4月，儲存晶片似乎迎來行業的轉折點。月初，筆者曾報導過閃迪、美光等公司開啟漲價潮。月尾，來自市場研究機構的統計資料給這個月儲存晶片的價格走勢做了總結。DRAMeXchange 4月30日資料顯示，用於個人電腦的通用DRAM DDR4 8Gb（千兆字節）產品的固定交易價格為1.65美元，較3月份上漲22.22%。用於儲存卡和USB的128Gb MLC NAND快閃記憶體的固定交易價格也較3月份上漲11.06%，達到2.79美元。關於價格波動的原因，主要是IT裝置製造商為應對美國關稅風險，急於增加晶片庫存，從而推動採購需求。從當前市場來看，如果要問儲存晶片的“甜蜜點”何時到來？筆者認為，當下已至。01. DRAM，持續漲價短短一周，DRAM市場已有兩則漲價消息傳出，分別為SK海力士與三星電子。近期，供應鏈內部消息透露，SK海力士公司針對其消費級DRAM晶片進行了價格調整，上調幅度超過了10%。另有報導稱，SK海力士計畫將DDR5 DRAM價格上調15%-20%。5月初，三星電子與主要客戶就提高DRAM晶片售價達成一致。其中，DDR4 DRAM價格平均上漲兩位數百分比，具體為20%;DDR5 DRAM價格上漲個位數百分比，約為5%。三星電子已以漲價後的價格與客戶簽訂了DRAM供應合同，並稱整個半導體行業的DRAM價格都在上漲。這是三星電子今年首次上調DRAM價格，也是近一年來的首次。業內人士表示，儘管去年半導體市場面臨供應過剩的挑戰，但隨著主要生產商減少產量，市場供應量已有所縮減。當前，隨著三星啟動漲價，新一輪合同談判正在緊鑼密鼓地進行中。然而，漲價僅僅是DRAM市場當前表現的其中一種，該市場的變化，並非止步於此。02. DRAM競爭，開始分層DRAM市場的競爭格局，便是最顯眼的變化之一。今年2月，市場消息稱，三星、SK海力士和美光等主要DRAM製造商逐步計畫在2025年下半年終止DDR3和DDR4記憶體的生產。這一決策是由於對HBM（高頻寬記憶體）和DDR5等最新記憶體技術的需求增加，以及DDR3和DDR4記憶體收益性的下降所驅動的。預計從2025年夏季開始，由於這些主要廠商的退出，市場上DDR3和DDR4的供應將顯著減少，可能導致實際的供應短缺情況。具體來說，SK海力士於2023年年底，停止供貨DDR3，並於2024年第三季度將DDR4的生產比重降至30%，第四季度更降至20%。三星於2024年第二季停產DDR3，並持續減少DDR4產能，轉向DDR5與LPDDR5等高階產品。另外，台灣最大DRAM晶片製造商南亞科目前產能主力也開始大幅轉向DDR4及DDR5，DDR3僅接受客戶代工訂單。不過從近日的市場現狀來看，晶片巨頭的DDR4的減產動作或許並不會太快，畢竟這些公司還在近日逐步調漲產品價格，這也從另一方面證明目前市場對於DDR4的需求較為旺盛。在DDR5、HBM領域，國產儲存公司的競爭能力有限，單隨著國際廠商的逐步退出DDR3及DDR4市場，國產儲存有望憑藉成本優勢承接這部分市場需求。DDR3主要應用於液晶電視、數字機頂盒、WiFi路由器、掃地機器人、網路交換器等消費電子與網路通訊等領域。聚焦國內產業鏈，中國大陸DDR3產品性能比肩海外廠商，Fabless廠商如兆易創新、北京君正、東芯股份均主要發力DDR3和小容量DDR4。03. DRAM龍頭，易主根據近日多方研究機構發佈的統計報告，均顯示在SK海力士與三星的DRAM市場份額爭奪戰中，SK海力士首次登頂，終結三星長達四十多年的市場統治地位。據行業研究機構Counterpoint發佈的2025年第一季度DRAM記憶體市場份額報告顯示，SK海力士在該季度首次超越三星電子，佔據市場第一的位置。這一成果主要得益於其在HBM領域的突出表現。資料顯示，2025年第一季度，全球三大DRAM廠商——SK海力士、三星電子和美光科技分別佔據了36%、34%和25%的市場份額，其餘廠商則分享了剩餘的5%。在HBM細分市場中，SK海力士更是佔據了70%的主導地位。隨後，CFM也發佈了統計資料，在AI伺服器需求與PC和移動需求復甦推動下，疊加關稅觸發的部分補庫存需求的共同影響，2025年一季度DRAM整體表現優於預期，全球DRAM市場規模同比增長42.5%至267.29億美元，環比減少8.5%。