I produttori cinesi di chip vengono strangolati dai fornitori giapponesi per scopi commerciali o politici?

Di recente, il colosso giapponese dei wafer Sumco ha deciso di tagliare gli ordini di wafer al produttore di chip di memoria della Cina continentale Yangtze Memory Technologies (ex Wuhan Xinxin) e di dare priorità alla fornitura a grandi produttori come TSMC, Intel e Micron. Poiché la giapponese Sumco dà priorità alla fornitura di produttori negli Stati Uniti, in Giappone e a Taiwan, la cinese Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. potrebbe trovarsi ad affrontare una carenza di fornitura di wafer. Questa non è una buona notizia per Tsinghua Unigroup, che sta cercando di sostituire i chip di memoria a livello nazionale.

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I wafer da 12 pollici della Cina continentale dipendono fortemente dalle importazioni

Negli ultimi anni, fabbriche di wafer da 12 pollici sono spuntate ovunque nella Cina continentale e aziende nazionali e straniere hanno investito enormi quantità di denaro nella costruzione di fabbriche nella Cina continentale. Dopo aver ricevuto l'investimento del Big Fund, SMIC ha ampliato la sua fabbrica e costruito tre nuove linee di produzione da 12 pollici a Pechino e Shanghai. Huali Microelectronics ha seguito l'esempio e ha iniziato a costruire una linea di produzione da 12 pollici, e prevede di padroneggiare il processo di produzione da 14 nm intorno al 2020. Tsinghua Unigroup ha investito oltre 100 miliardi di yuan nella costruzione di fabbriche di stoccaggio a Nanchino e Wuhan. Hefei ha anche costruito una fabbrica di chip di memoria collaborando con Yukio Sakamoto, ex presidente della giapponese Elpida.

Tra le aziende estere, TSMC ha investito 19,5 miliardi di yuan per costruire una fabbrica di wafer da 12 pollici a Nanchino e prevede di avviare la produzione di massa del processo a 16 nm nella seconda metà del 2018. Samsung, Intel e SK Hynix hanno costruito linee di produzione di wafer da 12 pollici rispettivamente a Xi'an, Dalian e Wuxi, principalmente per la produzione di prodotti di memoria tra cui 3D NAND e DRAM. GlobalFoundries ha costituito una joint venture a Chengdu e ha iniziato a costruire una fabbrica. UMC ha fondato a Xiamen la Unigroup Integrated Circuit Manufacturing (Xiamen) Co., Ltd. e prevede di introdurre la tecnologia di produzione a 28 nm.

Nel 2016, la domanda cinese di wafer da 12 pollici era di oltre 400.000 pezzi al mese. Nel 2017 la domanda di wafer da 12 pollici supererà i 600.000 pezzi al mese. Poiché le fabbriche di wafer sopra menzionate entrano in produzione una dopo l'altra, la domanda di wafer delle aziende cinesi aumenterà e si prevede che supererà 1 milione di wafer al mese entro il 2020. Tuttavia, la fornitura globale di wafer è sostanzialmente monopolizzata dalle aziende estere. Anche se la domanda di wafer da parte delle aziende cinesi cresce di anno in anno, esse vengono soffocate dalle aziende straniere nella filiera di fornitura dei wafer. Vorrei spiegare che produttori come TSMC e Intel non producono personalmente i wafer, ma li trasformano solo in vari chip. Le wafer come materie prime vengono fornite da produttori come Shin-Etsu e Sumco.

Attualmente, i principali fornitori di wafer di silicio al mondo sono la giapponese Shin-Etsu, la giapponese Sumco, la tedesca Siltronic, la statunitense SunEdison e la sudcoreana LG Siltron, con quote di mercato rispettivamente del 27%, 26%, 14%, 11% e 10%. La quota di mercato complessiva dei primi cinque giganti raggiunge addirittura l'88%.

I produttori della Cina continentale realizzano principalmente wafer da 6 pollici; il tasso di autosufficienza dei wafer da 8 pollici è inferiore al 10%, mentre quello dei wafer da 12 pollici è ancora più basso. Pertanto, l'annullamento da parte di Sumco degli ordini di wafer da Yangtze Memory Technologies, un produttore di chip di archiviazione della Cina continentale, è il risultato del controllo da parte di altri nella catena di fornitura.

