三星半导体在1986年底累积亏损3亿美元,股权资本完全亏空,那个曾经被认为要破产的公司,如今掌握着全球DRAM市场近一半的份额。

1966年,当罗伯特·丹纳德在IBM实验室发明DRAM时,他可能不会想到,这个基于“MOS型晶体管+电容结构”的存储技术,会在未来半个世纪引发如此惨烈的全球竞争-2

从英特尔的第一款商用DRAM芯片C1103-2,到日本厂商的集体崛起与衰落,再到韩国三星的逆周期投资称霸市场,这段 dram历史 简直就是一部全球经济力量博弈的微缩史。


01 技术的诞生

1968年6月,IBM注册了晶体管DRAM的专利,但却因为反垄断调查而拖延了产业化进程-2。这个小小的延迟,给了其他公司机会。

一年后,美国加州的Advanced Memory System公司生产出了世界上第一款DRAM芯片,虽然容量仅有可怜的1KB-2

真正的转折点出现在1970年10月,英特尔推出了第一款成熟商用的DRAM芯片C1103-2

当时这款有18个针脚、容量1Kbit的芯片售价10美元,却很快成为全球最畅销的半导体内存-2

英特尔凭借C1103迅速壮大,到了1974年,其DRAM产品的全球市场份额竟然达到了惊人的82.9%-1。 当时的英特尔团队可能没想到,这种垄断地位会在十年后被彻底打破。

02 日本制造的反超

就在英特尔高歌猛进时,日本已经在悄悄布局。1976年,日本通过举国体制成立了VLSI联合研发体-2。 六个实验室专门研究高精度加工技术、硅结晶技术等半导体核心领域。

日本人的集体努力很快见效。1977年,日本成功研制出了64K DRAM,追平了美国公司的研发进度-2。 到了1980年代,富士通、日立、三菱、NEC、东芝等日本厂商凭借质量和价格优势,开始全面反超美国公司。

日本产品的质量优势非常明显。美国的计算机厂商发现,日本DRAM的缺陷率远低于美国产品,而价格却更具竞争力。到了1986年,日本存储器产品的全球市场占有率上升至65%,而美国则降低至30%-2

1985年,英特尔直接宣布放弃了DRAM市场-2。 美国的存储产业似乎要彻底输给日本了,但事情并没有这么简单。

03 逆周期投资的杀戮

当日本厂商以为胜利在握时,韩国三星开始了一场豪赌。1980年代中期,DRAM市场不景气,价格从每片4美元暴跌到30美分-1

三星推出64K DRAM时的生产成本是1.3美元/片,这意味着每卖出一片就亏损1美元-1

但三星没有退缩,反而加大了投资。到1986年底,三星半导体累积亏损3亿美元,股权资本完全亏空,接近破产-1。 关键时期,韩国政府出手“救市”,投入近3.5亿美元,并以政府名义背书为三星拉来了20亿美元的个体募资-1

三星的赌注下对了时机。日本半导体随后被美国打压,加上PC电脑进入热销期,三星顺利翻盘。这段 dram历史 中最经典的策略就是“逆周期投资”。

简单说,就是在行业低谷时大举投资,扩大产能,打压价格,让竞争对手加剧亏损直至倒闭。

04 从百家争鸣到三足鼎立

DRAM产业的竞争残酷程度令人咋舌。四十年前,全球大概有40-50家DRAM厂商,而如今只剩下三家巨头:三星、SK海力士和美光-2

这三家公司把持着全球90%以上的市场份额-9

1990年代到2000年初,DRAM产业经历了一场又一场清洗。台湾厂商曾试图进入市场,但在价格战的挤压下最终出局-9

2008年全球金融危机期间,DRAM价格跌破材料成本。此时的三星为了提高市场占有率,不惜亏本扩大产能,导致奇梦达和尔必达接连被淘汰-1

这种极度寡头化的格局,赋予了三巨头极强的定价权。在供需紧张时,它们可以默契地控制产能释放,享受价格暴涨带来的超额利润-9。 财报显示,在景气周期,DRAM巨头的经营利润率往往能突破40%-9

05 中国玩家的破局尝试

DRAM行业的门槛高到了天际。建设一座月产能10万片的先进DRAM晶圆厂,起步投资就高达150亿-200亿美元-9。 这还不包括每年数十亿美元的研发投入。

但即便如此,仍有新玩家试图破局。长鑫存储的突围向世界证明了一种可能性-9。 这家中国公司在缺乏EUV光刻机的条件下,通过工程工艺创新追赶国际巨头。

长鑫存储已成为中国内地唯一真正实现大规模量产的DRAM IDM厂商-3。 2023年11月,长鑫存储发布了基于18.5纳米工艺的LPDDR5产品,成为国内首家自主研发LPDDR5的公司-4

回顾这段 dram历史,从技术发明到全球竞争,从百家争鸣到寡头垄断,内存芯片的发展轨迹似乎已经清晰可见。但AI时代的到来,正在为这个行业带来新的变数。


06 网友提问

网友“芯片爱好者”问: 我经常听到DDR4、DDR5、LPDDR5这些术语,它们到底有什么区别?对我们普通消费者有什么实际影响?

