1958 年 9 月 12 日，來自德州儀器公司的杰克?基爾比（Jack Kilby），成功地將包括鍺晶體管在內(nèi)的五個(gè)元器件集成在一起，制作了世界上第一塊鍺集成電路。
次年 7 月，美國(guó)仙童半導(dǎo)體公司的羅伯特?諾伊斯（Robert Norton Noyce），基于硅平面工藝，成功發(fā)明了世界上第一塊硅集成電路。
正如大家現(xiàn)在所知，這兩位大佬的發(fā)明，擁有極為重要的意義。集成電路的出現(xiàn)，有力推動(dòng)了電子器件的微型化，也為芯片時(shí)代的全面到來奠定了基礎(chǔ)。
DRAM 的誕生
進(jìn)入 1960 年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電子行業(yè)開始了將集成電路技術(shù)用于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)領(lǐng)域的嘗試。
當(dāng)時(shí)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)被分為 ROM 和 RAM 兩個(gè)方向。ROM 是只讀存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)閿嚯姸鴣G失，也稱外存。而 RAM 是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)運(yùn)算數(shù)據(jù)，斷電后，數(shù)據(jù)會(huì)丟失，也稱內(nèi)存。
今天，我們重點(diǎn)說說 RAM 這個(gè)領(lǐng)域。
1966 年，來自 IBM Thomas J. Watson 研究中心的羅伯特?丹納德（Robert H. Dennard），率先發(fā)明了 DRAM 存儲(chǔ)器（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）。
這種存儲(chǔ)器基于“MOS 型晶體管 + 電容結(jié)構(gòu)”，具有能耗低、讀寫速度快且集成度高的特點(diǎn)。直到現(xiàn)在，我們的計(jì)算機(jī)內(nèi)存、手機(jī)內(nèi)存、顯卡內(nèi)存等，都是基于 DRAM 技術(shù)。
1968 年 6 月，IBM 注冊(cè)了晶體管 DRAM 的專利。但是，正當(dāng)他們準(zhǔn)備進(jìn)行 DRAM 產(chǎn)業(yè)化的時(shí)候，美國(guó)司法部啟動(dòng)了對(duì)他們的反壟斷調(diào)查。
這些調(diào)查拖延了 IBM 的 DRAM 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，從而給其它公司帶來了機(jī)會(huì)。
不久后，1969 年，美國(guó)加州的 Advanced Memory System（先進(jìn)內(nèi)存系統(tǒng)）公司捷足先登，成功生產(chǎn)出了世界上第一款 DRAM 芯片（容量?jī)H有 1KB），并將其銷售給計(jì)算機(jī)廠商霍尼韋爾公司（Honeywell）。
霍尼韋爾公司收到這批 DRAM 芯片后，發(fā)現(xiàn)工藝上存在一些問題。于是，他們找到了一家新成立的公司，請(qǐng)求幫助。
這家公司，就是 1968 年羅伯特?諾伊斯（前文提到的硅集成電路發(fā)明人）和戈登?摩爾（摩爾定律的提出者）等人共同創(chuàng)辦的英特爾（Intel）。
英特爾公司成立后，主要業(yè)務(wù)就是研制晶體管半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片。
當(dāng)時(shí)，半導(dǎo)體工藝主要有兩個(gè)研究方向，分別是雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)（MOS）晶體管。英特爾自己也不知道哪個(gè)方向正確，于是，成立了兩個(gè)研究小組，分別跟進(jìn)兩個(gè)技術(shù)方向。
1969 年 4 月，雙極型小組率先有了突破，推出了 64bit 容量的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）芯片 ——C3101。這個(gè)芯片是英特爾的第一款產(chǎn)品，主要客戶就是霍尼韋爾。
