SK海力士存储产业发展全析及对我国的启示
SK海力士存储产业发展全析及对我国的启示
原创 杨淑娴,于跃东等 CIC集成电路 2025年08月20日 16:32 上海
作者简介
杨淑娴,中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所,研究方向:半导体制造业。
于跃东,中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所,研究方向:半导体制造业。
冯国楠,中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所,研究方向:半导体制造业。
李建慧,中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所,研究方向:半导体制造业。
本文已刊发于《中国集成电路》5月刊。
引言
存储产业作为信息技术产业的核心支撑,在当今数字化时代扮演着至关重要的角色。随着人工智能、大数据、物联网等新兴技术的迅猛发展,对存储技术和产品的需求呈现出爆发式增长。特别是以DeepSeek为代表的新一代人工智能模型的崛起,进一步推动了高性能存储解决方案的需求。韩国海力士公司作为全球存储产业的重要参与者,凭借其深厚的技术积累和前瞻战略布局,在全球存储市场中占据重要地位,其发展历程、业务模式对全球存储产业格局产生了深远影响。深入研究海力士的战略举措,对于我国存储产业的发展具有重要的借鉴意义,有助于我国存储企业在全球市场竞争中结合自身发展情况,提升综合实力,实现从跟跑着向引领者的优势地位转变。
01
海力士存储产业发展概述
1.1 发展历程
海力士作为全球领先的存储芯片制造商,其前身为1983年成立的韩国现代电子产业株式会社。公司经过多次重组和并购,海力士逐渐确立了其在全球存储市场中的重要地位。成立初期,通过购买 16K/64K 静态随机存取存储器(SRAM) 技术开启了自身技术积累之路。1986 年,借助其代加工模式从美国德州仪器等企业获取关键技术,并完成 64K DRAM 的量产。1999年,公司通过收购韩国 LG 半导体并整合两家公司资源和技术促使其实力大增。2001 年更名为海力士半导体,专注于存储器业务。合并后的海力士迅速跻身全球DRAM内存市场前列,随后进军NAND闪存市场。2004 年公司出售了系统 IC 业务,进一步明确以DRAM和NAND闪存为核心的业务方向。2006年,海力士开始量产NAND闪存,并逐渐成为全球主要的NAND闪存供应商之一。2012 年,韩国第三大财阀 SK 集团收购海力士,并更名为 SK 海力士,随后开始加快技术创新步伐,并积极拓展海外市场,开启新的发展篇章。
1.2 业务路径
SK 海力士深耕存储芯片领域,业务路径主要围绕技术创新和市场多元化展开。在技术创新方面,海力士在DRAM和NAND领域持续加大研发投入,二者营收约占总营收比重达93%。其中,DRAM 业务占据主导地位,营收占比长期超60%。在近十年间,DRAM 产品收入占比约在 63% - 80%;NAND 闪存占比约在 18% - 35%。从 2023 年营收数据来看,DRAM 营收达到 159 亿美元,占比 63%;NAND 闪存营收为 74 亿美元,占比 29%,清晰地展现了其业务结构特点[1]。2024年全球半导体市场呈现复苏态势,因此预计2024年DRAM营收将达到约180亿美元,占比约为65%;NAND闪存营收将达到约85亿美元,占比约为30%。市场方面,海力士不仅专注于传统的手机、个人计算机(PC)和服务器市场,还积极拓展移动设备、数据中心和汽车电子等新兴市场,以降低市场波动带来的风险。
02
海力士的产品体系与技术创新
2.1 产品体系覆盖广泛,满足多元化需求
