導(dǎo)讀:即使擁有全球最大的半導(dǎo)體消費和應(yīng)用市場,我們更應(yīng)該清醒地審視自身發(fā)展和不足之處。
2018年10月29日福建晉華被美國列入出口管制實體清單,宣布限制向晉華出口半導(dǎo)體制造設(shè)備等美國產(chǎn)品,此事件被視為美國開始全力打壓中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的開端;2020年8月7日,華為余承東悲情宣布,海思麒麟高端芯片在9月15日之后無法制造,將成為絕唱。
按照計劃,中國目標(biāo)在2025年達到半導(dǎo)體自給率70%。然而一張接一張的禁令一次次地提醒我們落后就要挨打,不到兩年的時間里,美國對以華為為代表的中國高科技企業(yè)進行“絞殺”,對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)步步緊逼,更使中國堅定無論如何也要攻克先進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)難題的決心。在可以預(yù)見的長期復(fù)雜國際形勢下,即使擁有全球最大的半導(dǎo)體消費和應(yīng)用市場,我們更應(yīng)該清醒地審視自身發(fā)展和不足之處。
中國大陸IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
增長速度下滑:
WSTS最新統(tǒng)計顯示,2019年全球半導(dǎo)體市場為4123億美元,中國半導(dǎo)體市場規(guī)模占全球比重上升為34.97%,已經(jīng)是全球最大和貿(mào)易最活躍的半導(dǎo)體市場。臺灣工研院國際策略發(fā)展所指出,2018~2019年受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響及智能手機、PC需求增長減緩,影響全球半導(dǎo)體市場,而中國大陸為全球半導(dǎo)體市場成長主要動力,但受到全球市場環(huán)境影響,故成長有所趨緩。2019年中國大陸IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為7609億人民幣,年增長率16.1%,相比2018年這一數(shù)據(jù)為20.9%,而今年預(yù)計將進一步下滑至14.1%。
IC設(shè)計業(yè)比重取得突破:
芯片設(shè)計行業(yè)已經(jīng)成為國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展活力的領(lǐng)域之一,近年來,中國芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)在提升自給率、政策支持、規(guī)格升級與創(chuàng)新應(yīng)用等要素的驅(qū)動下,保持高速成長的趨勢。數(shù)據(jù)顯示,芯片設(shè)計業(yè)銷售收入從2015年的1325億元增長到2019年的2947.7億元。預(yù)計2020年,中國芯片設(shè)計行業(yè)市場規(guī)模將突破3500億元。
過去IC封測產(chǎn)業(yè)在大陸IC產(chǎn)業(yè)比重是最高的,2012年達到最高點的48%。2016年起,IC設(shè)計業(yè)比重(當(dāng)年為37.9%)首次超越封測業(yè)(36.1%),2019年突破40%,占比達40.5%。
2019年大陸十大IC設(shè)計公司發(fā)展?fàn)顩r
根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù),2019年大陸十大IC設(shè)計公司依次為海思、紫光集團、豪威科技、比特大陸、中興微電子、華大集成電路、南瑞智芯微電子(Nari Smart Chip)、ISSI、兆易創(chuàng)新、大唐半導(dǎo)體。其中,僅有海思(22%)、 豪威(18%)、北京兆易創(chuàng)新(39%)三家公司實現(xiàn)了增長而且是兩位數(shù)增長,其余公司與2018年相比都有不同程度的下滑。
