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米国で半導体大手を告訴、この中国の半導体企業の背景は何なのか?

2024-07-31

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この記事の出典: Times Finance 著者: Wang Xia

米国株式決算シーズンの佳境を前に、半導体市場大手の一つであるマイクロンが訴訟を起こされた。

最近、長江メモリはマイクロン(MU.O)を、マイクロンのさまざまなメモリチップ製品を対象とする11件の特許を侵害したとして告発した。両社間の紛争はこれが初めてではない。長江メモリは昨年、8件の特許侵害でマイクロンを相手取って訴訟を起こし、マイクロンが米国内で関連製品を販売したり特許ライセンス料を支払ったりすることを禁止するよう裁判所に求めた。

1978年、マイクロンは米国アイダホ州に設立され、それから約40年後、長江メモリーは武漢で「誕生」した。半導体市場では、企業の存続期間は技術、製品、顧客、資金の蓄積を意味することがよくあります。 「後発企業」がこの包囲網に侵入したい場合は、技術、資本、規模などの複数の閾値を越える必要がある。

なぜ長江メモリーはあえてマイクロンに挑戦するのか?

後発者が成功する確率

YMTCは昨年と今年、マイクロンに対して2件の特許訴訟を起こし、合計19件の特許が関与した。 Yangtze Memory は、Micron の 96 層、128 層、176 層、232 層メモリ チップと一部の DDR5 DRAM チップ (Y2BM シリーズ) に侵害の疑いがあると考えています。

2つの訴訟において、長江メモリ社の控訴内容は基本的に同じであった。つまり、マイクロン社の米国での関連製品の販売を禁止し、裁判所が永久差し止め命令の申請を拒否した場合、マイクロン社は侵害による損失を補償するよう裁判所に求めた。継続的にロイヤルティを支払わなければなりません。

二度訴訟を起こされましたが、勝てる可能性はどのくらいでしょうか?

「公開情報から判断すると、これらは3D NAND製品にとって回避するのが容易ではない中核的な特許であり、人工知能NLP企業の元主任科学者でQianxin Technology会長のChen Wei氏は勝てる可能性が高い」と語った。タイムズ・ファイナンスの記者らは、長江メモリーは長年の3D NAND特許レイアウトの結果、一定の特許障壁を形成したと考えられると述べた。

関与する特許は主に、3D NANDストレージアレイデバイスの構造とプロセス技術、Xtacking(揚子江メモリの特許技術)プロセス技術、NANDメモリのプログラミング方法などの重要な基本特許が含まれる。 Chen Wei 氏は、「マイクロンはこれら 2 つの訴訟で和解を求める可能性が非常に高い」と考えています。

訴訟の関連状況を受けて、タイムズ・ファイナンスの記者らはさらに長江メモリーとマイクロン・グループに問い合わせたが、長江メモリーはまだ具体的な回答はなく、マイクロン・グループも本稿執筆時点で具体的な質問には回答していないと述べた。

メモリチップ(半導体メモリとも呼ばれる)は、半導体回路を記憶媒体として用いたメモリで、スマートフォンやパソコン、AIサーバーなどの家電製品のハードウェアを支える中核です。

メモリチップはフラッシュメモリとメモリの2種類に分けられます。フラッシュメモリには主にNANDフラッシュとNORフラッシュがあり、メモリには主にDRAMがあります。

メモリチップの分野では、サムスン、マイクロン、SKハイニックスが「ビッグ3」として知られており、ブルームバーグのデータによると、2021年にはサムスン電子、SKハイニックス、マイクロンテクノロジーが世界のDRAM市場の94.1%を占めた。 NANDフラッシュの分野では、2023年の中国ビジネス産業研究院のデータによると、NANDフラッシュの市場シェアはそれぞれ32.7%、18.4%、10.8%に達した。

フラッシュメモリチップの製造プロセスでは、チップが2次元平面でより小さいサイズに発展するにつれて、サイズが小さすぎると各メモリユニット間の相互影響が大きくなり、電荷干渉やデータ損失が発生しやすくなります。 。この問題を解決するために、メーカーは、メモリセルを垂直方向に積層することでメモリチップの拡張を可能にする 3D NAND テクノロジに注目しました。

Yangtze Memory は 2016 年に設立された中国最大の 3D NAND フラッシュ メーカー (フラッシュ チップ製造) です。民生証券調査報告書は、2020年末時点で長江メモリは世界市場シェアの1%近くを達成し、主要な国際オリジナルメーカー6社を除けば最大の市場シェアを持つNANDウェーハオリジナルメーカーとなったと指摘した。

攻撃の後発者

このゲームに後発で参入した揚子江メモリー社が、なぜ巨大マイクロン社を侵害で告発できたのだろうか?これは、長江ストレージの中核武器である Xtacking テクノロジーと切り離すことができません。

Xtacking の発売前、市場の 3D NAND は主に従来の並列アーキテクチャと CuA (CMOS under Array) アーキテクチャに分かれていました。以前のアーキテクチャと比較して、Xtacking は周辺回路とメモリユニットを 2 枚の別々のウエハー上で処理し、2 枚のウエハーが完成した後にそれらを 1 つに統合することができます。長江貯蔵の公式声明によると、この技術により製品開発期間が 3 か月短縮され、生産サイクルが 20% 短縮されます。

米半導体情報サイトTechInsightsは2022年11月、長江メモリーの232層フラッシュメモリー粒子の量産について「驚くべき」などの言葉を使って解説する記事を掲載した。 TechInsightsによると、これはSamsungやMicronよりも早い、世界市場で200層を超える初の3D NAND小売ソリューションであるという。

逆転した長江倉庫とは何者なのか?

