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“沒有核心技(ji)(ji)術萬萬不能”,發展半導體芯片產業是中國科技(ji)(ji)真正崛起的必經之路(lu),華(hua)(hua)為事件讓大家再次(ci)意識到這一形勢的嚴峻性(xing)。5月17日(ri)凌晨,美國商務部工業和安全局(BIS)把華(hua)(hua)為列(lie)入(ru)“實體名單”,隨后緊張的情(qing)緒在全球(qiu)產業鏈蔓延(yan)。
半導體產業是(shi)新一(yi)代信息技術產業發展的(de)核心。去年,美(mei)國(guo)商務部禁(jin)止該國(guo)企(qi)業向(xiang)中(zhong)興出售敏感(gan)產品,被扼(e)住(zhu)咽喉(hou)的(de)中(zhong)興業務遭(zao)受重創,中(zhong)興通訊(xun)原(yuan)董(dong)事長殷一(yi)民直言,“美國的禁令可能導致中興通訊進入休克狀態。”
此(ci)次華為事件(jian)再次給中(zhong)國(guo)半導體(ti)產業敲響(xiang)警鐘,近年我國(guo)大力發展半導體(ti)產業,但“受制于人”的局面仍然困擾著中國的半導體以及整機企業。
局部崛起
芯片垂直產業鏈包括(kuo)設計、制(zhi)造和封測(ce)(ce)。在(zai)設計和封測(ce)(ce)領域,中(zhong)國與美國等先進(jin)企業差距(ju)已(yi)經(jing)逐(zhu)步縮小(xiao)。
中(zhong)國(guo)是世界上最大的集成電(dian)路市場,占(zhan)全球份額一(yi)半(ban)(ban)以上。根據(ju)中(zhong)國(guo)半(ban)(ban)導體行業(ye)協會統計,2018年中國集成電路產業銷售收入達6532億元,同比增長20.7%。
但(dan)在這一全球(qiu)最大的(de)(de)集成電路市場,主要的(de)(de)產品(pin)卻嚴重(zhong)依賴進(jin)口(kou)。2013年以來,中國每年需要進口超過2000億美元的芯片,而且連續多年位居單品進口第一位,2018年更是首次超過了3000億美元,而集成電路的出口金額僅為846.4億美元。
在一系列(lie)政策和大基(ji)金(jin)的支持(chi)下(xia),我國集成(cheng)電路行(xing)業局部崛起(qi)。SEMI全球副總裁、中國區總裁居龍告訴記者,以成就來講,“芯片設計的銷售每年都在以兩位數以上的速度增長,在封裝測試方面也做得不錯,進入了全球的前三。以制造來講,我們有中芯國際。而且這些成功的軌跡,都不是以一種土法煉鋼的方法,有國際的合作,有國際人才回來。”
根(gen)據國盛證(zheng)券提供的(de)信息(xi),存儲方面,國內包括合肥長(chang)(chang)鑫、長(chang)(chang)江存儲等陸續在推進產品;從(cong)FPGA(現場可編程門陣列)來看,產品迭代比較快,有紫光同創、安路信息;模擬芯片及傳感器方面有韋爾股份+豪威科技、圣邦股份和矽立杰;功率半導體有聞泰科技、士蘭微和揚杰科技;代工及封測有中芯國際、長電科技、華天科技和通富微電等。
“如果我們從2018年(nian)(nian)下半(ban)年(nian)(nian)看到(dao)整個國(guo)產化替代的情況,很多(duo)都是零;如果到(dao)今年(nian)(nian)年(nian)(nian)底(di),至少會提到(dao)個位數,今年(nian)(nian)下半(ban)年(nian)(nian)導入(ru)速度會相當快。同時大基金也在密集(ji)推進,已經(jing)看到(dao)國(guo)內一些部(bu)分在突破了。”國(guo)盛證券研究所(suo)(suo)所(suo)(suo)長助理、電子行業首(shou)席分析師(shi)鄭(zheng)震湘指(zhi)出。