海力士拥有完整的产品体系,涵盖了DRAM内存、NAND闪存、HBM(高带宽存储器)以及新兴存储技术,能够满足从消费电子到数据中心等不同应用场景的多元化需求。DRAM产品方面,公司已经成功量产 10nm 级DRAM[2],产品线覆盖了从标准型到低功耗型、从消费级到企业级的全系列产品。在消费级市场,海力士提供DDR5等主流产品,广泛应用于手机、PC、笔记本电脑机等领域。在企业级市场,主要是针对数据中心和高性能计算需求,海力士则专注于大容量、高性能、高可靠性的服务器内存模块。此外,公司还推出了专为移动设备和物联网设备设计的低功耗LPDDR系列,兼具性能和功耗之间的平衡。
NAND闪存产品方面,产品广泛应用于移动设备、固态硬盘(SSD)等领域。在消费级市场,提供SSD、嵌入式多媒体卡(eMMC)和通用闪存存储(UFS)等产品,应用于智能手机、平板电脑等移动设备。在企业级 SSD 市场,助力打造高性能、高可靠性的固态硬盘,以满足数据中心和企业存储的需求。近年来,海力士在3D NAND技术上持续研发,取得了突破性进展。 2024年宣布3D NAND 突破300层,计划开始量产321层闪存产品,公司也是全球率先实现了超过300层NAND闪存量产芯片企业。
HBM产品方面,海力士一直处于行业领先地位。产品在人工智能、高性能计算和图形处理等领域具有重要应用。公司还率先推出了性能领先的 HBM3 和 HBM3E 芯片。目前计划推出的下一代HBM4和HBM4E产品将在2025年量产,并为AI 模型训练、超级计算和图形渲染等对数据处理速度要求极高的场景带来革命性的变化。
2.2 技术研发持之以恒,巩固行业领先优势
海力士在制程技术方面不断突破,引领存储芯片微缩化进程。在 DRAM 制程方面,公司率先将极紫外光刻(EUV)技术应用于量产,成功将第四代和第五代10nm级制程节点推向市场,并正在研发第六代10nm级制程。通过制程技术的突破,实现了芯片性能的提升和成本的降低。在 NAND 闪存制程技术上,SK 海力士也取得了显著进展,从2D NAND开始逐渐演变为3D NAND以不断提升闪存的堆叠层数,增加存储密度。当前,NAND 闪存在移动及服务器领域呈现高速增长的态势。为了应对不断增长的市场需求,3D NAND技术已发展升级到 4D NAND。随着近期韩国三星电子主动与我国长江存储进行混合键合专利合作,未来海力士或将效仿三星选择借助混合键合技术提升闪存产品堆叠层数,以巩固市场领先地位。
海力士在存储芯片的材料和工艺设计方面不断创新,以提升器件性能和可靠性。在DRAM领域,积极探索新型材料在存储芯片中的应用,已开发出新型电容器材料和结构,实现DRAM单元的存储容量和稳定性的提高。另外,在NAND闪存领域,公司专注于开发新型电荷陷阱材料和多层堆叠技术,以提高存储单元的耐久性和数据保持能力。其次,在芯片设计方面不断优化电路设计和架构。例如,在 HBM 芯片设计中,采用了独特的垂直堆叠架构和高速接口设计,实现了高带宽的数据传输。此外,还积极采用先进封装技术,如TSV(硅通孔)和混合键合技术,以提高存储芯片的集成度和性能[3]。
海力士积极布局新兴存储技术,包括MRAM(磁性随机存取存储器)和ReRAM(电阻式随机存取存储器)等,以应对未来存储市场的多样化需求[4]。这些新兴技术有望在人工智能、物联网和自动驾驶等领域发挥重要作用。
03
海力士的市场战略布局与发展模式
海力士的全球化战略是其成功的重要因素之一。通过在韩国、中国、美国等地设立研发中心和生产基地,不仅能够快速响应市场需求,还能够有效降低生产成本。另外,通过多元化的市场战略以及与众多设计厂商以及下游终端应用厂商建立紧密合作关系,提升其影响力。此外,海力士还通过企业并购进一步扩大了其全球市场份额。
3.1 全球市场拓展及寻求战略合作
海力士在市场战略布局方面,采取了多元化的策略,在全球范围内积极布局市场。从地区来看,在亚洲市场,凭借地缘优势和对市场需求的深入调研,与众多亚洲电子企业建立了紧密的合作关系[5]。如在移动设备市场方面,通过与我国华为、小米等智能手机厂商和联想等平板电脑厂商的合作,不断推出适应市场需求的高性能存储产品[6]。在欧美市场,海力士凭借先进的技术和优质的产品,与美国的苹果、英特尔、英伟达等行业巨头开展合作。为苹果提供存储芯片,同时与英特尔在数据中心存储解决方案方面进行合作,为英伟达独供HBM 产品,从而在欧美高端存储市场站稳脚跟。