期間，SK海力士憑藉在HBM領域的絕對優勢，以36.7%的市場份額首度登頂全球DRAM市場第一。王座易主的硝煙未散，儲存賽道已掀起更殘酷的技術角力。為了提前克服 DRAM 擴展限制並引領下一代記憶體製造，幾大科技巨頭均在不斷開發新的記憶體技術，以期在接下來的儲存之爭中再拔頭籌。04. DRAM，新技術角力DRAM，邁入EUV時代首先看看三大儲存晶片巨頭在先進製程節點的競爭現狀。自2016年以來，DRAM就一直在10nm等級（19nm到10nm，或1X）徘徊，三大儲存廠商（三星、SK海力士和美光）也都推出了多代的工藝。當中的每一次升級，都涉及在某些維度上減小 DRAM 單元尺寸，以實現增加密度和降低功耗的目的。儲存業界關於製程的命名規則比較特殊叫做：1x、1y、1z等。 1X nm節點在16-19nm之間，1Y nm在14-16nm之間，1Z大概是12到14nm。1α則是DRAM製程在1z之後的一個演進，根據現階段所知的消息，1α的製造工藝大致對應於10-12nm的工藝。 1α-nm可能對應的是更小的12~14nm，1β-nm可能對應的是10~12nm，1γ-nm可能對應的是10nm。如今，這一技術競賽已經打到10nm及以下。據韓媒ETNews 報導，三星電子為應對其 12nm 級 DRAM 記憶體產品在良率和性能方面的雙重挑戰，已決定在改進現有 1b nm 工藝的同時，從頭設計新版 1b nm DRAM，該項目被命名為 D1B-P。同時他們還調整了第六代10奈米級（1C）DRAM的開發計畫。另一方面，三星電子的第六代 10 奈米級 1c DRAM 製程開發進度出現延遲。原本計畫在 2024 年 12 月將 1c nm 製程 DRAM 的良率提升至 70%，達到結束開發工作、進入量產階段所需的水平，但實際情況是，儘管三星在 2023 年末成功制得 1c nm DRAM 的良品晶粒，整體良率卻無法滿足要求。據市場人士透露，三星計畫在未來六個月內將良率提升至約 70%。三星上代1b nm 記憶體於 2022 年 10 月完成開發、2023 年 5 月量產，若按新計畫，1c DRAM 開發結束時間定於 2025 年中，量產則可能延後到 2025 年底，兩代 DRAM 工藝間的間隔會來到約 2.5 年，這明顯長於 1.5 年的業界一般開發周期。三星的競爭對手SK海力士已於 2024 年 8 月底宣佈完成 1c DRAM 開發，並計畫在 2025 年 2 月開始量產 1c nm DRAM 晶片，成為全球首家運用 1c nm 工藝生產 DRAM 晶片的儲存器供應商。今年2月，美光宣佈，該公司在業界率先向生態系統合作夥伴和特定客戶交付了專為下一代 CPU 設計的 1γ（1-gamma）、第六代（10 奈米級）DRAM 節點 DDR5 記憶體樣品。1γ DRAM 的這一里程碑建立在美光之前 1α（1-alpha）和 1β（1-beta）DRAM 節點領導地位的基礎上，旨在提供創新，為未來計算平台提供支援，從雲端到工業和消費應用，再到邊緣 AI 裝置，如 AI PC、智慧型手機和汽車。在推進技術迭代的過程中，EUV吸引到各方注意。按照SK海力士的說法，半導體行業一直在準備以 EUV 光刻機實現 10 奈米級規模的工藝。通過利用 13.5nm 波長的光，EUV光刻機較之現有的 193nm 的 ArF 實現更精細的半導體電路圖案，而無需進行多重圖案化。借助這種方式，能將處理步驟的數量減少了，因此製造時間比當前的多重圖案化技術（如四重圖案化技術 (QPT)）更短，從而使 EUV 成為迄今為止唯一的突破。早在2020年，儲存晶片巨頭就已經關注到EUV在未來先進製程製造中的便利性。三星是三大儲存原廠中首先引入 EUV 的企業，2020年3月，三星宣佈採用 EUV 光刻裝置製造 10nm DRAM 晶片，並在同年交付 100 萬個基於 EUV 技術的 10 奈米級 (D1x) DDR4 DRAM 模組 。2021 年 10 月，三星正式量產 14nm EUV DDR5 DRAM 。據悉，三星為穩定EUV工藝，不僅配置了超過30台EUV裝置（全球最大規模），還成立專項工作組，由前英特爾專家李尚勳主導光刻膠材料研發和光源最佳化。