2014年(nian)6月,國(guo)(guo)務院頒布了《國(guo)(guo)家集成電路產(chan)業(ye)發展推進綱要》,將半(ban)導體(ti)產(chan)業(ye)新技術研發提升至國(guo)(guo)家戰略高度。且明(ming)確提出(chu),到2020年(nian),集成電路產(chan)業(ye)與國(guo)(guo)際先進水(shui)平(ping)的(de)差距逐步縮小(xiao),全(quan)行業(ye)銷售收入年(nian)均增速超過20%,企業(ye)可持續發展能力大幅增強。
大基金(jin)(jin)一期募集資(zi)金(jin)(jin)1387億元,二期基金募集資金為2000億元左右,重點投向芯片制造以及設備材料、芯片設計、封裝測試等產業鏈各環節。
這(zhe)種“集體作戰”的模式在業內看來確實也是一種探索市場的路徑,國內如海思、展銳的局部崛起,正在帶領國產手機走出芯片依賴進口的困境。
中科院微電子(zi)所(suo)所(suo)長葉甜春(chun)表示,如果把(ba)集(ji)成電路產(chan)業比作金字(zi)塔(ta),過去中國連底(di)(di)座(zuo)(zuo)都不全,如今高度雖然還和發(fa)達(da)國家有(you)差(cha)距(ju),但底(di)(di)座(zuo)(zuo)已經(jing)建立起(qi)來,形成了(le)集(ji)團軍,整個(ge)產(chan)業有(you)自身發(fa)展(zhan)的能力和后勁。
通信芯片是目前中國離(li)高(gao)端技術距離(li)最近的(de)地方。“2G是看著別人做,3G跟著別人做,4G齊頭并進,5G我們中國要領先,而5G的設備商在華為、中興的帶領下,的的確確走向了全球,并起到了引領作用。”一芯片從業者告訴記者。
不過,投資過于集中容易形成惡性(xing)競爭。以芯片設計行業為例,2018年全國共有1698家設計企業。在芯片設計公司“遍地開花”背后,卻隱藏著“整體實力不強”的尷尬,和美國頭部芯片企業超過80%的份額相比,2018年我國前十大集成電路設計企業的銷售額占全行業銷售總和的比例僅為40.21%。
芯片制造方面(mian),各地也爭相上馬相關項目,如(ru)果(guo)缺乏有效(xiao)的統籌(chou),可能(neng)會形成惡性競爭和產能(neng)過剩(sheng)。
半(ban)導(dao)體設(she)備和材料:重(zhong)要卻被忽視
芯片(pian)(pian)被譽(yu)為電子信息產業(ye)(ye)皇(huang)冠上的(de)明珠(zhu),而半導體設備光刻(ke)機被稱為芯片(pian)(pian)工業(ye)(ye)皇(huang)冠上的(de)明珠(zhu)。
集(ji)成電路產業不僅覆蓋設(she)計(ji)、制造、封測上下產業鏈,還(huan)有EDA軟件、設備和材料等產業。
目(mu)前中國(guo)(guo)半導(dao)體(ti)產業(ye)的落(luo)后是(shi)系統性(xing)的。芯謀研究首席分析師顧文軍(jun)此前對第一財經記者稱,中國(guo)(guo)半導(dao)體(ti)產業(ye)幾乎所有的設備、材料都依賴進口,FPGA、存儲器全部進口,而中國能做的產品也落后很多。
“集成(cheng)電(dian)路(lu)領域最(zui)大的差(cha)距在于EDA和(he)設備,這些才是(shi)集成(cheng)電(dian)路(lu)自主(zhu)可(ke)控的終(zhong)極追求(qiu)。”太平洋電(dian)子首席分析師劉(liu)翔在一份研報中指出。
