趨勢：存儲半導體將迎來黎明｜半導體行業觀察

來源：本文由公眾號半導體行業觀察（ID：icbank）翻譯自「http://eetimes.jp」，謝謝。

「Super Cycle」的「超級」的「周期」

自2016年迎來了「Big Data（大數據）」以後，存儲半導體市場出現了爆髮式增長（圖1）。2017年誕生了「Super Cycle（超級周期）」這一流行語。要說存儲半導體的爆髮式增長能持續到何時？－－在2018年下半年存儲半導體的泡沫破裂，陷入了低迷狀態。

筆者認為存儲半導體市場低迷的原因主要是：Intel 10nm工藝的持續失敗，導致用於PC、伺服器的處理器供給不足，然而依存於PC和伺服器的存儲半導體充斥著市場，最終導致價格暴跌。

圖1：每種半導體的各季度的出貨額推移。（圖片出自：筆者根據WSTS的數據製作的表格。）

結果，所謂的「Super Cycle（超級周期）」可以說就是存儲半導體市場「超級」地「上漲和下跌（Up & Down）」的周期（Cycle）。也就是說，作為一直為人們所熟知的「Silicon Cycle（硅周期）」的一個環節，這幾年，存儲半導體市場出現了上漲和下跌。

如此一來，總有一天會出現景氣，遲早不景氣也會到來。筆者認為存儲半導體市場不況的原因在於Intel，其負責人也曾表示說，「迄今為止，我們公司的10nm的處理器的出貨一直延遲，我們會按照2018年公布的計劃如期在2019年6月份交貨」。

那麼，圖1中的存儲半導體主要是DRAM和NAND型快閃記憶體（Flash Memory，以下簡稱「NAND」），筆者依據全球半導體貿易統計組織（WSTS）公布的數據製作了圖1，從圖1 來看，可以看出二者的趨勢有很大的差異，本文在說明其差異的同時，並對理由進行分析。而且也會對今後存儲半導體市場進行展望。

DRAM和NAND市場發展趨勢極其不同

圖2 向我們展示了DRAM和NAND的每個季度的出貨金額，做這個表格的時候，由於兩種存儲半導體的市場趨勢相差迥異，當時我陷入了沉思。

圖2: DRAM 和NAND的每個季度的出貨金額的推移。（圖片出自：筆者根據WSTS的數據製作的表格。）

DRAM的銷售額分別在1995年第三季度、2000年第三季度、2006年第四季度、2010年第三季度、2014年第四季度、2018年第三季度達到了高峰期。幾乎是每4-5年出現一次高峰期，著實體現了「Silicon Cycle」。

此外，除了2018年第三季度，NAND幾乎沒有什麼較高的峰值出現。自2016年第二季度至快速增長期，市場幾乎以直線的形式進行擴大。也就是說，NAND沒有DRAM那樣的「Silicon Cycle（硅周期）」現象。

為什麼DRAM和NAND的市場趨勢如此不同呢？

DRAM的「Silicon Cycle」

如下對DRAM的「Silicon Cycle」進行說明。比方說，隨著1995年發售了Windows 95、2000年出現了「IT 泡沫」、2016年-2017年「大數據（Big Data）」的普及，伺服器（Server）的需求急劇擴大。此時由於DRAM的需求量超過了供給量，DRAM的價格一路高升。結果就是DRAM的出貨金額不斷增加，迎來了景氣時期。

此時，存儲半導體廠商雖然增加生產DRAM，但是供給量一旦超過需求量，價格就會出現下跌。2016年-2017年期間，DRAM雖並未進行大批量的增產，由於處理器的供給不足，出現了DRAM過剩、價格暴跌的現象。

也就是說，雖然情況會有一定不同，但是供給超過需求的話，就會引起價格下落、存儲半導體也會因此陷入蕭條。DRAM市場存在這樣的「Silicon Cycle」現象。

DRAM的出貨金額和出貨數量

圖3 是DRAM的出貨金額和出貨的數量的年度推移表，從DRAM的出貨數量來看，主要分為以下三個主要時期。

（1）1991年-2003年：出貨數量緩緩增長時期。

（2）2003年-2010年：出貨數量急劇增長時期。

（3）2010年以後：年度出貨數量幾乎保持在150億個，幾乎保持穩定。

圖3 ：DRAM的出貨金額和出貨數量的年度推移表。（圖片出自：筆者根據WSTS的數據製作的表格。）

大概以2003年為分割點，DRAM出貨數量的增長率呈現了極大的不同。進入21世紀以來，以中國為首的亞洲各國經濟崛起是其主要原因。也就是說，在中國等亞洲市場，人們普遍購買PC、手機、數碼家電等產品，所以推測用於以上產品的DRAM的市場也急劇擴大。我們從2001年以後亞洲半導體市場急劇擴大這一事實中也可以分析得出同樣的結論（圖4）。