場(chǎng)效應(yīng)管小組也不甘落后，1969 年 7 月，他們推出了 256bit 容量的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片 ——C1101。這是世界第一個(gè)大容量 SRAM 存儲(chǔ)器。
1970 年 10 月，場(chǎng)效應(yīng)管小組再接再勵(lì)，成功推出了自己的第一款 DRAM 芯片（也被認(rèn)為是世界上第一款成熟商用的 DRAM 芯片）——C1103。
C1103 推出后，獲得極大成功，很快成為全球最暢銷的半導(dǎo)體內(nèi)存，服務(wù)于 HP、DEC 等重要客戶。
在 C1103 的幫助下，英特爾也迅速發(fā)展壯大。1972 年，英特爾的員工人數(shù)超過 1000 人，年收入超過 2300 萬美元。1974 年，英特爾 DRAM 產(chǎn)品的全球市場(chǎng)份額達(dá)到驚人的 82.9%。
就在英特爾在 DRAM 領(lǐng)域賺得盆滿缽滿的同時(shí)，它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也在迅速崛起。
1973 年，美國(guó)德州儀器（TI）、莫斯泰克（Mostek）等廠商先后進(jìn)入 DRAM 市場(chǎng)。
德州儀器在英特爾推出 C1103 之后，就進(jìn)行了拆解仿制，通過逆向工程，研究 DRAM 的架構(gòu)和工藝。后來，1971 年和 1973 年，他們先后推出了 2K 和 4K DRAM，成為英特爾的強(qiáng)勁對(duì)手。
莫斯泰克公司由德州儀器半導(dǎo)體中心的前首席工程師 L.J.Sevin 創(chuàng)立（1969 年），技術(shù)實(shí)力同樣不俗。
1973 年，他們推出了 16 針腳的 DRAM 產(chǎn)品 ——MK4096，也對(duì)英特爾的市場(chǎng)地位形成了挑戰(zhàn)（其它公司都是 22 針腳，針腳越少，制造成本越低）。
1976 年，莫斯泰克公司又推出了 MK4116，采用了 POLY-II（雙層多晶硅柵）工藝，容量達(dá)到 16K。這款產(chǎn)品獲得了巨大成功，一舉逆轉(zhuǎn)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，將自己的 DRAM 市占率提升到了 75%。
可惜，沒過多久，因?yàn)樵庥鰜碜再Y本市場(chǎng)的惡意收購(gòu)，莫斯泰克公司的股權(quán)結(jié)構(gòu)大幅變動(dòng)，管理層劇烈動(dòng)蕩，技術(shù)人員迅速流失，公司很快走入低谷。
1979 年，該公司被美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司（UTC）收購(gòu)。后來，又轉(zhuǎn)賣給了意法半導(dǎo)體。
1978 年 10 月，四個(gè)莫斯泰克公司的技術(shù)人員離職，在愛達(dá)荷州一家牙科診所的地下室，共同創(chuàng)立了一家新的存儲(chǔ)技術(shù)公司。
這家公司，也就是后來的存儲(chǔ)業(yè)巨頭 —— 鎂光（Micron）。
日本半導(dǎo)體的成與敗
除了國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之外，英特爾面臨的更大威脅來自國(guó)外。更具體來說，是來自 —— 日本。
1970 年代，日本經(jīng)濟(jì)高速崛起。為了在全球科技產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)有利位置，他們?cè)诎雽?dǎo)體技領(lǐng)域進(jìn)行了精心布局。
1976 年，日本通過舉國(guó)體制，成立了 VLSI 聯(lián)合研發(fā)體（VLSI：THE VERY LARGE SCALE INTEGRATED，超大規(guī)模集成）。
聯(lián)合研發(fā)體一共設(shè)有 6 個(gè)實(shí)驗(yàn)室，專門進(jìn)行高精度加工技術(shù)、硅結(jié)晶技術(shù)、工藝處理技術(shù)、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)、裝置設(shè)計(jì)技術(shù)等領(lǐng)域的研究。