Il motivo principale dell'annullamento degli ordini di Yangtze Memory è commerciale

Attualmente, Yangtze Memory Technologies Co., Ltd., una sussidiaria di Tsinghua Unigroup, ha sviluppato una 3D NAND Flash impilata a 32 strati prodotta a livello nazionale, che dovrebbe essere messa in produzione di massa dopo il 2018. Al contrario, produttori esteri come Samsung hanno già ottenuto una 3D NAND Flash impilata a 64 strati. Inoltre, Samsung e SK Hynix detengono una quota di mercato molto ampia nel settore dei chip di memoria e possono ripartire i costi in base alla loro quota di mercato. Essendo un'azienda tardiva, Yangtze Memory non solo deve recuperare il divario tecnologico, ma deve anche affrontare problemi di rendimento e costi.

Pertanto, per ora, Yangtze Memory non rappresenta una minaccia per i produttori stranieri come Samsung, SK Hynix, Toshiba e Micron. Il motivo per cui Sumco ha tagliato gli ordini di Yangtze Memory Technologies è dovuto principalmente a motivi commerciali.

Negli ultimi anni l'offerta globale di wafer ha generalmente superato la domanda. Ad esempio, nel 2015, i fornitori globali di wafer hanno prodotto un totale di 76 milioni di wafer di silicio da 12 pollici, ma il mercato ne ha consumati solo 57 milioni. Con l'agguerrita concorrenza del mercato, i fornitori di wafer di silicio sono diventati gli attuali cinque maggiori produttori dopo una serie di fusioni. In aggiunta alla recente grave carenza globale di wafer di silicio, i principali produttori come Intel, Toshiba, TSMC e Micron hanno aumentato i prezzi per l'acquisto dei wafer (si vocifera che TSMC abbia aumentato i prezzi del 10-15% per accaparrarsi gli ordini). Al contrario, la Yangtze Memory Technologies nella Cina continentale è troppo piccola e riceve ordini in volumi ridotti. Per i fornitori è naturale dare priorità al servizio di clienti di alta qualità con volumi di ordine maggiori. In questo contesto, Yangtze Memory non può che restare in disparte.

Inoltre, il forte aumento dei prezzi dei chip di memoria a partire da ottobre dell'anno scorso è uno dei motivi per cui i fornitori giapponesi danno priorità alla fornitura a produttori negli Stati Uniti, in Giappone e a Taiwan. Dopo la combustione spontanea del Samsung Note 7, il prezzo dei chip di memoria è salito alle stelle e il valore di un singolo chip 3D NAND ha raggiunto i 5.000-6.000 dollari. Sia Samsung che SK Hynix ne hanno tratto grandi vantaggi. Nonostante la combustione spontanea del Samsung Note 7 e le ingenti perdite subite, l'utile operativo della Samsung Electronics nel quarto trimestre del 2016 è stato di 7,8 miliardi di dollari, con un incremento del 50% rispetto all'anno precedente. Nel primo trimestre del 2017, il fatturato di SK Hynix è stato di 38,4 miliardi di RMB, con un incremento del 72% rispetto all'anno precedente, mentre l'utile netto ha raggiunto 11,6 miliardi di RMB, con un incremento del 324% rispetto all'anno precedente. Mentre i prezzi dei chip di memoria salgono alle stelle e diversi importanti produttori mondiali si danno da fare per accaparrarsi gli ordini, la debole Yangtze Memory Technologies è ancora meno in grado di competere con i giganti internazionali in termini di capacità produttiva.

Raggiungere l'autosufficienza dei wafer richiede tempo

Per ottenere la sostituzione nazionale dei wafer di silicio sono necessarie due condizioni. Da un lato, richiede ingenti quantità di capitale e dall'altro richiede di superare le barriere dei brevetti.

In termini di finanziamento, la costruzione di una linea di produzione di wafer di silicio lucidato da 12 pollici con una produzione mensile di 200.000 pezzi richiede circa 400 milioni di dollari, mentre l'investimento totale per una linea di produzione di wafer di silicio da 8 pollici con una produzione mensile di 200.000 pezzi è di circa 200 milioni di dollari. Pertanto, in assenza di investimenti statali, il capitale privato avrà poca propensione a entrare in questo settore.

Per quanto riguarda la tecnologia, i fornitori esteri di wafer hanno richiesto un gran numero di brevetti per proteggere le tecnologie di processo correlate e, in quanto ultimi arrivati, è difficile per le aziende cinesi aggirare queste barriere brevettuali. A causa di interessi economici e fattori politici, la possibilità che le aziende cinesi ottengano licenze tecnologiche dai fornitori di wafer stranieri è molto ridotta, il che rende più difficile per la Cina recuperare terreno.

