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DRAM价格跌破现金成本陷入无解习题

日期:2012-10-13 (来源:互联网)

——林育中,康帝科技董事长兼总经理、前茂德资深副总、威刚资深顾问

2001年时,全世界半导体遭遇到号称30几年来最不景气的年头。做为半导体次产业的DRAM,也无法自外于整体产业环境。2001年11月,DRAM市场售价接近制造厂商的「现金成本」,这是一个极其严重的讯号。所谓的“现金成本”,是指厂商在制造每1颗产品时,所需支出的现金,这个数字,与概念中的变动成本差距不大,但是多了薪资、租金等与生产数量无关的现金支出部分。半导体的产品成本,大约有一半是工艺研发费用的摊提以及机器设备的折旧,这些费用是早已支出的费用,发生在制造成本账面之中,但不会影响现金的水位。另外的如薪资、晶圆、水电、化学品等,是以现金的方式随着生产活动而支出,这一部分的支出大概也占成本的一半。由于这样的成本结构,有时候遭遇亏损的状况,厂商还能有持续的现金流入。这样的营运亏损,影响的是对未来工艺研发的投入,以及机器设备产能的扩充,不会有立即的经营危机。

然而在2006年之后,DRAM产业即陷入持续的亏损。特别是自2007下半年以后,市场价格降到现金成本之下,大部分的业者面临经营现金流出的窘境。而且银行与资金市场对于DRAM业者纷缩手。这样的状况,其实比2001年号称史上最严酷的1年还要惨烈。到底产业内外发生了什么事,使得整个产业从根本上产生了变化?

到21世纪初,DRAM已经有约40年的历史。它有一些长期的行为模式,譬如每位的单价每年平均约下降37%;每个景气周期大概是4~5年,赚2年、亏3年,但公司大致上能维持营运,并持续工艺微缩与产能扩充。产业的供需失衡,也是景气循环的原因,是因为在资金投入至产能开出有2年的前置期。它的主要增长动力是计算机业,而计算机产业在20世纪之前每年的出货量平均增长15%,出货量的增长与每台计算机DRAM使用量的增长构成了DRAM需求面的2大支柱。

不再成为工艺开发的驱动力

这些长期的行为模式因为2个因素出现而发生根本上的变化:一个是DRAM没有在新兴的手机产业中占到策略性的位置,另一个是DRAM不再成为工艺开发的驱动力(technologydriver)。

计算机产业在21世纪之后增长稍为缓慢,继之而起的是手机。预计2008年手机的出货量会是计算机的5倍左右。手机产业的零组件成为半导体产业的新宠。看一看目前的IC设计业,先后坐“股王”位置的,大抵是手机零件的设计公司。手机其实也使用DRAM(pseudo-SRAM),但是其所使用的容量很小。更重要的是pseudo-SRAM的使用是先由NORFlash的制造商购买后,以多芯片封装的方式组装成combo,然后再售予手机制造商。这样买卖关系的形成是有历史因缘的:手机中原来使用的是NORFlash与SRAM,以后pseudo-SRAM替代了SRAM。

pseudo-SRAM是手机产业的后进,与手机公司的商业关系自然掌握在前辈NORFlash业者手中。由于多经了这一手,利润分配的权力就落在NORFlash的制造商手中。何况NORFlash也是竞争激烈,能够分给DRAM的利润极其有限。DRAM厂商必须认真面对此一事实:过去以计算机为中心(PCcentric)的数据流动模式己经发生基本的变化;在日本,许多女孩子的第1次上网经验发生在手机上,而不是在计算机。

如何参与这一个更宽阔的市场,是所有有作为的DRAM厂商共同戮力以赴的。像有些厂商便选择了与DRAM工艺相似的CMOSSensor切入,有的是组合多种内存,直接供应给手机厂商,以夺回在手机此一主要战场的主导权。

