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来源:凯发k8·[中国]官方网站 发布时间:2023-12-15

  1958年9月12日ღ◈,来自德州仪器公司的杰克·基尔比(Jack Kilby)ღ◈,成功地将包括锗晶体管在内的五个元器件集成在一起ღ◈,制作了世界上第一块锗集成电路ღ◈。

  次年7月ღ◈,美国仙童半导体公司的罗伯特·诺伊斯(Robert Norton Noyce)ღ◈,基于硅平面工艺ღ◈,成功发明了世界上第一块硅集成电路ღ◈。

  正如大家现在所知ღ◈,这两位大佬的发明ღ◈,拥有极为重要的意义ღ◈。集成电路的出现ღ◈,有力推动了电子器件的微型化ღ◈,也为芯片时代的全面到来奠定了基础ღ◈。

  进入1960年代后ღ◈,随着计算机技术的发展ღ◈,电子行业开始了将集成电路技术用于计算机存储领域的尝试ღ◈。

  当时ღ◈,半导体存储技术被分为ROM和RAM两个方向ღ◈。ROM是只读存储器ღ◈,存储数据不会因为断电而丢失ღ◈,也称外存ღ◈。而RAM是随机存取存储器ღ◈,用于存储运算数据ღ◈,断电后ღ◈,数据会丢失ღ◈,也称内存ღ◈。

  这种存储器基于“MOS型晶体管+电容结构”ღ◈,具有能耗低ღ◈、读写速度快且集成度高的特点ღ◈。直到现在ღ◈,我们的计算机内存ღ◈、手机内存ღ◈、显卡内存等ღ◈,都是基于DRAM技术ღ◈。

  1968年6月ღ◈,IBM注册了晶体管DRAM的专利ღ◈。但是ღ◈,正当他们准备进行DRAM产业化的时候ღ◈,美国司法部启动了对他们的反垄断调查ღ◈。

  不久后ღ◈,1969年女人POOPING大便A卫生巾ღ◈,美国加州的Advanced Memory System(先进内存系统)公司捷足先登ღ◈,成功生产出了世界上第一款DRAM芯片(容量仅有1KB)ღ◈,并将其销售给计算机厂商霍尼韦尔公司(Honeywell)ღ◈。

  霍尼韦尔公司收到这批DRAM芯片后ღ◈,发现工艺上存在一些问题凯发k8国际娱乐ღ◈。于是ღ◈,他们找到了一家新成立的公司ღ◈,请求帮助ღ◈。

  这家公司ღ◈,就是1968年罗伯特·诺伊斯(前文提到的硅集成电路发明人)和戈登·摩尔(摩尔定律的提出者)等人共同创办的英特尔(Intel)ღ◈。

  当时女人POOPING大便A卫生巾ღ◈,半导体工艺主要有两个研究方向ღ◈,分别是双极型晶体管和场效应(MOS)晶体管ღ◈。英特尔自己也不知道哪个方向正确ღ◈,于是ღ◈,成立了两个研究小组ღ◈,分别跟进两个技术方向ღ◈。

  1969年4月ღ◈,双极型小组率先有了突破ღ◈,推出了64bit容量的静态随机存储器(SRAM)芯片——C3101ღ◈。这个芯片是英特尔的第一款产品ღ◈,主要客户就是霍尼韦尔ღ◈。

  场效应管小组也不甘落后ღ◈,1969年7月ღ◈,他们推出了256bit容量的静态随机存储器芯片——C1101ღ◈。这是世界第一个大容量SRAM存储器ღ◈。

  1970年10月ღ◈,场效应管小组再接再励ღ◈,成功推出了自己的第一款DRAM芯片(也被认为是世界上第一款成熟商用的DRAM芯片)——C1103ღ◈。

  C1103推出后ღ◈,获得极大成功ღ◈,很快成为全球最畅销的半导体内存ღ◈,服务于HPღ◈、DEC等重要客户ღ◈。

  在C1103的帮助下ღ◈,英特尔也迅速发展壮大ღ◈。1972年ღ◈,英特尔的员工人数超过1000人ღ◈,年收入超过2300万美元ღ◈。1974年ღ◈,英特尔DRAM产品的全球市场份额达到惊人的82.9%ღ◈。