豪威:
2019年全球智能手機市場萎縮,使得各手機品牌廠都推出人像、夜拍與變焦能力等多樣功能來刺激消費者購買換機。盡管2020年受到疫情與市場飽和影響,智能手機需求可能將呈現(xiàn)負成長,但手機搭載雙鏡頭或三鏡頭的趨勢仍持續(xù)發(fā)酵,手機搭載的CIS數(shù)量也將持續(xù)增加,支撐CIS產(chǎn)業(yè)未來持續(xù)成長。
作為全球第三大CIS供應(yīng)商,豪威CIS產(chǎn)品營收占據(jù)其業(yè)務(wù)比重超過九成,得益于去年下半年以來CIS的缺貨漲價潮,豪威2019年營收也得到了大幅增長。
兆易創(chuàng)新:
兆易創(chuàng)新業(yè)務(wù)布局包括存儲芯片(NOR Flash、NAND Flash)、MCU、傳感器三部分,2019年營收占比分別為80%、14%、6%(傳感器及其他)。
2019年兆易創(chuàng)新收購大陸市場領(lǐng)先的電容觸控芯片和指紋識別芯片供應(yīng)商思立微100%股權(quán),積極推進與思立微的整合,在光學(xué)指紋傳感器方面,積極優(yōu)化透鏡式光學(xué)指紋產(chǎn)品,并推出了LCD屏下光學(xué)指紋、超小封裝透鏡式光學(xué)指紋產(chǎn)品、超薄光學(xué)指紋產(chǎn)品、大面積TFT光學(xué)指紋產(chǎn)品等。
兆易創(chuàng)新2019年營收實現(xiàn)39%的大幅增長,一方面得益于市場需求增加,公司不斷拓展新客戶、新市場,導(dǎo)入新產(chǎn)品,優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),2019年存儲片銷售增加約7.17億人民幣,MCU 2019年收入較2018年增加約3920萬元人民幣。此外,完成并購思立微,后者收入貢獻了2.03億人民幣。
在先進工藝的IC設(shè)計方面,海思和紫光展銳都走在了行業(yè)前列。
海思2019年發(fā)布高端應(yīng)用處理器麒麟990 5G,當(dāng)時為全球第一款成功整合的5G基帶SoC,搭載在華為手機Mate30系列上。麒麟990采用臺積電的7納米EUV制程。今年海思發(fā)布第二款5G芯片-麒麟820,采用臺積電的7納米制程,主要鎖定中高端手機市場。
大陸第二大IC設(shè)計公司紫光展銳也于今年2月發(fā)布最新的第二代5G芯片虎賁T7520,預(yù)計2020年底量產(chǎn),針對5G中端的手機市場,采用臺積電6納米EUV制程。
此外多家手機品牌廠商紛紛投入自研手機芯片的大軍。除了華為使用海思自研的麒麟系列,小米旗下松果電子于2017年發(fā)布首款自制芯片澎湃S1,OPPO投入自研手機芯片,公布“馬里亞納”計劃。對于這些手機品牌,自研手機芯片需要投入更多時間、資金和技術(shù),但成功與否卻不一定,但若成功就可以把關(guān)鍵的處理器芯片技術(shù)掌握在手上。如今進入5G時代,技術(shù)門檻進一步提高,對于手機廠商自研芯片,更是加大了考驗。
相比華為有海思成熟的麒麟系列,OPPO、小米等其他手機廠商均依賴高通、聯(lián)發(fā)科的手機芯片。然而美國對華為的禁令,加快了大陸“去美化”的決心,也從某種程度上促使OPPO等手機品牌廠想要提升更為核心的自研芯片能力。對后者來說,巨大的研發(fā)投入、人才和技術(shù)來源、技術(shù)基礎(chǔ)和市場接受度都將是巨大的挑戰(zhàn)。
IC制造六成來自外資晶圓廠,存儲產(chǎn)業(yè)面臨危與機
數(shù)據(jù)顯示,2016年中國圓晶制造行業(yè)市場規(guī)模突破1000億元;到2019年,中國圓晶制造行業(yè)市場規(guī)模超過2000億元,達到2149.1億元。預(yù)計2020年,我國晶圓制造行業(yè)市場規(guī)?;蜻_到2623.5億元。