DRAM是大宗物品,竞争力几乎决定在成本此单一因素,而成本又由工艺微缩的快慢所决定。计算机在过去是半导体产业的主要应用市场,所有领先的半导体公司都曾经参与过DRAM市场,并且在DRAM工艺微缩的竞赛互争雄长,像英特尔(Intel)、德仪(TI)或者是东芝(TOSHIBA)。由于DRAM工艺是激烈竞争的焦点,DRAM工艺微缩的进度远快于其它产品类别的工艺,如逻辑工艺或是模拟工艺。为了要充分利用工艺研发的综效,大的半导体公司过去都是先开发DRAM工艺,然后将其部分模块工艺应用到其它产品类别的工艺。用业界的术语来说,DRAM是technologydriver,工艺羊群的领头羊。此一趋势一直延续到90年代中后期,然后DRAM工艺微缩的发展被逻辑工艺逐渐超越。但是此一变化在当时对于DRAM产业并没有明显冲击,主要原因是逻辑工艺和DRAM工艺此时已相去甚远,很少公司同时在经营此2种截然不同的产品市场,technologydriver的综效也无从发挥。

21世纪后,NANDFlash逐渐浮上台面,它同时在手机的内嵌式内存与外插式的内存(SD卡)斩将骞旗。数年之间,它的产值便超过了DRAM的产值。这个冲击对于DRAM产生了根本性的变化。

Flash与DRAM相同,也是大宗物品,基本上竞争的也是工艺炮管口径的大小。更重要的是Flash工艺与DRAM工艺也相去不远。但是Flash与DRAM不同的是它不必然是一个电子机具(计算机)的零组件,它本身也可以是一个消费者终端产品,像是SD卡,而且它的应用极多元化。这样的特性吸引了几乎所有主要的半导体公司加入此一战场;算一算世界前10大半导体厂,不做Flash的屈指可数。激烈的竞争让Flash工艺微缩进展神速。目前主流的Flash工艺在40~50纳米之间,而DRAM的主流工艺在60~70纳米之间,相差至少有一个世代。

DRAM好,大家好;大家好,DRAM不一定好

因为DRAM与Flash在产品性质和工艺上的相似,很多在技术上有能力的公司是兼营2种产品的。Flash的全球市场占有率排行依次是三星(SamsungElectronics)、东芝、海力士(Hynix)及美光(MICRON)。其中除了东芝在90年代末期已退出DRAM市场外,其余的目前也都是DRAM市场的领导者。2者兼营当然是在研发、产能及销售能有综效,特别是在工艺研发及产能方面。由于Flash工艺已领先DRAM工艺甚多,因此Flash工艺理所当然的成为technologydriver,其开发完成、甚至已造入量产阶段的模块工艺小幅修改后适用于DRAM工艺的开发。也因为工艺开发的前后依赖关系,两种产品的生产设备兼容性甚高,产能可以互通。大体上,最先进的工艺设备会先用于高密度Flash的生产制造,然后交给低密度的Flash以及主流的DRAM,最后才交给特殊型DRAM与内存代工。

此种体制中能占有相对优势的,自然是在工艺竞赛中领先的厂商,这是半导体业的铁律,毋庸多言。其次是能横跨两种产品的厂商,因为有研发的综效与生产设备的综效。生产设备的综效容许厂商在两种产品市场中快速栘动产能,调节供需,将利益最大化,或者是损失极小化。最尴尬的是只有DRAM产品的厂商,在Flash与DRAM市场、好与坏的4种组合中,只有在DRAM与Flash2者都好的状况,才有获利的机会。这个理论也有事实的支持:东芝半导体经营最好,它集中在高密度Flash产品,享尽了产品生命早期的利润。三星相距不远,所以在两种市场都困难时,还持续获利。海力士正在迎头赶上,所以在2007年第3季度前,也是盈利状态,其后的厂商就比较难受了。

前述的工艺研发与设备兼容的体制,大幅的变更了DRAM产业的生态。这也解释了为什么DRAM市场目前惨烈如此,却还迟迟看不到剥极必复的景气反弹。DRAM市场与Flash市场是连通的,在Flash市场未复苏之前,DRAM市场要单独复苏很难,因为一旦DRAM单独好转,总会有不请自来的Flash多余产能来填补空缺。

这个体制也解释了为什么DRAM的技术授权、甚至是共同开发如此盛行。DRAM工艺不再是技术驱动力,而是Flash工艺的衍生性产品。既然不是核心的竞争武器,以制造产品贩卖或以技术授权来收割利益其实差别不大。

单纯的DRAM业者要摆脱前述的被动地位要能重新在新兴产业中占据关键位置,这个道理DRAM的经营者都懂。只是在现金流出的状况下,现金流量表的数字下降有如定时炸弹滴答作响。要快、快、快。