  德州仪器在英特尔推出C1103之后ღ◈,就进行了拆解仿制ღ◈,通过逆向工程ღ◈,研究DRAM的架构和工艺ღ◈。后来ღ◈,1971年和1973年ღ◈,他们先后推出了2K和4K DRAMღ◈,成为英特尔的强劲对手ღ◈。

  莫斯泰克公司由德州仪器半导体中心的前首席工程师L.J.Sevin创立(1969年)ღ◈,技术实力同样不俗ღ◈。

  1973年ღ◈,他们推出了16针脚的DRAM产品——MK4096ღ◈,也对英特尔的市场地位形成了挑战(其它公司都是22针脚ღ◈,针脚越少ღ◈,制造成本越低)ღ◈。

  1976年ღ◈,莫斯泰克公司又推出了MK4116ღ◈,采用了POLY-II(双层多晶硅栅)工艺ღ◈,容量达到16Kღ◈。这款产品获得了巨大成功ღ◈,一举逆转了市场竞争格局ღ◈,将自己的DRAM市占率提升到了75%ღ◈。

  可惜ღ◈,没过多久ღ◈,因为遭遇来自资本市场的恶意收购ღ◈,莫斯泰克公司的股权结构大幅变动ღ◈,管理层剧烈动荡ღ◈,技术人员迅速流失ღ◈,公司很快走入低谷ღ◈。

  1978年10月ღ◈,四个莫斯泰克公司的技术人员离职ღ◈,在爱达荷州一家牙科诊所的地下室ღ◈,共同创立了一家新的存储技术公司ღ◈。

  1970年代ღ◈,日本经济高速崛起ღ◈。为了在全球科技产业链占据有利位置ღ◈,他们在半导体技领域进行了精心布局ღ◈。

  联合研发体一共设有6个实验室ღ◈,专门进行高精度加工技术ღ◈、硅结晶技术ღ◈、工艺处理技术ღ◈、监测评价技术ღ◈、装置设计技术等领域的研究ღ◈。

  不久后ღ◈,这个联合研发体就成功攻克了电子束光刻机ღ◈、干式蚀刻装置等半导体核心加工设备ღ◈,以及领先的制程工艺和半导体设计能力ღ◈,为日本半导体行业的腾飞奠定了基础ღ◈。

  1977年ღ◈,在VLSI项目的帮助下ღ◈,日本成功研制出了64K DRAMღ◈,追平了美国公司的研发进度ღ◈。

  到了1980年代ღ◈,日本厂商(富士通ღ◈、日立ღ◈、三菱ღ◈、 NECღ◈、东芝等)继续发力ღ◈,凭借质量和价格优势ღ◈,开始反超美国公司ღ◈。

  在惨烈的市场竞争下ღ◈,美国英特尔公司直接宣布放弃了DRAM市场(1985年)ღ◈。而唯一能够在日系厂商夹缝中生存的k8凯发·(中国区)天生赢家一触即发ღ◈,ღ◈,只剩下摩托罗拉(Motorola)ღ◈。

  螳螂捕蝉ღ◈,黄雀在后ღ◈。就在日本半导体厂商眼看就要一统江湖的时候ღ◈,外部政治环境开始发生了微妙的变化ღ◈。

  1985年ღ◈,美苏冷战气氛不断减弱ღ◈,日美贸易摩擦不断增加ღ◈。在巨大的财政赤字压力下ღ◈,美国里根政府开始将注意力转移到打压日本经济上ღ◈。

  这一年ღ◈,美国主导了著名的《广场协议》ღ◈,逼迫日元升值ღ◈。与此同时ღ◈,美国半导体协会也发起了对日本半导体等产品的反倾销诉讼ღ◈。后来ღ◈,两国达成了对日本半导体产品的价格监督协议女人POOPING大便A卫生巾ღ◈。