Inoltre, resta un problema anche come i nuovi fornitori di wafer della Cina continentale riescano a sopravvivere alla forte concorrenza commerciale. Dopo decenni di concorrenza commerciale, si è formato un modello di monopolio tra diverse grandi aziende. Poiché i primi cinque fornitori di wafer occupano una posizione dominante, è difficile per le aziende della Cina continentale commercializzare il prodotto, anche se raggiungono risultati tecnologici innovativi. Infatti, alcune aziende o istituti di ricerca scientifica hanno sviluppato wafer da 12 pollici, ma a causa della bassa resa e dell'impossibilità di distribuire i costi attraverso la capacità produttiva, si trovano in una situazione di svantaggio nella concorrenza commerciale. Esiste ancora un grande divario tra Shanghai Xinsheng Semiconductor, fondata da Zhang Rujing, ex fondatore di SMIC, e le giapponesi Shin-Etsu e Sumco.

L'esistenza di un divario non significa che saremo sempre controllati dagli altri. Rispetto alla produzione di alcune apparecchiature semiconduttrici di base, la difficoltà tecnica nella produzione di materie prime come i wafer è relativamente bassa. Ulteriori problemi risiedono nell'aggirare le barriere dei brevetti, nel raggiungere la commercializzazione e nel sopravvivere nella feroce concorrenza del mercato.

In passato, poiché TSMC, Intel, GF, UMC e altri produttori erano i principali clienti dei fornitori di wafer e la domanda di mercato di wafer da parte di produttori come SMIC, Huali Microelectronics e Wuhan Xinxin nella Cina continentale era relativamente bassa, i fornitori di wafer stranieri riuscivano ad avere la meglio. Tuttavia, a causa della scarsa domanda del mercato continentale, poche persone lo farebbero. Tuttavia, con la costruzione di un gran numero di fabbriche nella Cina continentale, la domanda di mercato di wafer sta aumentando rapidamente e i fornitori di wafer della Cina continentale avranno buone opportunità di sviluppo.

C'è ancora molta strada da fare per arrivare a un contrattacco nei chip di memoria

Non molto tempo fa, Huawei P10 è stato coinvolto nello scandalo della memoria flash. Ciò è stato sicuramente causato dalla stessa Huawei, ma è stato anche dovuto al fatto che Huawei era soggetta al controllo di altri per quanto riguarda i chip di memoria. Dopotutto, nel mercato NAND Flash dominato dal fronte ToggleDDR formato congiuntamente da Samsung e Toshiba e dal fronte ONFI guidato da Intel e Micron, giganti stranieri come Samsung, Toshiba, SanDisk, Micron e SK Hynix occupano oltre l'80% della quota di mercato. In assenza di fornitori nazionali tra cui scegliere o da utilizzare come merce di scambio con i produttori internazionali, è difficile per Huawei controllare completamente la filiera di fornitura dei chip di archiviazione.

I due investimenti da 100 miliardi di yuan effettuati da Tsinghua Unigroup a Nanchino e Wuhan hanno dato al popolo cinese la speranza di rompere il monopolio dei giganti internazionali nel settore dei chip di memoria. Secondo quanto riportato da fonti pubbliche, Gao Qiquan ha dichiarato una volta che Yangtze Memory avvierà la produzione in serie di memorie flash NAND 3D a 64 strati nel 2019, cercando di colmare il divario con i principali produttori come Samsung entro due anni.

(NAND 3D)

Tuttavia, anche se Yangtze Memory riuscisse davvero ad avviare la produzione in serie di memorie flash NAND 3D a 64 strati impilate nel 2019, si troverebbe comunque ad affrontare la possibilità di una carenza di fornitori di wafer all'estero. L'industria dei circuiti integrati è caratterizzata da una lunga filiera industriale, che comprende materie prime, attrezzature, progettazione, fonderia, imballaggio, collaudo e altri aspetti. Se la Cina non vuole più essere controllata da altri nel settore dei chip di memoria, non deve confrontarsi con Samsung, Toshiba, Micron, SK Hynix e poche altre aziende, ma sconfiggere l'intero sistema di divisione del lavoro dell'industria dei semiconduttori dominato dagli Stati Uniti. Questo compito è estremamente arduo e c'è ancora molta strada da fare.

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