。

实际上,这一反周期操作正是借鉴了韩国存储产业曾经通过逆周期扩产击败日本企业的做法,即上世纪80年代三星以扩产压低DRAM价格迫使东芝退出市场。不过,此次中国存储企业将以同样策略反制韩国。

根据相关数据,中国存储芯片全球份额已经从2022年的4%提升至2024年的5%,预计2025年将达10%。同时,2025年1月DRAM价格(以DDR4 8Gb为准)为1.35美元,比两年前下降了60%,同期通用NAND价格也下降了47%。

而据Gartner统计,2024年全球半导体企业中销售额增长率排名第一的是长江存储(145.2%)。除了市场的争夺,长江存储也在展开技术迭代速度战,从128级跃升至270级NAND的时间(3年零5个月)比三星电子量产128级至286级所需的时间(4年零7个月)要更短。  

2025年初,三星电子与SK海力士已经采取“自然减产”策略应对NAND闪存供应过剩。与此同时,韩国存储厂商的应对策略将以尖端工程为中心,扩大技术差距。

存储芯片产业竞争将迎来新转折点

从全球趋势来看,NAND闪存的堆叠层数正在快速增加。业内专家预测,到2025年,NAND闪存将进入400层时代。这一趋势不仅推动了存储密度的提升,也对制造工艺提出了更高的要求。而中国企业在追赶过程中也面临诸多挑战,除了技术限制外,资金投入和市场占有率也是关键因素。

毫无问题,未来一段时间内,中国存储芯片产业仍将面临国外严厉的技术限制,以及在高端存储芯片上的技术代差。

一方面,美国持续加大对中国芯片产业的技术限制。2024年12月,美国再次对24种半导体制造设备和3种开发半导体生产用软件工具实施了新的出口管制措施。这些措施不仅针对直接出口,还涉及通过第三方国家间接出口的情况。其中,对高带宽存储器(HBM)实施的新管制措施,旨在限制中国获取用于高端应用(如AI训练)的先进存储技术。

另一方面,中国存储芯片的崛起主要集中在中低端消费电子领域,而数据中心、超算等高端市场仍依赖进口。这导致2024年三星在华存储芯片收入同比暴增100%,达1718亿元。特别是在HBM高带宽存储等尖端领域,中国存储厂商仍落后韩国企业1-2代。

值得一提的是,2025年1月,国产大模型DeepSeek凭借其“开源开放、高效推理、端侧友好”的核心优势,迅速风靡全球。有消息称,目前长鑫存储正与DeepSeek联手,减少中国在人工智能等先进领域对外国技术依赖。

当前,尽管中国芯片产业未来将遭受更加严厉的技术封锁,但仍然在努力在制裁中另辟蹊径,不断实现技术突破。有韩国业界评价认为,中国企业正在进行不考虑经济性的“盲目挑战”,但所有的探索和尝试正在改变中韩存储产业的竞争格局。

首尔大学名誉教授金亨俊也表示,“如果将用于高带宽存储器(HBM)4的混合胶接技术应用到NAND上,经济性将大幅下降,但中国企业不管花多少钱,都会先制造,再追赶”。

从产业发展路径来看,中国存储芯片的崛起本质上是依托全球最大半导体市场(占全球需求35%)的规模优势,通过"农村包围城市"策略实现局部突破。虽然短期内难以撼动三星、SK海力士在先进制程的统治地位,但持续的产能扩张和技术迭代正在重塑全球存储芯片的价值链。

责编:Jimmy.zhang
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