不久后，這個(gè)聯(lián)合研發(fā)體就成功攻克了電子束光刻機(jī)、干式蝕刻裝置等半導(dǎo)體核心加工設(shè)備，以及領(lǐng)先的制程工藝和半導(dǎo)體設(shè)計(jì)能力，為日本半導(dǎo)體行業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。
1977 年，在 VLSI 項(xiàng)目的幫助下，日本成功研制出了 64K DRAM，追平了美國(guó)公司的研發(fā)進(jìn)度。
到了 1980 年代，日本廠商（富士通、日立、三菱、 NEC、東芝等）繼續(xù)發(fā)力，憑借質(zhì)量和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，開始反超美國(guó)公司。
1986 年，日本存儲(chǔ)器產(chǎn)品的全球市場(chǎng)占有率上升至 65%，而美國(guó)則降低至 30%。
在慘烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，美國(guó)英特爾公司直接宣布放棄了 DRAM 市場(chǎng)（1985 年）。而唯一能夠在日系廠商夾縫中生存的，只剩下摩托羅拉（Motorola）。
螳螂捕蟬，黃雀在后。就在日本半導(dǎo)體廠商眼看就要一統(tǒng)江湖的時(shí)候，外部政治環(huán)境開始發(fā)生了微妙的變化。
1985 年，美蘇冷戰(zhàn)氣氛不斷減弱，日美貿(mào)易摩擦不斷增加。在巨大的財(cái)政赤字壓力下，美國(guó)里根政府開始將注意力轉(zhuǎn)移到打壓日本經(jīng)濟(jì)上。
這一年，美國(guó)主導(dǎo)了著名的《廣場(chǎng)協(xié)議》，逼迫日元升值。與此同時(shí)，美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)也發(fā)起了對(duì)日本半導(dǎo)體等產(chǎn)品的反傾銷訴訟。后來，兩國(guó)達(dá)成了對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)品的價(jià)格監(jiān)督協(xié)議。
在接二連三的打擊下，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品的市場(chǎng)份額一落千丈，很快喪失了主導(dǎo)權(quán)。
韓系半導(dǎo)體的崛起
那么，日本廠商讓出來的市場(chǎng)份額，是不是被美國(guó)廠商拿走了呢？
并沒有。
正所謂“螳螂捕蟬，黃雀在后”，日本廠商快速失勢(shì)的同時(shí)，美國(guó)的另一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手又殺了出來，那就是 —— 韓國(guó)。
早在日本啟動(dòng) VLSI 項(xiàng)目的時(shí)候，韓國(guó)政府也沒閑著。他們?cè)趹c尚北道的龜尾產(chǎn)業(yè)區(qū)建立了韓國(guó)電子技術(shù)研究所（KIET），高薪籠絡(luò)美國(guó)的半導(dǎo)體人才，集中研發(fā)集成電路關(guān)鍵技術(shù)。
除了 KIET 之外，韓國(guó)三星、LG、現(xiàn)代和大宇等財(cái)閥，也看中了半導(dǎo)體技術(shù)的市場(chǎng)前景，通過購(gòu)買、引進(jìn)技術(shù)專利及加工設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行消化吸收，積蓄技術(shù)力量。
1984 年，三星半導(dǎo)體建成了自己的第一個(gè)存儲(chǔ)器工廠，批量生產(chǎn) 64K DRAM。誰也沒有想到，這個(gè)名不見經(jīng)傳的韓國(guó)企業(yè)，會(huì)變成日后的行業(yè)“巨無霸”。
話說，從 1980 年代至今，DRAM 產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了將近四十年的發(fā)展。如果用一個(gè)詞來形容這四十年，那就是 ——“腥風(fēng)血雨”。
原因很簡(jiǎn)單，DRAM 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，最大的特點(diǎn)就是其周期性規(guī)律。行業(yè)人士曾經(jīng)總結(jié)：DRAM 半導(dǎo)體存儲(chǔ)，每賺錢一年，就要虧錢兩年，所謂“賺一虧二”。
