【熊猫时报讯】最近，中国东部安徽省一家投资80亿美元的工厂透露，它的动态随机存取内存芯片找到了客户，来自全国各地的高科技支持者们开了香槟庆祝。
成立四年后，长鑫储存技术(ChangXin Memory Technologies)终于成熟起来，成为中国首家设计和生产芯片的公司。芯片是多数计算设备的核心组件。
该公司从去年9月开始批量生产这种芯片。但5月份的消息最终证实，中国可以与三星、海力士和美光等全球巨头竞争。这三家公司是全球最大的DRAM制造商，合计控制着90%的市场份额。
这一消息被誉为长信和中国半导体行业的重大进展。面对西方日益严格的技术出口限制，中国半导体行业突然开始加速提高自给自足程度
与此同时，中国正投入数十亿美元建设自己的半导体行业，该行业同时生产存储芯片和逻辑芯片，这是两大类高科技芯片。在这两种产品中，内存更为简单，因此可能是中国更容易进入市场并迅速获得市场份额的产品。
根据半导体行业协会(semiconductor Industry Association)的数据，在2019年规模为4120亿美元的半导体市场中，存储芯片占了1060亿美元。尽管中国是全球最大的半导体买家，但中国国内企业在实际芯片制造领域的份额几乎可以忽略不计。
这让长鑫在那些希望提升中国在该领域形象的人中迅速蹿红。
随着中美之间的紧张关系日益加剧，许多人预测，一场技术“冷战”将使长鑫成为受益最大的中国公司之一。但行业专家表示，要想生产市场需要的产品，需要的不仅仅是政府的支持，而且该公司还需要证明其芯片是可靠的，并能与现有芯片竞争。
从头开始
“在DRAM领域，韩国和美国厂商经过多年的沉淀才做到20纳米以下的工艺，长鑫一上来就要做19纳米，我们都很难相信。”一名接近长鑫存储的技术人士向财新记者回忆。
他进一步解释，打造DRAM门槛极高，生产环节尤为困难，涉及上千道工序，两个最重要的参数——套准精度和关键尺寸都是几纳米级，稍有偏差就会造成晶圆上所有芯片作废，只有经验丰富的人在拿到成品时才能快速分析出，上千道工序到底哪里出了问题，缺乏经验的团队几乎无从下手。
长鑫项目几乎是平地起高楼。2016年5月，长鑫项目在素有“IC之都”之称的安徽合肥启动，初期十分低调。2017年10月，芯片设计公司兆易创新（ 603986.SH ）一纸公告揭开长鑫面纱：兆易创新与合肥产投集团签订协议，双方将共同出资建设工艺制程为19纳米的12寸晶圆存储器项目。两个月后，合肥产投集团官网公布，该项目总投资80亿美元，分三期建设，一期投资约180亿元，设计产能为12.5万片。
项目公司为合肥长鑫集成电路有限责任公司，注册资本金20亿元。目前合肥产投集团持股99.75%，合肥产投新兴战略产业发展合伙企业（有限合伙）持有剩下的0.25%。合肥产投集团由合肥市国资委100%持股。
项目早期的实际牵头人是中芯国际前总裁兼CEO王宁国。王宁国在华人半导体圈子里号召力颇强，被誉为“应用材料专利之王”，此前曾在美国应用材料公司、华虹集团担任高管。
王宁国从台积电、联华电子等中国台湾芯片企业招募人员，搭建了早期的核心团队。“早期员工大多奔着王宁国的名号去，管理层以中国台湾人为主，氛围也是台企风格。”上述接近长鑫存储的技术人士介绍，长鑫还从韩国招募工程师，以设计、研发为主。韩国是DRAM领域的头号强国，培养了大量存储器人才。
除了招募海外人才，长鑫也从大陆吸收了一批资深工程师和应届毕业生。上述技术人员介绍，工程师主要来自武汉新芯、中芯国际、华虹宏力以及位于无锡的海力士工厂，“要有晶圆厂经验，懂得车间的环境和流程，才能尽快上手”；应届毕业生则来自物理、化学材料、电路设计等专业，因为集成电路专业学生供应不足，“这些相关学科更容易培训”。财新记者了解，目前，长鑫存储约3000人，技术人员达到80%，海外与本土员工比例约为3 ：7。