回答: 这个问题提得好!很多人对这些术语感到困惑,其实它们都是DRAM的不同类型,针对不同应用场景优化。DDR系列主要用在台式机和服务器上,追求高性能;而LPDDR系列则专为移动设备设计,主打低功耗-7

举个例子啊,你手机上用的就是LPDDR内存,它比电脑上的DDR内存更省电,但性能可能略低一些。DDR后面的数字代表代际,数字越大越新。DDR5比DDR4速度快得多,功耗却更低-7。 这对普通消费者意味着什么呢?如果你买电脑,支持DDR5的主板和内存能让你的系统运行更快,特别是在处理大文件或玩游戏时。对于手机用户,LPDDR5或LPDDR5X能让手机更省电,同时处理多任务更流畅-7

现在的趋势是,DDR5正在逐渐成为主流-7。 英特尔和AMD的新平台都已经支持DDR5内存-10。 所以如果你现在要买新电脑,确实应该考虑选择支持DDR5的配置。不过也要注意,DDR5内存和主板通常会更贵一些,这就是技术更新常有的“早鸟税”。

网友“科技观察者”问: 我读到DRAM市场被三星、SK海力士和美光三家公司垄断,为什么没有新公司进入这个市场?这种垄断对行业和消费者是好事吗?

回答: 你看问题很深入啊!DRAM市场确实是全球半导体行业中垄断程度最高的领域之一。三巨头控制着超过90%的市场份额-9。 没有新公司进入的主要原因有两个:一是门槛极高,二是竞争极其残酷。

先说门槛,建一座先进的DRAM晶圆厂需要150亿到200亿美元的投资-9。 这还只是建厂成本,每年还需要数十亿美元的研发投入-9。 这么高的资金门槛就把绝大多数潜在竞争者挡在门外了。

再说竞争历史,DRAM行业经历了多次“大清洗”。三星著名的“逆周期投资”策略就是在行业低谷时大举投资,扩大产能,降低价格,把竞争对手逼到亏损破产的边缘-1。 通过这种策略,DRAM厂商从几十家减少到了现在的三家-2

这种垄断对行业和消费者的影响是双面的。一方面,垄断使厂商有很强的定价权,可能导致价格偏高-9。 另一方面,只有巨头才有资源进行持续的研发投入,推动技术进步。比如DRAM工艺现在已经演进到10纳米级别,制造难度非常大-9

值得关注的是,中国长鑫存储正在努力打破这种垄断格局-3。 虽然面临巨大挑战,但它的出现至少为市场增加了新的变数,长期来看可能有助于降低价格和促进创新。

网友“未来趋势”问: AI的快速发展对DRAM行业有什么影响?我们正处于DRAM技术的哪个发展阶段?

回答: 这个问题特别应景!AI的爆发确实正在重塑DRAM行业。传统上,DRAM市场随着PC和智能手机的销售波动,但现在AI服务器成为新的增长引擎。AI服务器使用的DRAM量是传统服务器的三到五倍-6

我们可能正处于DRAM历史的一个转折点。一些行业观察者认为,AI可能推动DRAM产业进入一个“准超级循环”,这个周期可能持续五到十年,甚至更长-6。 这与过去每三到四年一次的周期性波动形成鲜明对比-6

AI对DRAM的需求不仅是数量上的,更是规格上的。AI应用需要高带宽内存,这就是为什么HBM(高带宽内存)变得如此重要。HBM3、HBM3e等新一代规格正在快速发展-6。 只有DDR5才能用于生产HBM,这也是行业加速向DDR5过渡的原因之一-6

另一个有趣的发展是,DRAM的应用领域正在多元化。除了传统的手机和电脑,现在还有AI服务器、自动驾驶、边缘计算等新应用-6。 这种多元化可能使DRAM行业免受单一市场波动的影响。

从技术发展角度看,DRAM工艺仍在不断进步。美光已经推出了1β节点,并计划使用EUV光刻技术生产1γ节点-8。 同时,下一代DDR6内存也在开发中,速度将是DDR5的两倍-7

总的来说,AI正在为DRAM行业创造新的增长故事,但同时也带来了新的挑战和机遇。这个曾经被视为“大宗商品”的芯片,现在正被重新评估其战略价值-3。 对于行业内的公司和投资者来说,这既是一个机遇,也意味着需要适应新的游戏规则。