其內部資料顯示，通過改進掩模保護膜和缺陷檢測演算法，近期EUV層良率已提升至85%以上。此外，三星電子計畫在其華城園區安裝首台來自 ASML 的High-NA EUV（極紫外光刻）光刻機。2021 年 2 月，SK 海力士完成了首個用於 DRAM 的 EUV 晶圓廠 M16，正式引入 EUV 光刻裝置，並在同年 7 月宣佈量產 1a nm 工藝的 8 千兆的 LPDDR4 EUV DRAM 。SK海力士則採取漸進式擴張，通過與美國應用材料公司合作開發混合式光刻方案，試圖平衡成本與性能。其採取了更為保守的策略。儘管在D1c DRAM中計畫應用超過五層EUV工藝。據悉，當下已有10多台EUV光刻機在利川的M16工廠運作。在去年的組織調整中，SK海力士解散了原本獨立運作的EUV技術小組，並將其併入了未來技術研究院。 這一調整彰顯了SK海力士專注於長遠技術突破的決心，而非僅僅追求短期產量的提升。在SK海力士的計畫裡，High-NA自然必不可少，目前SK海力士正在計畫加大對下一代EUV光刻裝置的投入。與其他半導體大廠相比，美光並不急於為DRAM晶片生產匯入EUV（極紫外光）裝置，其DRAM晶片產品皆採用DUV（深紫外光）光刻機製造。一直到2024 年，才有報導稱美光計畫在其 10 奈米級的 1γ 製程技術上進行 EUV 光刻技術試生產，預計 2025 年大規模量產 。現階段，美光正在日本廣島工廠開發相關製造技術 。美光選擇在此時引入 EUV 技術，主要因為 DRAM 先進製程不斷朝 10nm 等級邁進，傳統光刻技術已難以滿足生產需求。3D DRAM成為潮流除了製程工藝微縮，3D DRAM 技術正逐漸嶄露頭角，被視為儲存晶片行業未來發展的重要方向之一。3D DRAM 技術的出現，源於傳統二維 DRAM 架構在面對不斷增長的儲存需求時逐漸顯露出的侷限性。隨著電子裝置對儲存容量和性能的要求日益提高，傳統 DRAM 在儲存密度、讀寫速度和功耗等方面面臨著嚴峻挑戰。為了突破這些限制，半導體行業借鑑了 NAND Flash 的 3D 堆疊技術經驗，開始探索將 DRAM 從二維平面向三維立體架構轉變。在3D DRAM技術領域，三星、SK海力士和美光三大儲存巨頭均已展開佈局，但技術路徑與命名體系存在差異。三星是垂直堆疊技術引領者，通過垂直通道電晶體（VCT）技術，將電晶體垂直排列，使單元面積縮小30%，並結合鉿鋯氧化物（HZO）材料最佳化電荷儲存性能。目前其已成功研發128Gb容量的3D X-DRAM樣品，計畫2025年推出基於4F²架構的商用產品，目標2030年前將單顆晶片容量擴展至1Tb。該技術的優勢為高頻寬、低延遲，單位面積儲存容量較傳統2D DRAM提升3倍以上。據韓媒近日的最新報導，三星半導體（DS）部門的管理層已制定了明確的VCT DRAM量產路線圖，並正式啟動相關工作。正如上文所言，三星正在量產第五代10奈米級DRAM，並計畫在今年實現第六代產品的量產，在確定了明年開發第七代產品的時間表後，三星最終選擇了VCT DRAM作為第八代產品的開發方向。SK海力士自然不會在新一輪技術競賽中落後，該公司採用垂直柵極（VG）技術。去年在“VLSI 2024”大會上展示了5層堆疊3D DRAM原型，並宣佈實現了56.1%的良率。其研究論文，指出實驗中的3D DRAM顯示出與目前使用的2D DRAM相似的特性，這是海力士首次披露其3D DRAM開發的具體資料和運行特性。此外，海力士還在研究將IGZO材料應用於3D DRAM，以解決頻寬和延遲方面的挑戰。IGZO是由銦、鎵、氧化鋅組成的金屬氧化物材料，大致分為非晶質IGZO和晶化IGZO。美光在2019年就開始了3D DRAM的研究工作。截止2022年8月，美光已獲得了30多項3D DRAM專利。相比之下，美光專利數量是三星和SK海力士這兩家韓國晶片製造商的兩三倍。美光於 2023 年末在 IEEE IEDM 會議上披露了其 32Gb 3D NVDRAM（非易失性 DRAM）研發成果。不過根據外媒 Blocks & Files 從兩位受採訪的行業分析師處得到的消息，這一突破性的新型記憶體基本不可能走向商業化量產道路，但其展現的技術進展有望出現在未來記憶體產品之中。 (半導體產業縱橫)