随着合肥产投与兆易创新合作深入，王宁国逐渐淡出。2018年7月，朱一明辞去兆易创新总经理一职，赴长鑫存储担任CEO。朱一明毕业于清华大学，技术出身，从美国留学回国后创立兆易创新，专注于NORFlash（代码型闪存芯片）。 一名长鑫内部员工评价，朱一明为人低调务实，出差坐经济舱，常在公司内提及“埋头苦干，保证交付”。
按照2017年10月兆易创新与合肥产投的约定，长鑫要在2018年底之前研发出芯片，产品良率（测试电性良好的晶片占整个晶圆的比例）不低于10%。如果按期完成，兆易创新在之后五年内收购合肥产投的股权。如果未能按时完成目标，双方按照1 ：4的比例共担项目损益；如果合肥产投决定退出但兆易创新仍希望继续运营，兆易创新需要收购合肥产投在项目中享有的清算或处置收益。兆易创新可以引入双方认可的第三方进行回购。
兆易创新是2005年成立的一家民营的特定芯片设计公司，在NORFlash领域目前已经做到全球前五。2016年，兆易创新登陆上交所，目前市值超过1000亿元。不过2019年其营业收入只有32亿元，净利润6亿元。针对长鑫项目回购的这一设计，类似“京东方模式”：地方政府承担初始资金压力，最终项目还是交由企业市场化运营。
“2018年7月，长鑫就已经成功了一颗。”上述技术人员回忆，当时已经验证了设计没有大问题，“如果设计大改几次，会耗费大量人力、财力”，之后的任务就是不断优化参数，提高良率。他介绍，当时长鑫试生产，一片晶圆的产量约为700至800颗，正式生产中可以达到约1700颗。
2019年9月，朱一明宣布DDR4产品投产。据长鑫存储的数据，其产能在2019年年底达到每月2万片，2020年中达到4万片。这一节奏基本符合最初设计的时间表。
从研发、设计到投产，合肥产投为长鑫存储拉来了最主要的资金。2017年，合肥产投与兆易创新约定共同出资180亿元支持一期建设，截至2018年年底，兆易创新需要承担的36亿元一直未到账。2019年4月，兆易创新宣布以可转债方式向项目投资3亿元，到2019年底实际出资仅2亿元。
在2019年5月召开的GSA峰会上，朱一明介绍，当前长鑫存储已花费25亿美元（约177亿元人民币）用于研发和资本支出。彼时，朱一明接受《中国证券报》采访时表示，人才费用、设备折旧、研发投入持续成为公司的压力，“希望尽快投产，让现金流滚动起来”。
一名接近长鑫存储管理层的人士对财新记者称，产品商用只能说是缓解了资金压力，毕竟芯片项目投资巨大，不可能在短时间内收回成本。但她同时也表示，半导体项目需要的资金、人才、技术等要素中，最容易解决的就是钱，“这个项目如果折到钱上不现实”。
据合肥产投官网，2019年8月，国开行牵头给予长鑫存储160亿元银团贷款。一名熟悉长鑫融资情况的人士向财新记者表示，国家集成电路产业投资基金二期一直在对长鑫存储做尽调，大概率会投资。
市场如何突围？
2019年9月，长鑫存储宣布投产，于2019年底正式交付。整个中国半导体业界为之侧目。之后，长鑫存储迟迟未公布客户名单，业内质疑声起：“它说自己量产了，客户在哪里？”
实际上，长鑫存储已经低调开启商用。2020年5月以来，多款搭载长鑫存储DRAM芯片的内存条上市。这些内存条产品均采用长鑫存储的双倍数据速率（DDR4）内存芯片，频率以2666Mhz为主，容量为8GB和16GB。模组厂商江波龙于5月15日宣布，长鑫存储的颗粒已通过其EVT完整的颗粒级测试，并已推出三款搭载长鑫存储颗粒的内存产品。
从性能上来看，长鑫存储的颗粒和一线芯片原厂还有差距。“有模组厂商愿意用，说明产品可以满足基本使用需求，只是在更严苛的条件下它不一定达标，要牺牲一些其他特性，但不影响使用。”一名资深行业人士告诉财新记者，例如，长鑫颗粒跑到3000Mhz以上频率会明显发烫，而三星的同类产品则不会。频率是衡量内存芯片性能的主要指标之一，一般而言，用户希望频率越高越好。他认为，在相对低端的PC市场，普通消费者可以买回家用起来，但电竞这种高端市场暂时还不会使用这类内存条。