2016年7月、長江記憶は武漢新信に基づいて正式に設立された。

翌年、Yangtze Memory は中国初の 3D NAND フラッシュ チップを設計、製造し、32 層を突破して最初のテープアウトを達成しました。 2018年には、第1世代の3D NANDフラッシュメモリが量産を達成し、第2世代の3D NANDフラッシュメモリが初のテープアウトを達成し、Xtackingアーキテクチャも同年にリリースされました。同年、長江貯蔵公司の総投資額は 240 億米ドルに達しました。

2019年、Yangtze MemoryはXtackingアーキテクチャに基づく64層256Gb TLC 3D NANDフラッシュメモリを量産した。これは中国初の64層3D NANDフラッシュメモリである。第3世代TLC 3D NAND(X2-9060)の設計が完了し、初めてテープアウトを実現しました。

2020年、Yangtze Memoryは第3世代QLC 3D NAND(X2-6070)の開発に成功し、スタック層数は128に達しました。同年、同社が開発したコンシューマグレードのSSDが市場に投入され、 eMMC/UFS 組み込みストレージは検証に正常に合格しました。

2021年には長江メモリが開発・製造する第3世代TLC/QLC NAND(X2-9060/X2-6070)が完全に量産出荷され、第1期工場がフル生産に達する予定だ。

2022年には、232層フラッシュメモリ粒子の量産に加えて、同社は第3世代NANDに基づくシステムソリューションを発売し、Xtacking3.0技術アーキテクチャを正式にリリースする予定だ。

長江メモリとマイクロンの間で行われている現在の特許訴訟には、Xtackingプロセス技術に関連する特許も含まれている。

高度なクローズドテストが新たなマッチポイントとなる

Xtacking アーキテクチャに加えて、Yangtze Memory がターゲットとしている新たな競争ポイントは、高度なパッケージング技術です。

最近、中国半導体産業協会の会長で長江記憶装置の会長である陳南祥氏は、中国中央ラジオテレビ局CGTNとの独占インタビューで、「今や(中国と米国の)チップ半導体産業は明らかに競争力を失った」と語った。かつて有効だった「ムーアの法則」。最も重要なのは「コンセンサス」。

「なぜなら、今はアプリケーションが重要な時代だからです。また、かつては誰もがウェーハ製造技術に注目していましたが、今は最新のパッケージング技術のサポートも必要としています。たとえば、現在注目されている AI チップには最先端のウェーハ製造が必要です。将来的には、パッケージング技術の重要性がウェハ製造技術の重要性を超えると予測できます」とChen Nanxiang氏はインタビューで述べた。

産業チェーンの観点から見ると、ウェーハ ファウンドリ産業チェーンの上流は IC 設計、中流はウェーハ製造、下流はパッケージングとテストです。

以前は、ウェーハ製造業界が比較的大きな市場シェアを占めていました。デボン証券リサーチレポートは、ウェーハ製造リンクが半導体産業チェーン全体の価値の約 19% を占めていると指摘しました。

しかし、集積回路製造技術のレベルが向上するにつれて、半導体デバイスの通常動作のサイズ限界に近づいてきました。 60年近く続いてきたムーアの法則は、徐々に勢いを失いつつある。

「国内外の両国は、高度なパッケージングと統合技術を通じて、チップの計算能力や記憶容量をさらに強化することを模索し始めている」とChen Wei氏は述べた。

YOLEの最新データによると、世界の先端パッケージング市場は2023年から2029年まで年平均成長率(CAGR)12.9%で拡大し続けると予想され、市場規模は2023年の392億米ドルから2029年までに成長すると予想されています。 2029 年には 811 億米ドル。

これは、先進的なパッケージング業界ですでに一定の優位性を持っている中国企業にチャンスをもたらした。

「Yangtze Memory の Xtacking テクノロジーは、製品開発プロセスを加速し、全体的なコストを削減しました。同社は実際、高度なパッケージングおよび統合テクノロジーの恩恵を受けています。」と Chen Wei 氏は述べています。

さらに、Yangtze Memory はパッケージングとテストの分野でも計画を立てています。たとえば、Yangtze Memory Holdings 5​​0.94% が出資する Honmao Microelectronics (Shanghai) Co., Ltd. は、3D NAND (Raw NAND、eMMC、UFS、eMCP)、2D NAND、NOR、DRAM、 SRAM メモリ製品のパッケージングとテスト。

SDIC証券は、ストレージ業界は「米国・日本・韓国」の変化を経験しており、今後10年間は​​中国のストレージにとって黄金の10年になると考えている。

チェン・ウェイ氏も同様の見解を持っています。 「メモリ産業は『資本+生産+技術』が集約されている。現時点で適切な製品人材と技術人材を供給できるのは中国、日本、韓国だけだ、と同氏は考えている。中国企業は国内のエレクトロニクス産業チェーンに支えられている」産業界の顧客のニーズと産業界のコラボレーションの利点が向上します。