摘要：目前原廠進入3D NAND時代，64層3D技術產出大增且96層3D技術將進一步提高產量。由于原廠之間競爭加劇，產能由擴產變減產，預計2019年存儲密度增長率將下滑。我國存儲產業落后，國家大力支持存儲產業的發展，國內企業投資、建廠動作不斷。

　　原廠進入3D NAND時代

　　隨著3D技術的快速發展，2018年NAND Flash廠商三星、東芝/西部數據、美光/英特爾等原廠的3D NAND生產比重己超過80%，美光甚至可達90%，但由于2018年第四季度為淡季，原廠減緩Wafer產出，預估2018年全年NAND Flash存儲密度為2260億GB當量，較2017年增長40%。2018年NAND Flash的供應增加，主要有兩點因素，一是為了補足2016年及2017年NAND Flash市場供應的缺口，滿足數據的日益增長的需求，二是由于3D技術的發展，實現了單顆Die容量的大增。

　　圖1 全球NAND Flash儲存密度增長趨勢（單位：Billion/GB）

　（資料來源：中國閃存市場）

　　64層3D技術產出大增 96層3D技術將進一步提高產量

　　2018年，美光/英特爾、東芝/西部數據、SK海力士、三星等NAND Flash廠商合力推動64層/72層的3D NAND技術成為主流，專注于逐步提高3D堆疊層數增加單顆Die的容量，同時縮小Die尺寸提高Wafer晶圓Die的產出量。

　　采用64層3D NAND技術，一片Wafer晶圓(12英寸)約可切割出1000顆256Gb的Die，相較于1znm工藝2D技術每片切割出600多顆128Gb的Die，不僅容量翻倍，而且單顆Die的總數還增加了超過60%，既有利于增加NAND Flash的產量，也可以降低其生產成本。

　　為了持續提高成本競爭力，確保先進技術在市場上的領導優勢，三星、東芝/西部數據在2018年Q3量產96層256Gb和512Gb TLC NAND搶占先機，美光/英特爾、SK海力士96層技術則在2018年四季度投產。2018下半年是原廠96層3D技術量產初期階段，由于良率不高，一片Wafer晶圓(12英寸)大約可以切割出750顆512Gb的Die，雖然單顆Die的總量不及64層/72層技術，但總GB量仍增加了50%。

　　預計2019年，96層技術將成為NAND Flash廠商的主流量產技術，隨著技術的不斷發展，量產良率也將逐漸提高，尤其是單顆Die從512Gb量產，且向ITb容量升級，預計2019年NAND Flash存儲密度將進一步增長至3100億GB當量。

　　圖2 原廠3D技術發展趨勢

　　（資料來源：中國閃存市場）

　　表1 Wafer晶圓產能分析

　　（資料來源：中國閃存市場）

　　原廠產能由擴產變減產 2019年存儲密度增長率將下滑

　　2018年以來，美光/英特爾、東芝/西部數據、SK海力士、三星等NAND Flash廠商不但在96層以及QLC創新技術上競爭十分激烈，而且還在投資、建廠、擴產等方面開展競爭。

　　2018年三星投資70億美元啟動中國西安二期生產項目，預計將于2019年三季度投產。三星平澤工廠一樓己實現3D NAND的量產，滿載月產能可達10萬片，二樓分東、西產線，用于生產DRAM和NAND Flash，滿載月產能可達20萬片。三星方面表示未來5年內將投資30兆韓元用于提高平澤廠的生產能力。

　　2018年6月東芝完成向貝恩資本所牽頭財團出售存儲芯片業務的交易，TMC也將在2019年從東芝總部大樓遷出，開始獨立經營，并投資1400億日元用于Fab 6工廠潔凈室的設備安裝，該工廠己在2018年三季度生產96層3D NAND，還投資約70億日元在巖手縣新建Fab 7工廠，預計將在2019年完成，2020年開始量產。東芝合作伙伴西部數據將在未來3年內投資5000億日元，用于四日市Fab6和Fab7工廠的建設。

　　美光在新加坡除了Fab10N和Fab10×工廠，還投資數十億美元新建Fab10三期工廠和擴大研發團隊，預計將在2019年中完工，Q4初期投產，2020年逐漸增加產出。英特爾投資的大連工廠二期項目，從2018年Q3正式量產96層3DNAND為了滿足工業、物聯網、汽車等領域對存儲芯片的需求，美光還規劃2030年前投資30億美元擴建美國弗吉尼亞州Manassas的工廠，用于潔凈室的擴建，預計將于2019年秋季完成，并將于2020年上半年投產。

　　SK海力士投資興建的清州M15廠在2018下半年完成潔凈室安裝，預計從2019年QI開始持續擴大投產量，還投資3.5兆韓元在利川新建M16工廠，預計2020年底投產。此外，SK海力士在重慶投資12億美元擴建NAND Flash封裝測試二期項目，預計將在2019上半年完工。

　　原廠產能競賽如火如荼時，市場需求卻在2018年四季度驟降，尤其是蘋果iPhone銷量不佳，使得淡季更顯疲軟，再加上全年消費類NAND Flash價格大跌65%原廠不得不改變策略，西部數據減少wafer產出量，并減緩下一步96層3DNAND擴產計劃，三星則縮減平澤工廠二樓的生產規模，美光將2019年投資預算從之前預估的105億美元下修至90億美元。因為原廠的策略發生變化，預計2019年存儲密度約為3100億GB當量，增長率約35%。

　　中國大力發展存儲產業 企業投資、建廠動作不斷

　　目前我國存儲產業薄弱，國家鼓勵存儲產業的發展。在3D NAND產品線的布局上，國內的一批具有實力的企業分別從技術研發、產品創新、大數據方案等方面尋求突破，其中的代表有兆易創新、長江存儲、合肥長鑫、紫光存儲、東芯半導體、紫光西部數據等。

　　圖4 中國存儲產業發展布局重要環節

　　(資料來源：中國閃存市場)

　　在3D NAND方面，長江存儲專注于3D NAND研發，已于2018下半年發布突破性的技術—XtackingTM，該技術將于2019年三季度引入到64層3D NAND的量產中，還計劃將于2020年推出128層堆疊3D NAND，緊跟國際主流廠商的腳步。在產能方面，長江存儲武漢存儲基地一期工廠已經于2018下半年進行少量32層3D NAND的生產，并將在2019下半年量產64層3D NAND，該工廠滿載月產能可達15萬片。目前長江存儲己啟動武漢存儲基地二期擴產項目的建設，項目投資為17.8億美元，建成后將進一步擴大武漢存儲基地的生產規模。

　　除了武漢存儲基地，成都與南京的存儲基地也在有條不紊的建設中。其中紫光成都存儲制造基地的項目總投資約為240億美元，將用于建設12英寸3D NAND存儲晶圓生產線，該基地瞄準國內高端集成電路產品的設計、制造等薄弱環節，進行存儲芯片及模塊、解決方案等關聯產品的研發、制造及銷售;紫光南京集成電路基地項目一期投資約為105億美元，項目總投資超過300億美元，計劃將于2019年建成，主要用來生產3D NAND、DRAM等存儲芯片，月產能可達10萬片。

　　雖然中國存儲產業起步較晚，但發展較快。隨著武漢二期、南京、成都等存儲基地的開工，將進一步推動我國存儲產業的發展。

　　結語

　　目前存儲產業技術發展較快，產業競爭激烈。我國存儲產業起步較晚，技術儲備不足，國產化率低。2018年福建晉華遭受“禁售+訴訟”雙重打擊，給國內諸多存儲企業的發展敲響了警鐘，國產儲存芯片的發展任重而道遠。