在這種強(qiáng)烈的周期性規(guī)律下，想要長(zhǎng)期生存下去，是一件非常困難的事情。DRAM 廠商需要有強(qiáng)大的現(xiàn)金流和融資能力，能夠維持高強(qiáng)度的研發(fā)支出，保持團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定。
在虧損周期，DRAM 廠商需要更多的錢，才能夠活下去。在繁榮周期，也不能大意。廠商在選擇擴(kuò)充產(chǎn)能時(shí)機(jī)時(shí)，需要非常謹(jǐn)慎。不然，就可能導(dǎo)致供大于求，盈利變虧損。
四十年前，全球大概有 40-50 家 DRAM 廠商。如今，只剩下三家，競(jìng)爭(zhēng)之殘酷，由此可見一斑。
這四十年里，有一家企業(yè)不僅堅(jiān)持活了下來，還干掉無數(shù)對(duì)手，長(zhǎng)期占據(jù)霸主地位。這家企業(yè)，就是前面提到的三星（Samsung）。
三星的故事，有些同學(xué)可能聽說過。他們采取了一個(gè)被無數(shù)商學(xué)院寫入教材的“殺手锏”戰(zhàn)略 —— 反周期投入。
簡(jiǎn)單來說，反周期投入，就是利用行業(yè)周期性發(fā)展的特點(diǎn)，在行業(yè)進(jìn)入低谷時(shí)，在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都收縮規(guī)模時(shí)，反其道而行之，加大投入，擴(kuò)大產(chǎn)能，進(jìn)一步打壓價(jià)格，從而讓對(duì)手加劇虧損，甚至倒閉。
換言之，就是大家玉石俱焚，但是我更有錢，把你焚死了，我再繼續(xù)活。
三星這家公司，就是靠著韓國(guó)的舉國(guó)之力，接二連三地采用“反周期投入”策略，干掉了無數(shù)對(duì)手，成為了半導(dǎo)體存儲(chǔ)領(lǐng)域的老大。
接下來，我們就詳細(xì)看看，這幾十年到底發(fā)生了什么。
第一次“反周期投入”
三星的第一次“反周期投入”，就發(fā)生在前文所說的 1980 年代中期。
當(dāng)時(shí)，日美激戰(zhàn)正酣，DRAM 市場(chǎng)普遍不景氣，價(jià)格大跌。DRAM 芯片的價(jià)格從每片 4 美元（1984 年），跌到了每片 0.3 美元（1985 年）。
三星建廠推出 64K DRAM 時(shí)，生產(chǎn)成本是 1.3 美元 / 片。面對(duì)行業(yè)寒冬，三星不僅沒有收縮投資，反而開始逆向投資，擴(kuò)大產(chǎn)能。
到 1986 年底，三星半導(dǎo)體累積虧損 3 億美元，股權(quán)資本完全虧空，接近破產(chǎn)。
關(guān)鍵時(shí)期，韓國(guó)政府出手“救市”，總共投入近 3.5 億美金，并且以政府名義背書，給三星拉來了 20 億美元的個(gè)體募資。
后來，日本半導(dǎo)體被美國(guó)干翻，加上 PC 電腦進(jìn)入熱銷期帶來的行業(yè)繁榮，使得三星順利翻盤，迎來業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。
不久后，以三星為代表的韓系 DRAM 廠商，逐漸蠶食了日本半導(dǎo)體企業(yè)讓出的市場(chǎng)份額，占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
第二次“反周期投入”
1992 年，日本住友樹脂廠發(fā)生爆炸，導(dǎo)致原材料供應(yīng)緊張，內(nèi)存價(jià)格暴漲。這一年，三星率先推出世界上第一個(gè) 64M DRAM。
1993 年，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)又開始轉(zhuǎn)弱。這時(shí)，三星故技重施，采取了第二次“反周期投入”。他們投資興建 8 英寸硅片生產(chǎn)線，用于生產(chǎn) DRAM。
1995 年，微軟公司 Windows95 視窗操作系統(tǒng)發(fā)布，極大地刺激了內(nèi)存的需求，帶動(dòng)內(nèi)存價(jià)格大幅上揚(yáng)，三星的投資獲得回報(bào)。全球各大廠商后知后覺，紛紛投資擴(kuò)大產(chǎn)能。
好景不長(zhǎng)，到了 1995 年的年底，各廠商 8 英寸晶圓廠投產(chǎn)后，導(dǎo)致產(chǎn)能急劇增加，反而使得 DRAM 變成供大于求。于是，賣方市場(chǎng)又變成了買方市場(chǎng)，價(jià)格又開始下跌。
