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东芝存储器将自身以技术面对激烈市场竞争

  NAND Flash市占率全球第二的东芝存储器(TMC),2018年6月由东芝集团(Toshiba Group)出售之后,正式摆脱母公司的经营困局和羽翼保护,独自面对激烈市场竞争与高额研发费用等问题。

  

东芝存储器将自身以技术面对激烈市场竞争


  为了扩充财务弹性,东芝存储器决定加快IPO上市的时间至2019年,为此需筹集庞大资本。东芝存储器与全球NAND市占第三的威腾电子(WD)合作兴建新厂,试图追赶市占第一的韩国三星电子(Samsung Electronics),却遇上存储器价格下跌的逆境。新的一年,东芝存储器面对的问题并不轻松。

  即使被出售也要留在日本

  东芝集团由于投资美国核电事业造成巨额亏损,再加上为了粉饰业绩而在帐目上造假一事曝光,导致经营陷入困境,于是在2017年4月从半导体事业中切出最具获利能力的存储器部门,成立东芝存储器公司,准备出售求现以解决眼前的危机。经过一年多的动荡,终于在2018年6月1日正式出售。

  虽然母公司的经营层面陷入危机,但东芝存储器原本就是集团内最具实力的事业部门,2017年开始量产64层3D NAND Flash,当年营收超过1.2兆日元,营业利益为4,791亿日元。到2018年出售给美国贝恩资本(Bain Capital)为首的美日韩联盟时,身价为2兆日元。

  

东芝存储器将自身以技术面对激烈市场竞争


  

东芝存储器将自身以技术面对激烈市场竞争


  这使得东芝存储器不同于东芝,并未有战败感,反而激起要把技术留在日本的强烈意愿。东芝存储器社长毛成康雄在接受日本电视台(Nippon TV)访问时说,员工们体认到公司是世界第一个发明、制造快闪存储器的企业,至今也一直努力走在研发的尖端,因此一定要把东芝存储器根留日本。

  后来,外资占了全部股份中的49.9%,东芝集团从出售后获得的2兆日元中,取出部分资金回头再购买了40.2%的股份,加上日本光学仪器厂Hoya收购的9.9%股份,日系股份总算达到50.1%。至此东芝存储器员工们算是松了一口气。

  许多先进国家的制造业都采取全球布局,将生产线甚至研发、营运分配到成本较低廉的海外据点。尤其日本市场长期停滞,具成长性的市场位于海外,产线配置与人才采用,是否也该走向全球化?

  对此毛成康雄认为,NAND Flash是在日本发明,所以希望研发与制造能够继续留在日本,而且现在的生产自动化程度高,人事成本大幅降低,因此具有将产线留在国内的条件。

  与三星竞争需要资金与盟友

  从母公司正式独立之后,东芝存储器经营与财务上的问题都缺乏缓冲,对于经营层而言,决策时间变短,问题却变大。东芝集团拿到2兆日元,但部分负债却留在东芝存储器的财报上。

  东芝存储器出售时,原计划于3年后IPO,但为了扩大财务的弹性以因应激烈竞争下的巨额研发及设备费,东芝存储器考虑将上市时间提前至2019年,因而必须尽快筹集资金。由于存储器的研发与制造需要巨额投资,因此需要与盟友合作。

  东芝长期以来与新帝(SanDisk,2016年被威腾收购)合作,双方合资兴建了三重县的四日市工厂,后来又合资建造岩手县的北上工厂。据威腾日本分公司社长小池淳义的说法,在存储器的前段制程与研发方面,两者是合作关系,但后段制程与销售方面却是竞争对手,关系相当特殊。

  由于前段制程与研发都需要庞大投资,因此企业文化相异的两者必须合作,且产生了相乘效应。其实在东芝存储器出售过程中,威腾曾大表不满,甚至与当时的东芝集团进行国际仲裁。原因在于威腾认为,东芝存储器若真要出售,威腾应有优先购买权(但因出价较低而未谈拢)。另外,竞争对手韩国SK海力士(SK Hynix)也在收购者名单内,威腾担心技术可能外流对手,因而感到不安。

  威腾与东芝存储器在2017年12月达成和解,双方的合作时限,也从2021年延长到2027~2029年,以联手面对最大竞争对手三星。即使两家合计,仍不及三星全球近4成的市占,因此有合作的必要。

  NAND Flash价格续跌但扩充产能与研发仍有必要

  NAND Flash价格在2018年下半开始下跌,第3季已下滑10%,第4季预估将下滑10~15%,下跌趋势预料将持续到2019年中。据日本经济新闻(Nikkei)报导,对于NAND Flash的企业买家需求具有指标意义的128 Gbit容量TLC NAND Flash,已连续10个月跌价,从2018年初至11月已下滑40%。

  与东芝存储器共同营运四日市工厂的威腾,于10月下旬宣布四日市工厂进行生产调整,减少晶圆投入的数量,2019年NAND Flash出货量将比原计画减少10~15%。

  东芝存储器社长成毛康雄在SEMICON Japan 2018会中演讲提到,目前NAND Flash供需已失去平衡,是因为对于资料中心的需求过度期待,但到2019年后半,因大数据、物联网(IoT)以及5G时代来临,预估NAND Flash需求的年成长率将达40%。为了抢下市场,有兴建北上工厂的必要。

  从2018年7月起兴建的北上工厂,未来将生产四日市工厂所研发的3D NAND Flash。原本预计于2020年完工量产,现正努力在2019年以内启动第一条产线,以便跟上2019年后半的需求复苏。至于第二条产线投入生产的时间,则依据市场状况再作决定。

  2018年的东芝存储器经历了分家的动荡后,在96层3D NAND Flash的研发与量产时程,都比三星稍慢一步。目前的生产以64层3D NAND为主,从2018年9月起,在四日市工厂内新建的第六大楼(Y6),开始量产96层3D NAND Flash。

  3D NAND透过存储器推叠而增加容量,此一技术是各家竞争的焦点,其中的关键制程,需要使用形成薄膜的化学蒸气沉积(Chemical Vapor Deposition;CVD)装置,以及在层积的薄膜上开孔的干蚀刻(dry etching)装置。

  据成毛康雄表示,在上述两种装置上已进行大笔投资,未来希望在化学蒸气沉积的成模过程中能提升效率并降低成本。而目前最新的96层3D NAND,为了把堆叠的存储器串接起来而进行的开孔制程,采用的是分为两次开孔的方式,与三星采用的一次开孔方式不同,东芝的96层3D NAND因此有更高的单位时间内的传输量。

  另外,东芝采用QLC(Quad-Level Cell)方式,将每个储存单元(cell)的容量从3bit提高到4bit,从2019年中起将以此项技术,生产资料中心使用的低延迟存储器。

  时时警惕记取停产教训

  在四日市工厂的办公大楼中有两部电梯,其中的一部,贴着「DRAM从2001年起停止生产」的旧告示。东芝存储器部门曾以DRAM的生产为主,但2000年遭逢IT产业泡沫化,被迫于2001年停止生产,并进行停工、裁员、节能与成本削减等措施,从此退出DRAM市场。

  现在的情况与2000年不同。东芝存储器在出售前后,历经2年的不安与混乱,然而主力产品NAND Flash的市场占有率接近全球2成,技术紧追在三星之后,根留本国的安排也让员工安心。


  2019年秋季后,新厂将开出产能,捕捉开始攀升的需求。筹集资金虽然不易,也不知能否顺利提早至2019年进行IPO。不过与当年相比,现况仍大有可为。DRAM停产告示所代表的苦涩回忆,至今仍刺激着东芝存储器持续进步吧。(2019年产业展望系列)


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