不過2019年大陸的IC制造營收,超過60%以上來自外資晶圓廠,包括SK海力士、三星、英特爾、臺積電等。本土IC制造營收主要來自中芯國際、上海華力微電子;存儲芯片制造主要來自長江存儲和長鑫存儲。即使長鑫存儲及長江存儲開始大量生產(chǎn)后,IC Insights預(yù)測到2024年,大陸IC制造仍有50%是來自外資晶圓廠。
作為集成電路價值量最大的產(chǎn)品之一,存儲芯片產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),直接關(guān)系到電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為減少進口依賴,近幾年國家一直在大力投資布局國產(chǎn)存儲芯片。
計劃中的戰(zhàn)略布局是長江存儲專注NAND Flash,長鑫存儲和福建晉華專注DRAM。然而晉華先后遭遇與美光訴訟和被制裁事件后,如今已接近停滯狀態(tài)。
長江存儲于2019年成功量產(chǎn)64層3D NAND Flash,2020年4月宣布成功研發(fā)128層3D NAND Flash,但仍落后三星、美光等廠商,業(yè)內(nèi)先進目前主要生產(chǎn)92/96層3D NAND Flash,并增產(chǎn)112/128層3D NAND Flash。目前與長江存儲合作的企業(yè)當(dāng)中,包括了國科微、江波龍、威剛、群聯(lián)、聯(lián)蕓科技、慧榮等優(yōu)質(zhì)合作伙伴,共同推動長江存儲64層TLC產(chǎn)品應(yīng)用。
長鑫存儲也于2019年9月份正式量產(chǎn)DDR4芯片,并已被威剛、七彩虹、光威在內(nèi)的五六家品牌廠商采用。
盡管面臨重重考驗,國產(chǎn)存儲芯片還是實現(xiàn)了從“0”到“1”的重要突破,不過這還只是剛開始,產(chǎn)能提升是個長期過程,盈利更是遙遠的目標(biāo)。要想在存儲市場占據(jù)一席之地仍有很遠的路要走,首先要做的就是發(fā)展具競爭力的本土存儲芯片產(chǎn)業(yè),并首先要滿足國內(nèi)的存儲芯片需求。
IC封測成果斐然,但先進封裝差距仍較大
IC封測可以說是國產(chǎn)半導(dǎo)體最成熟的領(lǐng)域。目前,全球封測市場中國臺灣、中國大陸以及美國三足鼎立,大陸封測廠商近年來通過收購快速壯大,合計市場份額達到20.1%,國內(nèi)龍頭廠商已進入國際第一梯隊。
封裝測試產(chǎn)業(yè)規(guī)模的強勁發(fā)展對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模的擴大起到了顯著的帶動作用,為國內(nèi)芯片設(shè)計與晶圓制造業(yè)的迅速發(fā)展提供有力支撐。未來隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能終端等新興領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,先進封裝產(chǎn)品的市場需求明顯增強。2019年,我國封裝測試行業(yè)市場規(guī)模將近2500億元,預(yù)計2020年將超過2800億元。
2019年,受中美貿(mào)易戰(zhàn)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣不振等大環(huán)境因素影響,長電、華天營收相比2019年分別下滑4.3%、19.6%,僅有通富微電實現(xiàn)了9.8%的增長。不過隨著國產(chǎn)替代帶來的轉(zhuǎn)單效應(yīng),國內(nèi)封測廠商將實質(zhì)性受益。去年以來大陸三大封測廠商均積極擴張先進封裝產(chǎn)能,資本支出進入上行期,說明大陸封測廠商對未來的成長預(yù)期樂觀,行業(yè)復(fù)蘇跡象明確。
值得注意的是,摩爾定律演進腳步放緩,先進封裝成為業(yè)者滿足終端產(chǎn)品性能提升需求的另一路徑,在提升芯片產(chǎn)品性能中扮演著日益重要的角色,成為群雄必爭之地。