在此情況下，廠商們被迫削減產(chǎn)量，減小投資規(guī)模。
三星繼續(xù)擴(kuò)大投資。1996 年，三星推出世界上第一個(gè) 1GB DRAM，奠定了自己的行業(yè)領(lǐng)軍地位。
1996-1998 年，DRAM 持續(xù)處于下行周期。
1999 年，DRAM 價(jià)格下跌的趨勢(shì)有所緩解。因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)泡沫的出現(xiàn)，DRAM 行業(yè)進(jìn)入了短暫的繁榮階段。
這一年，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，內(nèi)存行業(yè)發(fā)生了若干個(gè)重大變化：
韓系方面，韓國(guó)現(xiàn)代內(nèi)存與 LG 半導(dǎo)體合并，成立現(xiàn)代半導(dǎo)體，后來，又從現(xiàn)代集團(tuán)拆分（2001 年），改名海力士（Hynix）。
美系方面，鎂光收購(gòu)德州儀器內(nèi)存部門。
日系方面，日立、NEC、三菱電機(jī)的 DRAM 業(yè)務(wù)整合，抱團(tuán)成立了爾必達(dá)（ELPIDA）。
歐系方面，西門子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門獨(dú)立，成立了億恒科技。幾年后，2002 年，改名為英飛凌（Infineon）。再后來，2006 年，英飛凌科技存儲(chǔ)器事業(yè)部拆分獨(dú)立，變成了奇夢(mèng)達(dá)（Qimonda）。
2000 年，全球 DRAM 市場(chǎng)份額的前五名之中，有兩家是韓系廠商，分別是排名第一的三星（23.00%），還有排名第三的現(xiàn)代（19.36%）。
不久后，互聯(lián)網(wǎng)泡沫破碎，全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)。PC 市場(chǎng)遭受重創(chuàng)，DRAM 的市場(chǎng)需求也急速下降，價(jià)格又迎來了跳水。
2001 年，DRAM 市場(chǎng)規(guī)模從 288 億美元腰斬至 110 億美元。
2002-2006 年，DRAM 市場(chǎng)逐漸從低谷中恢復(fù)，整體增長(zhǎng)形勢(shì)良好。
2006 年，三星開發(fā)出世界上第一個(gè) 50nm 工藝的 1GB DRAM。海力士則開發(fā)出當(dāng)時(shí)世界上最高速的 200MHz 512MB Mobile DRAM。
那一時(shí)期，DRAM 市場(chǎng)逐漸形成了五強(qiáng)格局，分別是：三星（韓）、SK 海力士（韓）、奇夢(mèng)達(dá)（德）、鎂光（美）和爾必達(dá)（日）。
第三次“反周期投入”
2007 年，微軟推出 Vista 系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存消耗較大，DRAM 廠商預(yù)期內(nèi)存需求大增，于是紛紛增加產(chǎn)能。
但實(shí)際上，Vista 銷量很差，沒有帶動(dòng)內(nèi)存市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)能再次過剩。
更悲催的是，2008 年，金融危機(jī)爆發(fā)，導(dǎo)致 DRAM 市場(chǎng)雪上加霜。內(nèi)存價(jià)格一路下跌，甚至跌破材料成本。
在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，三星第三次祭出“反周期投入”的殺招，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，加劇了行業(yè)虧損。
2009 年春天，排名第三的德系廠商奇夢(mèng)達(dá)宣布破產(chǎn)倒閉，歐洲廠商正式退出了 DRAM 市場(chǎng)。
2011 年，DRAM 供應(yīng)量再次超過實(shí)際需求，價(jià)格暴跌。這一次，爾必達(dá)沒能熬過去，宣布破產(chǎn)，標(biāo)志著日本廠商全面退出了 DRAM 產(chǎn)業(yè)。