  正所谓“螳螂捕蝉ღ◈,黄雀在后”ღ◈,日本厂商快速失势的同时ღ◈,美国的另一个竞争对手又杀了出来ღ◈,那就是——韩国ღ◈。

  早在日本启动VLSI项目的时候ღ◈,韩国政府也没闲着ღ◈。他们在庆尚北道的龟尾产业区建立了韩国电子技术研究所(KIET)ღ◈,高薪笼络美国的半导体人才ღ◈,集中研发集成电路关键技术ღ◈。

  除了KIET之外ღ◈,韩国三星ღ◈、LGღ◈、现代和大宇等财阀ღ◈,也看中了半导体技术的市场前景ღ◈,通过购买ღ◈、引进技术专利及加工设备ღ◈,对其进行消化吸收ღ◈,积蓄技术力量ღ◈。

  1984年ღ◈,三星半导体建成了自己的第一个存储器工厂ღ◈,批量生产64K DRAMღ◈。谁也没有想到ღ◈,这个名不见经传的韩国企业ღ◈,会变成日后的行业“巨无霸”ღ◈。

  线年代至今ღ◈,DRAM产业经历了将近四十年的发展ღ◈。如果用一个词来形容这四十年ღ◈,那就是——“腥风血雨”ღ◈。

  原因很简单ღ◈,DRAM半导体产业ღ◈,最大的特点就是其周期性规律ღ◈。行业人士曾经总结ღ◈:DRAM半导体存储ღ◈,每赚钱一年ღ◈,就要亏钱两年ღ◈,所谓“赚一亏二”ღ◈。

  在这种强烈的周期性规律下ღ◈,想要长期生存下去ღ◈,是一件非常困难的事情ღ◈。DRAM厂商需要有强大的现金流和融资能力ღ◈,能够维持高强度的研发支出ღ◈,保持团队的稳定ღ◈。

  在亏损周期ღ◈,DRAM厂商需要更多的钱ღ◈,才能够活下去ღ◈。在繁荣周期ღ◈,也不能大意ღ◈。厂商在选择扩充产能时机时ღ◈,需要非常谨慎ღ◈。不然ღ◈,就可能导致供大于求ღ◈,盈利变亏损ღ◈。

  这四十年里ღ◈,有一家企业不仅坚持活了下来ღ◈,还干掉无数对手ღ◈,长期占据霸主地位ღ◈。这家企业ღ◈,就是前面提到的三星(Samsung)ღ◈。

  三星的故事ღ◈,有些同学可能听说过ღ◈。他们采取了一个被无数商学院写入教材的“杀手锏”战略——反周期投入ღ◈。

  简单来说ღ◈,反周期投入ღ◈,就是利用行业周期性发展的特点ღ◈,在行业进入低谷时ღ◈,在竞争对手都收缩规模时ღ◈,反其道而行之ღ◈,加大投入ღ◈,扩大产能ღ◈,进一步打压价格ღ◈,从而让对手加剧亏损ღ◈,甚至倒闭ღ◈。

  三星这家公司ღ◈,就是靠着韩国的举国之力ღ◈,接二连三地采用“反周期投入”策略ღ◈,干掉了无数对手ღ◈,成为了半导体存储领域的老大ღ◈。

  当时ღ◈,日美激战正酣ღ◈,DRAM市场普遍不景气ღ◈,价格大跌ღ◈。DRAM芯片的价格从每片4美元(1984年)ღ◈,跌到了每片0.3美元(1985年)ღ◈。

  三星建厂推出64K DRAM时ღ◈,生产成本是1.3美元/片ღ◈。面对行业寒冬ღ◈,三星不仅没有收缩投资ღ◈,反而开始逆向投资凯发K8国际首页ღ◈,ღ◈,扩大产能ღ◈。