按用途来分，DDR4内存芯片可应用在服务器、个人电脑（PC）、汽车和工业等领域。按销售渠道划分，DDR4内存芯片可供给模组厂，做成电脑内存条零售；也可供给电脑、服务器厂商直接应用在设备中。目前长鑫合作的光威、江波龙等厂商属于零售渠道，即将颗粒做成内存条直接销售。如果芯片原厂想向服务器或者PC厂商供货，还需要通过一系列测试，满足更高的性能要求。
在企业级市场，长鑫存储正奋力寻求突破。上述接近长鑫存储管理层的人士向财新记者介绍，长鑫已向多家厂商送样，“但厂商最终选择长鑫不会只因为国产，还要保证其产品性能、安全。”她强调，开发企业级市场需要时间，一些企业的测试要求连续多月甚至长达一年，全方位测试芯片的性能。“如果一开始不达标没关系，我们可以继续调整。”
在企业级市场，三星、海力士、美光占据绝对优势，后来者进入压力大。上述接近长鑫存储管理层的人士透露，一些企业客户想尝试使用长鑫产品，会遭到主流厂商施压，潜台词是“如果用长鑫，那我就不供给你了”。
“内存不能出错，一出错电脑就死机，笔记本厂商对内存要求更严，而进入服务器供应链则是最难的。”中国闪存市场分析师戴晓瑜向财新记者分析，“如果长鑫能够进PC厂商（的供应链），就基本不用担心市场问题了，接下来再去做服务器。”据调研机构集邦咨询数据，2019年全球内存需求中，PC、服务器的市场份额分别为14%和32%。
此外，市场对长鑫存储进入政府采购预期颇高。一名北京的半导体行业人士表示，政府采购市场有理由扶持国产产业，而且近年随着智能城市的兴起，政府对服务器需求也很大。不过，长期来看，长鑫存储要站稳脚跟，必须直面市场竞争。
以2020年每月4万片的产能来看，长鑫存储占据全球投片量的约4%。集邦咨询分析师吴雅婷认为，由于今年长鑫的投片规模不算大，海外品牌现阶段不会做出任何调整；预计到明年，长鑫将有机会在国内市场具备一定影响力。
在长鑫存储积蓄力量之际，市场担忧主流厂商启动价格战。在DRAM市场，竞争一直很激烈，在关键时刻，主流厂商甚至愿意承受亏损，用价格战逼退竞争对手。
长鑫存储显然在成本上没有优势。内存芯片的成本主要取决于工艺和良率。一般而言，工艺越先进，晶圆上产出的芯片数越多；良率越高，产出芯片中能用的量就越大。目前，长鑫存储的DDR4颗粒采用19纳米制程，而三星、美光早已采用14至16纳米制程；良率提升则需要时间，即使是主流厂商也需要一到两年才能将新工艺的良率提升至90%，而长鑫存储2019年9月才正式投产。上述半导体行业资深人士表示，即使不考虑良率，以同样的一片12寸晶圆来看，长鑫存储的产出不及三星的一半。
不过，上述接近长鑫存储管理层的人士认为，价格战不会致命。内存芯片的销售周期较长，长鑫存储完全可以暂缓资金回流速度，等到价格见好再卖。更关键的是，客户也希望看到更多竞争。“下游厂商很聪明，知道如果陪它们玩，把长鑫杀死了，它们马上就会涨价。没有人愿意养虎为患，最后出现一家独大。”
吴雅婷向财新记者表示，长鑫的定价策略尚未明确，不过初期其出厂定价略低于其他供应商产品。另一家调研机构也向财新记者表示，长鑫颗粒的定价低于三星，不过差距较小。
脆弱的中国“芯”
尽管长鑫存储已经走进市场，但从整个中国存储产业来看，技术、人才、供应链等极度缺失，生态仍然脆弱。
2015年，受国家政策拉动，加上中兴被美国制裁、芯片断供的刺激，国产芯片替代呼声日隆，各地芯片项目应运而生。2016年，福建晋华、合肥长鑫和紫光集团旗下的长江存储相继成立，被视为中国建立存储芯片产业的“三驾马车”。
晋华成立不到两年，尚未推出产品，便遭遇美国专利和监管双重狙击。2017年12月，美国存储巨头美光将联电及晋华告上加州法庭，称其涉嫌窃取商业机密。2018年10月，美国商务部又将晋华列入出口管制实体名单，理由是晋华已接近达到大规模量产DRAM的水平。由于该技术“很有可能”来自美国，这些产能会威胁到美国同类企业，影响美国军队的供应链，从而对美国的国家安全或外交利益产生影响。受美国制裁影响，晋华业务基本停滞。