于是，五強(qiáng)變?nèi)龔?qiáng)，DRAM 領(lǐng)域只剩下三星（韓）、鎂光（美）、海力士（韓）。三家公司的市占率加起來，超過了 93%。
█ DRAM 技術(shù)的現(xiàn)狀
2011 年之后，DRAM 內(nèi)存的市場(chǎng)格局沒有發(fā)生什么重大變化。但是，DRAM 的用戶需求和市場(chǎng)環(huán)境，變化很大。
除傳統(tǒng) PC 之外，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（攝像頭等）迅速崛起，極大地帶動(dòng)了對(duì) DRAM 的需求。
云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和 AI 人工智能的發(fā)展，又推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心的數(shù)量增加，從而帶來了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的急劇增加，也刺激了 DRAM 的銷量增長(zhǎng)。
這些需求，逐漸使得 DRAM 細(xì)分為標(biāo)準(zhǔn)型 DRAM、移動(dòng)型 DRAM、繪圖型 DRAM、利基型 DRAM 等類別。
標(biāo)準(zhǔn) DRAM 主要應(yīng)用于 PC、服務(wù)器等。移動(dòng)型 DRAM 主要為 LPDDR，應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦等場(chǎng)景。繪圖型 DDR 用于顯卡的顯存（GDDR）。利基型 DRAM，主要應(yīng)用于液晶電視、數(shù)字機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)播放器等產(chǎn)品。
多產(chǎn)品場(chǎng)景的旺盛需求，推動(dòng)了 DRAM 價(jià)格的上揚(yáng)。2018 年左右，比特幣等數(shù)字貨幣的需求爆發(fā)，更是讓 DRAM 市場(chǎng)迎來了難得的“黃金時(shí)期”。
2019 年之后，由于前期產(chǎn)能擴(kuò)張和去庫存因素，內(nèi)存價(jià)格下跌較多。加密貨幣市場(chǎng)價(jià)格崩塌、智能手機(jī)市場(chǎng)進(jìn)入成熟期，使得市場(chǎng)需求疲軟，DRAM 再次進(jìn)入低谷期。
根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)，從 2020 年下半年開始，到 2022 年 5 月，都屬于 DRAM 市場(chǎng)的好轉(zhuǎn)期。
今年 6 月開始，DRAM 行情暴跌。6 月份銷量下降了 36%，7 月份又下降了 21%，可以說是全面崩盤，慘不忍睹。根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，四季度跌幅將進(jìn)一步擴(kuò)大。
接下來，我們?cè)購(gòu)募夹g(shù)的角度，看看這些年 DRAM 的發(fā)展。
一直以來，DRAM 芯片都是以微縮制程的方式，來提高存儲(chǔ)密度。
DRAM 每一次制程的更新?lián)Q代，都需要大量的投入。
以 30nm 更新到 20nm 為例，后者需要的光刻掩模版數(shù)目增加了 30%，非光刻工藝步驟數(shù)翻倍。對(duì)潔凈室廠房面積的要求，也隨著設(shè)備數(shù)的上升而增加了 80% 以上。
以前，這些成本都可以通過單晶圓更多的芯片產(chǎn)出，以及性能帶來的溢價(jià)，進(jìn)行彌補(bǔ)。但是，隨著工藝制程的不斷微縮，增加的成本和收入之間的差距逐漸縮小。
2013 年左右，當(dāng)制程工藝進(jìn)入 20nm 之后，制造難度大幅提升。18/16nm 之后，繼續(xù)在二維方向縮減尺寸，已不再具備成本和性能方面的優(yōu)勢(shì)。
于是，DRAM 芯片廠商開始另辟蹊徑，開始研究 Z 方向的擴(kuò)展能力。也就是說，開始推進(jìn) 3D 封裝。
作為行業(yè)龍頭，三星率先從封裝角度實(shí)現(xiàn)了 3D DRAM。他們采用 TSV 封裝技術(shù)，將多個(gè) DRAM 芯片堆疊起來，從而大幅提升單根內(nèi)存條容量和性能。后來，各個(gè)廠商紛紛跟進(jìn)，3D DRAM 成為主流。