  关键时期ღ◈,韩国政府出手“救市”ღ◈,总共投入近3.5亿美金ღ◈,并且以政府名义背书ღ◈,给三星拉来了20亿美元的个体募资ღ◈。

  后来凯发k8国际娱乐ღ◈,日本半导体被美国干翻ღ◈,加上PC电脑进入热销期带来的行业繁荣ღ◈,使得三星顺利翻盘ღ◈,迎来业绩增长凯发k8国际娱乐ღ◈。

  不久后ღ◈,以三星为代表的韩系DRAM厂商ღ◈,逐渐蚕食了日本半导体企业让出的市场份额ღ◈,占据了市场的主导地位ღ◈。

  1992年ღ◈,日本住友树脂厂发生爆炸ღ◈,导致原材料供应紧张ღ◈,内存价格暴涨ღ◈。这一年ღ◈,三星率先推出世界上第一个64M DRAMღ◈。

  1993年ღ◈,全球半导体市场又开始转弱ღ◈。这时ღ◈,三星故技重施ღ◈,采取了第二次“反周期投入”ღ◈。他们投资兴建8英寸硅片生产线ღ◈,用于生产DRAMღ◈。

  1995年ღ◈,微软公司Windows95视窗操作系统发布ღ◈,极大地刺激了内存的需求ღ◈,带动内存价格大幅上扬ღ◈,三星的投资获得回报ღ◈。全球各大厂商后知后觉ღ◈,纷纷投资扩大产能ღ◈。

  好景不长ღ◈,到了1995年的年底ღ◈,各厂商8英寸晶圆厂投产后ღ◈,导致产能急剧增加ღ◈,反而使得DRAM变成供大于求ღ◈。于是ღ◈,卖方市场又变成了买方市场ღ◈,价格又开始下跌ღ◈。

  三星继续扩大投资ღ◈。1996年凯发k8国际娱乐ღ◈,三星推出世界上第一个1GB DRAMღ◈,奠定了自己的行业领军地位ღ◈。

  1999年ღ◈,DRAM价格下跌的趋势有所缓解ღ◈。因为互联网泡沫的出现ღ◈,DRAM行业进入了短暂的繁荣阶段ღ◈。

  韩系方面ღ◈,韩国现代内存与LG半导体合并ღ◈,成立现代半导体ღ◈,后来ღ◈,又从现代集团拆分(2001年)ღ◈,改名海力士(Hynix)ღ◈。

  欧系方面ღ◈,西门子集团的半导体部门独立ღ◈,成立了亿恒科技ღ◈。几年后ღ◈,2002年ღ◈,改名为英飞凌(Infineon)ღ◈。再后来ღ◈,2006年ღ◈,英飞凌科技存储器事业部拆分独立ღ◈,变成了奇梦达(Qimonda)ღ◈。