隨著臺積電、英特爾、三星等晶圓代工廠和IDM廠商的挺進以及OSAT企業(yè)的加碼布局、市場需求的持續(xù)增長,圍繞先進封裝的競逐賽將愈演愈烈,本土封測廠商能否在這場競逐賽中優(yōu)勝,對于大陸封測產(chǎn)業(yè)甚至整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)均至關(guān)重要。
政策、資金推波助瀾,大力扶持國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)
中美貿(mào)易摩擦、關(guān)系緊張倒逼大陸推動國產(chǎn)化趨勢,大陸半導(dǎo)體企業(yè)近來迎來了眾多國家層面的支持,如大基金一、二期進入實質(zhì)投資、科創(chuàng)板推波助瀾、新基建的政策推出等。
大基金二期在近期陸續(xù)開始投資,首個項目主要由大基金二期攜手上海國盛集團,共同向紫光展銳注資45億元;7月份中芯國際科創(chuàng)板發(fā)行戰(zhàn)略配售242.61億元,國家大基金二期獲配超35億元,是最大投資者。
可以看出,相比大基金一期著重半導(dǎo)體制造,二期投資重點放在一期已經(jīng)投資的企業(yè)及項目,另外也將對半導(dǎo)體設(shè)備材料領(lǐng)域的企業(yè)提供支持,重點支持龍頭企業(yè)的發(fā)展,通過推動建立專屬的集成電路設(shè)備產(chǎn)業(yè)園區(qū),來吸引海內(nèi)外的半導(dǎo)體零組件企業(yè)聚集,并透過政府力量,督促半導(dǎo)體制造企業(yè)提高采購國產(chǎn)設(shè)備的比例,為更多國產(chǎn)設(shè)備材料提供工藝驗證條件,擴大采購規(guī)模。
近期國務(wù)院更印發(fā)了《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》,新增集成電路制造28nm以下“十年免稅”政策,鼓勵先進工藝制造。設(shè)備、材料及封測公司明確享受“兩免三減半”政策,利好新設(shè)子公司或虧損轉(zhuǎn)盈利企業(yè)。明確免除進口設(shè)備、材料、零配件關(guān)稅,鼓勵制造廠商擴產(chǎn)。設(shè)計公司繼續(xù)扶持,集成電路企業(yè)上市融資條件放寬。
思考
半導(dǎo)體行業(yè)目前呈現(xiàn)專業(yè)分工深度細化、細分領(lǐng)域高度集中的特點。目前全球半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸向中國大陸轉(zhuǎn)移。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是市場需求、國家產(chǎn)業(yè)政策和資本驅(qū)動的綜合結(jié)果。歷史上兩次成功的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移都帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向改變、分工方式縱化、資源重新配置,并給予了追趕者切入市場的機會,進而推動整個行業(yè)的革新與發(fā)展。
疫情、禁令、斷供、市場疲軟……這些危機當(dāng)前,我們應(yīng)該放下盲目自大或是膽怯退讓。更應(yīng)清醒地認識到,盡管大陸占全球半導(dǎo)體市場3成以上,但本土芯片自制率仍未突破2成。
臺灣工研院產(chǎn)科國際所指出,隨著IC設(shè)計與封測方面逐漸成熟穩(wěn)健,下一步要朝向IC制造方面前進,包括晶圓代工以及存儲芯片方面。
其次,除了海思、紫光展銳等本土IC設(shè)計龍頭,手機品牌也想下海自研芯片,想將關(guān)鍵技術(shù)掌握在自己手中。但是關(guān)鍵的技術(shù)和資金都是巨大的挑戰(zhàn),進入5G時代,技術(shù)門檻更高,人才更是一大稀缺。
最后,眼下雖面臨著美國方面一波又一波、越來越嚴厲的打壓,政府仍堅定地不斷加大扶持產(chǎn)業(yè)力度,提升芯片自給率目標(biāo)進程雖然有所減緩,但是要堅信,這些挫折絲毫不會減少我們想要發(fā)展半導(dǎo)體自主化的決心。