在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面，行業(yè)一般采用由固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)（JEDEC）制定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，也就是大家熟悉的 DDR1-DDR5。
DRAM 三巨頭，都具備了 DDR5 / LPDDR5 的量產(chǎn)能力。三星正在搗鼓 DDR6，據(jù)說 2024 年完成設(shè)計(jì)。
在芯片工藝制程上，DRAM 目前的表述和以前有所不同。以前，都是直接 40nm、20nm 這么叫。現(xiàn)在，因?yàn)殡娐方Y(jié)構(gòu)是三維的，所以線性的衡量方式不再適用，出現(xiàn)了 1X、1Y、1Z、1α、1β、1γ 之類的術(shù)語表達(dá)制程。
業(yè)界認(rèn)為，10nm~20nm 系列制程至少包括六代，1X 大約等同于 19nm，1Y 約等同于 18nm，1Z 大約為 16-17nm，1α、1β、1γ 則對(duì)應(yīng) 12—14nm（15nm 以下）。
三星、SK 海力士和鎂光已在 2016~2017 年期間進(jìn)入 1Xnm 階段，2018~2019 年進(jìn)入 1Ynm 階段，2020 年后進(jìn)入 1Znm 階段。
目前，各大廠家繼續(xù)向 10nm 逼近。最新的 1αnm，仍處于 10+nm 階段。
█ 中國(guó) DRAM 產(chǎn)業(yè)的過去和現(xiàn)在
最后，我們?cè)賮砜纯磭?guó)內(nèi)的 DRAM 產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。
中國(guó)是全球半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的重要市場(chǎng)之一，也是全球半導(dǎo)體存儲(chǔ)廠商的“必爭(zhēng)之地”。
但是，實(shí)事求是來說，我們自己的 DRAM 產(chǎn)業(yè)發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
國(guó)內(nèi) DRAM 產(chǎn)業(yè)的起步，可以追溯到 1990 年代。
當(dāng)時(shí)，日本 NEC 在中國(guó)大陸成立了兩家合資公司，從事 DRAM 的生產(chǎn)。
第一家，是 1991 年 NEC 和首鋼合資成立的首鋼 NEC。
首鋼 NEC 從 1995 年開始，采用 6 英寸 1.2 微米工藝，生產(chǎn) 4M DRAM（后來升級(jí)到 16M）。后來，1997 年 DRAM 全球大跌價(jià)，首鋼 NEC 遭受重創(chuàng)，從此一蹶不振。后來，首鋼 NEC 淪為 NEC 在海外的一個(gè)代工基地，退出了 DRAM 產(chǎn)業(yè)。
第二家，是 1997 年 NEC 和華虹集團(tuán)合資成立的華虹 NEC。
華虹 NEC 從 1999 年 9 月開始，采用 8 英寸 0.35 微米工藝技術(shù)，生產(chǎn)當(dāng)時(shí)主流的 64M DRAM 內(nèi)存芯片。2001 年后，隨著 NEC 退出 DRAM 市場(chǎng)，華虹也退出了 DRAM 產(chǎn)業(yè)。
2004 年，中國(guó)又開始了 DRAM 產(chǎn)業(yè)的第二次嘗試。這次有所行動(dòng)的，是中芯國(guó)際。
當(dāng)時(shí)，中芯國(guó)際在北京投資建設(shè)了中國(guó)大陸第一座 12 英寸晶圓廠（Fab4），2006 年大規(guī)模量產(chǎn) 80nm 工藝，為奇夢(mèng)達(dá)、爾必達(dá)代工生產(chǎn) DRAM。
好景不長(zhǎng)，2008 年，由于中芯國(guó)際業(yè)務(wù)調(diào)整，退出了 DRAM 業(yè)務(wù)。第二次嘗試，宣告失敗。
2015 年，中國(guó) DRAM 采購(gòu)金額約為 120 億美元，占全球 DRAM 供貨量的 21.6%。嚴(yán)重依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，促使國(guó)內(nèi)開始了針對(duì) DRAM 業(yè)務(wù)的第三次嘗試。