  2000年ღ◈,全球DRAM市场份额的前五名之中ღ◈,有两家是韩系厂商ღ◈,分别是排名第一的三星(23.00%)ღ◈,还有排名第三的现代(19.36%)ღ◈。

  不久后ღ◈,互联网泡沫破碎ღ◈,全球经济危机爆发ღ◈。PC市场遭受重创ღ◈,DRAM的市场需求也急速下降ღ◈,价格又迎来了跳水ღ◈。

  那一时期ღ◈,DRAM市场逐渐形成了五强格局ღ◈,分别是ღ◈:三星(韩)ღ◈、SK海力士(韩)ღ◈、奇梦达(德)ღ◈、镁光(美)和尔必达(日)ღ◈。

  2007年ღ◈,微软推出Vista系统女人POOPING大便A卫生巾ღ◈。该系统对内存消耗较大ღ◈,DRAM厂商预期内存需求大增ღ◈,于是纷纷增加产能ღ◈。

  更悲催的是ღ◈,2008年ღ◈,金融危机爆发ღ◈,导致DRAM市场雪上加霜ღ◈。内存价格一路下跌ღ◈,甚至跌破材料成本女人POOPING大便A卫生巾ღ◈。

  2011年ღ◈,DRAM供应量再次超过实际需求ღ◈,价格暴跌ღ◈。这一次ღ◈,尔必达没能熬过去ღ◈,宣布破产ღ◈,标志着日本厂商全面退出了DRAM产业ღ◈。

  于是ღ◈,五强变三强ღ◈,DRAM领域只剩下三星(韩)ღ◈、镁光(美)ღ◈、海力士(韩)ღ◈。三家公司的市占率加起来ღ◈,超过了93%ღ◈。

  2011年之后ღ◈,DRAM内存的市场格局没有发生什么重大变化ღ◈。但是ღ◈,DRAM的用户需求和市场环境ღ◈,变化很大ღ◈。

  除传统PC之外ღ◈,随着移动互联网和物联网的高速发展ღ◈,智能手机ღ◈、可穿戴设备ღ◈、物联网设备(摄像头等)迅速崛起ღ◈,极大地带动了对DRAM的需求ღ◈。

  云计算ღ◈、大数据和AI人工智能的发展ღ◈,又推动了数据中心的数量增加ღ◈,从而带来了服务器和网络设备的急剧增加ღ◈,也刺激了DRAM的销量增长ღ◈。

  这些需求ღ◈,逐渐使得DRAM细分为标准型DRAMღ◈、移动型DRAMღ◈、绘图型DRAMღ◈、利基型DRAM等类别ღ◈。

  标准DRAM主要应用于PCღ◈、服务器等ღ◈。移动型DRAM主要为LPDDRღ◈,应用于智能手机ღ◈、平板电脑等场景ღ◈。绘图型DDR用于显卡的显存(GDDR)ღ◈。利基型DRAMღ◈,主要应用于液晶电视ღ◈、数字机顶盒ღ◈、网络播放器等产品ღ◈。

  多产品场景的旺盛需求ღ◈,推动了DRAM价格的上扬ღ◈。2018年左右ღ◈,比特币等数字货币的需求爆发ღ◈,更是让DRAM市场迎来了难得的“黄金时期”ღ◈。

  2019年之后ღ◈,由于前期产能扩张和去库存因素ღ◈,内存价格下跌较多ღ◈。加密货币市场价格崩塌ღ◈、智能手机市场进入成熟期ღ◈,使得市场需求疲软ღ◈,DRAM再次进入低谷期ღ◈。

  根据相关机构发布的数据ღ◈,从2020年下半年开始ღ◈,到2022年5月ღ◈,都属于DRAM市场的好转期ღ◈。

  今年6月开始ღ◈,DRAM行情暴跌ღ◈。6月份销量下降了36%ღ◈,7月份又下降了21%ღ◈,可以说是全面崩盘ღ◈,惨不忍睹ღ◈。根据机构预测ღ◈,四季度跌幅将进一步扩大ღ◈。

  以30nm更新到20nm为例ღ◈,后者需要的光刻掩模版数目增加了30%ღ◈,非光刻工艺步骤数翻倍ღ◈。对洁净室厂房面积的要求ღ◈,也随着设备数的上升而增加了80%以上ღ◈。

  以前ღ◈,这些成本都可以通过单晶圆更多的芯片产出ღ◈,以及性能带来的溢价凯发k8国际娱乐ღ◈,进行弥补ღ◈。但是ღ◈,随着工艺制程的不断微缩ღ◈,增加的成本和收入之间的差距逐渐缩小ღ◈。

  2013年左右ღ◈,当制程工艺进入20nm之后凯发k8国际娱乐ღ◈,制造难度大幅提升ღ◈。18/16nm之后ღ◈,继续在二维方向缩减尺寸ღ◈,已不再具备成本和性能方面的优势ღ◈。