芯谋研究首席分析师顾文军曾向财新记者表示，因为DRAM更加成熟、高度集中和更加“标准”的产业特性，做DRAM的难度要远超闪存，任何新进入者都面临着技术来源、团队、专业化运营和成本的几大难题。福建晋华被禁，是一个警示。外界普遍认为，在DRAM领域，要突破三星、海力士、美光三家企业的专利封锁非常困难，中国企业尤其需要注意。
长鑫存储希望借奇梦达专利筑起护城河。朱一明在2019年9月的世界制造大会上介绍，通过与奇梦达的合作，长鑫存储获得1000多万份有关DRAM的技术文件及2.8TB数据，成为最初的技术来源之一，公司在此基础上开发出独有的技术体系。之后长鑫又分别收购英飞凌和美国半导体公司蓝铂世（Rambus Inc.）部分DRAM专利和实施许可。
长鑫存储还聘请了两名奇梦达资深技术人才库斯特（Karl Heinz Kuester）、濮必得（Peter Poechmueller）出任公司顾问。库斯特在奇梦达工作了24年，一路做到技术及预研副总裁，负责新技术研发；濮必得在西安成立了奇梦达DRAM研发中心，并担任总经理。
奇梦达前身是欧洲DRAM龙头英飞凌（Infineon）。2006年，英飞凌剥离了亏损严重的DRAM业务，成立奇梦达。受2008年全球金融危机和市场竞争的不利影响，成立不到三年的奇梦达在2009年破产，留下了相当数量的DRAM专利和技术文件。
“奇梦达的技术路线跟美光不一样，长鑫拿到更多的技术授权和专利有防御作用。”一名北京的半导体行业人士对财新记者称，当竞争对手发起专利战，一些基础的专利可以用来“打仗”。
接近长鑫存储的人士也向财新记者透露，长鑫尤其注重对know-how（关键技术）的处理，公司会详细记录技术路线图，以备在遭遇诉讼时拿出证据，还会要求从其他公司过来的员工一律不得携带文件。
除了专利挑战，基础研究、人才、资金等亦是掣肘。上述专注于研究半导体行业的教授介绍，1990年，中国开展首次内存芯片产业化，原来的电子工业部启动“908工程”，由无锡华晶建立6英寸DRAM产线。该项目历经七年才量产，当产品终于问世时，技术已经远远落后于韩国厂商。“为什么刚量产就落后了？因为做产品开发的时候没有做科研，等你的产品出来，别人新研发的技术又出来了。”
该教授强调，在芯片的研发端，科研人员负责底层技术突破，产品开发人员进行实践，两者缺一不可，在追赶产品的时候也要将资源向底层技术倾斜。
据波士顿咨询（BCG）今年3月发布的报告，美国半导体行业成功因素之一是巨额研发投入。过去十年，美国芯片行业投入高达3120亿美元，科研投入占总收入比例接近20%，大大高出海外企业的7%至14%。
要做好研发，中国半导体人才缺口巨大。据《中国集成电路产业人才白皮书》，到2021年，中国半导体行业总共需要72万人，缺口为26万。上述专注研究半导体行业的教授介绍，中国每年集成电路相关专业毕业生约为2万人，其中不少人会进入政府、互联网行业等，最终留在本行业内的不超过三分之一。
值得庆幸的是，技术迭代速度开始减缓。清华大学微电子研究所所长魏少军认为，技术不会永远高歌猛进，比如DRAM可能走到十几纳米就将停滞下来，“在别人发展放缓的时间窗口里，我们可以一步步追赶”。同时他强调，在原有的技术之外，新技术会不断涌现，就像盖房子，你可以用砖，也可以用木头、竹子、钢材，关键在于技术上能否找到合适的路径去做这件事。“现在市场已经开始涌现许多新型存储器，譬如英特尔的X-Point等，中国的存储器企业或许可以从新技术上切入。”
中国存储产业刚刚起步，业界呼吁集中资源，避免内耗。2016年，紫光和武汉新芯合流，成立长江存储主攻闪存，就是因为在探索中形成共识：做存储器不可能四面开花，一定是集中资源、人力、财力去做。在更为艰难的DRAM领域，除了长鑫存储，紫光集团2019年亦在重庆布局12英寸存储芯片，计划2021年建成投产。市场担忧，两家公司能否借鉴韩国两大存储巨头三星、海力士的经验，避免内讧最终寻求共同成功。同时，这还将取决于资本是否有足够的耐心支持中国国产存储走下去。