圖4：各個地區的每個季度的半導體的出貨金額推移表。（圖片出自：筆者根據WSTS的數據製作的表格。）

2000年以後，DRAM的出貨數量幾乎保持在年度150億個，這是由於多個DRAM廠商被「集約化」的原因。尤其是在2012年爾必達（Elpida）倒閉並被美國的美光（Micron Technology）收購。最後，DRAM的製造商其實只剩下了Samsung Electronics（三星電子）、SK Hynix（海力士）、Micron（美光）這三家公司。其結果是，由於這三家公司進行了「默契的磋商」、並調整了生產，所以DRAM的出貨數量大體上保持了一致。

NAND不存在「Silicon Cycle」現象

現在我們再返回到圖2 來看看NAND的市場趨勢，在2016年之前，NAND不存在像「DRAM」那樣的「Silicon Cycle」。在此，如同DRAM一樣，製作了NAND的出貨金額、出貨數量的年度推移表，NAND的出貨數量幾乎呈直線式增長（圖5）。但是，以進入「Super Cycle」的2016年為界，其增長似乎正在放緩。

圖5：NAND的出貨金額和出貨數量的年度推移。（圖片出自：筆者根據WSTS的數據製作的表格。）

首先，讓我們思考一下2000年~2016年期間出貨金額和出貨數量不斷增加的理由。NAND是由原就職於東芝的舛岡冨士雄先生在1987年發明的非揮發性存儲半導體，但是20世紀90年代東芝業務改革，NAND並沒有得到應用。

然而，到了2000年，不斷湧現出數碼相機、Apple的音樂播放器「iPod」、手機等大規模的應用市場。並且，2007年iPhone開始發售，打開了智能手機的大門，而且PC和伺服器的HDD都開始更換為SSD,市場規模進一步得到擴大。

也就是說，NAND在不斷開發應用的同時，市場規模也不斷擴大，因此其需求一直在上升，所以沒有出現像DRAM那樣的價格暴跌現象。另外，即使價格下跌，也會由新的應用帶動需求的增長，因此出貨金額、出貨數量都呈現直線式增長。

NAND也出現了「Silicon Cycle」

2017年以後，NAND的出貨數量的增長開始放緩，這可能是由於NAND從2D轉到3D的原因。由於3D NAND的生產技術極其困難，良率很難提高，3D NAND很有可能無法按照計划出貨。

同時，與DRAM 一樣，在2016年以後NAND的出貨金額也出現了飛躍式的增長，在2018年下半年進入了不景氣原因為DRAM一樣，是由於Intel的處理器供給不足。也就是說，由於NAND的供給超過了其需求，導致價格暴跌，出貨金額銳減。結果就是，NAND出現了史上首次「Silicon Cycle」。

DRAM和NAND的未來市場展望

關於DRAM，實際上由三家存儲半導體廠家獨霸市場，今後他們應該也會在進行「默契的磋商」同時，不會增加太多DRAM的出貨數量，緩慢推進DRAM業務。但是，像這次的「Super Cycle」一樣的「事件（Accident）」今後應該還會再出現。所以，預計今後DRAM市場還會反覆出現「Silicon Cycle」。

另外，中國也有加入DRAM市場的趨勢。美國把JHICC（福建晉華）列入了Entity List（EL），Applied Materials、Lam Research、KLA等美國企業禁止出口美國生產的設備，導致DRAM的開發和生產受挫。

也就是說，美國通過把「破壞中國生產的DRAM市場」設為「防波堤」進行「防禦」。但是，無法保證這個「防波堤」的具有永久的效果。中國正在推進生產設備、材料的國產化，一旦成功，中國產的DRAM很有可能就席捲整個世界。

另一方面，首次經歷「Silicon Cycle」的NAND與DRAM一樣，根據供需情況，成為了市場急劇波動的存儲半導體。甚至可以說成為了「長大的存儲半導體」。因此，預計今後NAND的出貨數量還會有較大的增加，出貨金額會出現周期性的變動。

總之，DRAM、NAND的相關設備、材料廠商都為了提前預測到「Silicon Cycle」，更加重視市場營銷了。

筆者簡介：

湯之 上隆 細微加工研究所 所長

1961年出生於日本靜岡縣。京都大學研究生（專業：原子核工業）畢業後，入職日立製作所。後來的16年里，先後在中央研究所、半導體事業部、爾必達（Elpida）存儲半導體（外派）、半導體先端科技（外派）從事半導體的細微加工技術研發。2000年在京都大學取得博世學位。現在，擔任細微加工所的所長，從事半導體、電機產業相關企業的顧問及編輯的工作。著作有《日本「半導體」的敗北》、《電機、半導體失敗的教訓》、《日本式製造業的敗北，零式艦載戰鬥機、半導體、電視機》。

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