  作为行业龙头ღ◈,三星率先从封装角度实现了3D DRAMღ◈。他们采用TSV封装技术ღ◈,将多个DRAM芯片堆叠起来ღ◈,从而大幅提升单根内存条容量和性能ღ◈。后来ღ◈,各个厂商纷纷跟进ღ◈,3D DRAM成为主流ღ◈。

  在产品标准方面ღ◈,行业一般采用由固态技术协会(JEDEC)制定的产品标准ღ◈,也就是大家熟悉的DDR1-DDR5ღ◈。

  DRAM三巨头ღ◈,都具备了DDR5/LPDDR5的量产能力ღ◈。三星正在捣鼓DDR6ღ◈,据说2024年完成设计ღ◈。

  在芯片工艺制程上ღ◈,DRAM目前的表述和以前有所不同ღ◈。以前ღ◈,都是直接40nmღ◈、20nm这么叫ღ◈。现在ღ◈,因为电路结构是三维的ღ◈,所以线性的衡量方式不再适用ღ◈,出现了1Xღ◈、1Yღ◈、1Zღ◈、1αღ◈、1βღ◈、1γ之类的术语表达制程ღ◈。

  业界认为ღ◈,10nm~20nm系列制程至少包括六代ღ◈,1X大约等同于19nmღ◈,1Y约等同于18nmღ◈,1Z大约为16-17nmღ◈,1αK8凯发VIP入口ღ◈,ღ◈、1βღ◈、1γ则对应12—14nm(15nm以下)ღ◈。

  首钢NEC从1995年开始ღ◈,采用6英寸1.2微米工艺ღ◈,生产4M DRAM(后来升级到16M)ღ◈。后来ღ◈,1997年DRAM全球大跌价ღ◈,首钢NEC遭受重创ღ◈,从此一蹶不振ღ◈。后来ღ◈,首钢NEC沦为NEC在海外的一个代工基地ღ◈,退出了DRAM产业ღ◈。

  华虹NEC从1999年9月开始ღ◈,采用8英寸0.35微米工艺技术ღ◈,生产当时主流的64M DRAM内存芯片ღ◈。2001年后ღ◈,随着NEC退出DRAM市场ღ◈,华虹也退出了DRAM产业ღ◈。

  2015年ღ◈,中国DRAM采购金额约为120亿美元ღ◈,占全球DRAM供货量的21.6%ღ◈。严重依赖进口的现状ღ◈,促使国内开始了针对DRAM业务的第三次尝试ღ◈。

  2016年5月ღ◈,福建晋华与联电合作ღ◈,进行利基型DRAM的生产凯发k8国际娱乐ღ◈。2017年12月ღ◈,镁光指控福建晋华和联电盗用了自己的内存芯片技术ღ◈。2018年1月ღ◈,福建晋华也就专利侵犯向镁光提起诉讼ღ◈。2018年10月ღ◈,福建晋华被列入出口管制实体清单ღ◈。2018年11月ღ◈,美国司法部又以窃取镁光商业机密为由起诉联电和福建晋华ღ◈。

  一番折腾之后ღ◈,联电扛不住了ღ◈。2019年1月底ღ◈,联电宣布撤出福建晋华DRAM项目ღ◈。2021年11月ღ◈,联电和镁光达成和解ღ◈。目前女人POOPING大便A卫生巾ღ◈,福建晋华方面审查还没有完整的最终结果ღ◈。

  总之ღ◈,DRAM存储器是计算机ღ◈、手机等产品的重要组成部分ღ◈,也是数字基础设施不可或缺的“零件”ღ◈。

  目前ღ◈,国内DRAM存储器已经基本解决了有无的问题ღ◈。下一步ღ◈,要解决就是良品率提升的问题ღ◈,以及产能爬坡问题ღ◈。在融资能力ღ◈、产业链配套及人才梯队等方面ღ◈,我们还需要不断加强ღ◈,谨慎前行ღ◈。