海力士在战略合作方面,其与众多芯片设计企业和终端设备制造商建立了紧密的合作关系。其中,在芯片设计企业,比如与美国 AMD 联合开发,推出全球首款 HBM 产品,通过双方在芯片设计和存储技术方面的优势互补。其次是与英伟达保持长期合作,为英伟达的图形处理器(GPU)产品提供高性能的 HBM 芯片。海力士通过持续的技术创新和产能扩充,确保能够满足英伟达的供货需求,也进一步倒推AI 计算领域的发展。另外,在终端设备制造商方面,分高中低端产品的定制化服务。通过与韩国三星、我国小米等厂商合作,为高端智能手机提供大容量、高性能的 DRAM 芯片,以支持手机运行更多复杂的应用程序和实现流畅的多任务切换;为中低端智能手机提供极具性价比的芯片解决方案,满足大众对智能手机存储的基本需求。此外,公司还与我国联想和美国的戴尔、惠普等电脑厂商合作,提供满足日常办公软件运行和数据存储需求的存储芯片。
3.2 全球化并购和资源整合模式
海力士通过实施积极的全球化收购与产业资源整合策略,成功实现了业务规模的扩张和技术实力的提升,巩固了其在全球存储市场的领先地位。企业收购方面,海力士通过收购上游原材料和设备供应商,加强对产业链的控制。2020年,海力士以 90 亿美元完成了对英特尔 NAND 闪存及 SSD 业务的收购,这是海力士历史上最大规模的收购案,并成立新的存储公司 Solidigm。海力士因此获得了英特尔位于中国大连的NAND闪存工厂、相关知识产权以及研发团队,拓宽了在数据中心和企业级存储市场的业务资源和客户基础。2021年,海力士以4.8亿美元收购了韩国主营晶圆代工的企业即Key Foundry,进一步扩大其全球晶圆代工业务范围。
产业资源整合方面,海力士通过垂直整合和横向合作,构建完整的产业链生态系统。在完成收购业务后,海力士积极整合双方的研发团队并优化供应链管理。以收购中国大连英特尔NAND闪存业务为例,通过整合生产制造资源,海力士对其大连工厂进行技术改造和产能升级,并开展合理规划产能布局,提高生产效率和产品质量,将其打造成为全球领先的NAND闪存生产基地,同时整合双方业务渠道和客户资源,拓宽合作领域和业务布局,实现了并购后海力士业务的协同发展和整体效益的提升。
04
对我国存储产业发展的借鉴和启示
本文较全面深入分析海力士在存储产业的整体发展历程,得出海力士通过不断的技术创新、精准的市场战略布局以及有效的产业整合,成为全球存储产业的技术创新引领者。我国存储产业应借鉴其发展模式和经验。一是加大研发投入和技术创新。聚焦HBM等关键技术,加大技术研发和应用研究的投入,突破存储芯片设计、制造、材料等方面的核心技术。积极探索新兴存储技术,如MRAM、ReRAM等,提前布局未来技术抢占先机。二是充分挖掘细分领域市场。我国存储企业应学习海力士精准定位细分市场的策略。深入研究市场需求,挖掘新兴市场领域的存储需求。针对 AI、云计算等新兴技术领域,研发定制化存储产品,开拓市场空间。三是积极寻求国际市场合作。与三星、海力士等国际领先的存储企业和研发机构合作建立联盟,在特定非核心技术领域,构建知识产权共享平台。我国企业想要“走出去”,需要制定明确的全球化战略。在海外设立研发中心和生产基地,充分掌握当地合规风险、环保要求等,以快速响应市场需求,降低生产成本。
参考文献
[1] SK 海力士公司年报 2023.
[2] SK 海力士官方网站.
[3] TechInsights. (2022). 先进封装技术在存储芯片中的应用分析.
[4] TrendForce. (2023). 新兴存储技术发展与应用前景分析报告.
[5] TrendForce. (2023). 全球半导体存储市场竞争格局分析报告.
[6] IDC. (2022). 中国移动设备市场存储需求与供应链研究