這次嘗試，最具代表性的，就是武漢、合肥和廈門三大存儲(chǔ)器基地。這些基地借助國(guó)家和地方層面的產(chǎn)業(yè)政策，投入了大量資本（超過 2500 億人民幣），發(fā)展半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)，培養(yǎng)人才。
目前，國(guó)內(nèi)在 DRAM 領(lǐng)域比較有代表性的企業(yè)是合肥長(zhǎng)鑫、福建晉華、紫光國(guó)芯、兆易創(chuàng)新、北京矽成、東芯半導(dǎo)體、南亞科技（中國(guó)臺(tái)灣）、華邦電子（中國(guó)臺(tái)灣）、力積電（中國(guó)臺(tái)灣）等。
合肥長(zhǎng)鑫，是國(guó)內(nèi) DRAM 存儲(chǔ)芯片的龍頭企業(yè)。他們的 DRAM 技術(shù)主要來自于已破產(chǎn)的德系 DRAM 廠商奇夢(mèng)達(dá)，以及日系廠商爾必達(dá)。
2019 年 9 月 20 日，合肥長(zhǎng)鑫宣布中國(guó)大陸第一座 12 英寸 DRAM 工廠投產(chǎn)，并發(fā)布了首個(gè) 19nm 工藝制造的 8G DDR4，屬于歷史性突破。
根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，合肥長(zhǎng)鑫的產(chǎn)能 2022 年到 2023 年將有望達(dá)到 12.5 萬片。
福建晉華，大家應(yīng)該會(huì)有所耳聞。前幾年，他們被美國(guó)政府制裁，新聞鬧得很大。
2016 年 5 月，福建晉華與聯(lián)電合作，進(jìn)行利基型 DRAM 的生產(chǎn)。2017 年 12 月，鎂光指控福建晉華和聯(lián)電盜用了自己的內(nèi)存芯片技術(shù)。2018 年 1 月，福建晉華也就專利侵犯向鎂光提起訴訟。2018 年 10 月，福建晉華被列入出口管制實(shí)體清單。2018 年 11 月，美國(guó)司法部又以竊取鎂光商業(yè)機(jī)密為由起訴聯(lián)電和福建晉華。
一番折騰之后，聯(lián)電扛不住了。2019 年 1 月底，聯(lián)電宣布撤出福建晉華 DRAM 項(xiàng)目。2021 年 11 月，聯(lián)電和鎂光達(dá)成和解。目前，福建晉華方面審查還沒有完整的最終結(jié)果。
█ 結(jié)語
好了，洋洋灑灑寫了那么多，看到這里的都是真愛。
總之，DRAM 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)、手機(jī)等產(chǎn)品的重要組成部分，也是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施不可或缺的“零件”。
目前，國(guó)內(nèi) DRAM 存儲(chǔ)器已經(jīng)基本解決了有無的問題。下一步，要解決就是良品率提升的問題，以及產(chǎn)能爬坡問題。在融資能力、產(chǎn)業(yè)鏈配套及人才梯隊(duì)等方面，我們還需要不斷加強(qiáng)，謹(jǐn)慎前行。
期待我們能夠早日打破“三強(qiáng)”格局，在 DRAM 領(lǐng)域占據(jù)更重要的地位。
參考資料：
1、《這場(chǎng) DRAM 技術(shù)困局誰來破？》，王凱琪，全球半導(dǎo)體觀察；
2、《DRAM 江湖之美國(guó)演義》，芯光社；
3、《存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展歷程》，謝長(zhǎng)生；
4、《DRAM 芯片國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程曲折、前途光明》，湘財(cái)證券，王攀、王文瑞；
5、《存儲(chǔ)大廠又一次豪賭》，半導(dǎo)體行業(yè)觀察；
6、《存儲(chǔ)芯片行業(yè)研究報(bào)告》，國(guó)信證券；
7、《國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)等待一場(chǎng)革命》，付斌，果殼；
8、《關(guān)于半導(dǎo)體存儲(chǔ)，沒有比這篇更全的了》，芯師爺；
9、《科技簡(jiǎn)章 035-半導(dǎo)體存儲(chǔ)之閃存》，悟彌津，知乎；
10、百度百科、維基百科相關(guān)詞條。
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