EDA(電(dian)子設計自動化)軟件(jian)由美國(guo)Cadence、Mentor和Synopsys三(san)大公(gong)司(si)壟斷。利用EDA工(gong)具(ju),工(gong)程師將(jiang)芯片的(de)(de)電(dian)路(lu)設計、性能分析、設計出(chu)IC版(ban)圖的(de)(de)整(zheng)個(ge)過(guo)程交由計算機自動處理完成。而中國(guo)企(qi)業在(zai)整(zheng)個(ge)市場上微不足道,而國(guo)內(nei)從高校(xiao)到大公(gong)司(si)再(zai)到創(chuang)業公(gong)司(si),都在(zai)使用這三(san)家的(de)(de)產(chan)品,國(guo)內(nei)從事該領域的(de)(de)企(qi)業主要(yao)只做(zuo)針對一些特(te)殊方向的(de)(de)設計工(gong)具(ju)。
一國內EDA廠商人士告訴記者,目前市場戰略只能是以點突破,不可能一下子全部替代。
半(ban)導體(ti)設備(bei)市場也呈現高壟(long)斷(duan)狀態,且壟(long)斷(duan)性逐年提升。賽迪顧問數據(ju)顯(xian)示(shi),從2014年到2018年,全球半導體設備供應商TOP10市占率從78.6%上升到81.0%,主要是日本和美國的企業。中國的設備企業想要進入分一杯羹,挑戰非常大,但是一旦國外設備商斷供,將會帶來巨大隱患。
與(yu)半導體其他(ta)領域類似,中國半導體設備需求大,但自給率低。在全國各地新建產線的推動下,2018年中國半導體設備需求激增,市場規模達128.2億美元,同比增長47.1%,是全球設備產業增長速度的近5倍,但是國產設備的自給率只有12%。
“半導體(ti)設備需(xu)要我(wo)們給予更大的(de)關注(zhu)。”賽迪(di)顧(gu)問(wen)股份有限公司副(fu)總(zong)裁(cai)李珂在2019年世界(jie)半導體(ti)大會上這樣呼吁。
光刻(ke)機(ji)是晶(jing)圓制造最核心(xin)的設備(bei),全球最大光刻(ke)機(ji)廠商ASML占據了八成以上的份額。ASML也是全球最先進極紫外光刻機(EUV)的唯一供應商,一臺EUV售價上億美元,而我國最大晶圓代工企業中芯國際2018年凈利潤7721萬美元。
“目(mu)前(qian)ASML最(zui)先進的EUV光刻機投入三(san)星、臺積電(dian)(dian)的7nm(納米)工藝,國內最(zui)好的上(shang)海微(wei)電(dian)(dian)子光刻機還停留在90nm量產(chan)水(shui)平,尚未進行實質性量產(chan)。”賽迪顧(gu)問產(chan)業大腦集成電(dian)(dian)路(lu)首席分析師李丹提到。
沒有(you)設備,晶圓廠開不(bu)(bu)起來(lai);沒有(you)材料,晶圓廠運(yun)行不(bu)(bu)起來(lai)。在材料方面,通過一定的(de)(de)政策支持以后,國產半導體材料實現了從零到一的(de)(de)跨越。2008年,我國8英寸和12英寸半導體制造所需材料幾乎全部依賴于進口,到2014年包括CMP拋光液、靶材等都實現了一定程度的國產化。
以應(ying)用帶動產業
“中(zhong)國(guo)的(de)集成電路產業(ye)要發展,一定是(shi)以應用為(wei)牽頭帶動我們(men)的(de)底層才(cai)行(xing)(xing)。”華(hua)進半導體封裝(zhuang)先導技(ji)術研發中(zhong)心(xin)有限公(gong)司(si)董事長(chang)、中(zhong)國(guo)半導體行(xing)(xing)業(ye)協(xie)會(hui)(hui)副理事長(chang)于燮康在(zai)2019年世界(jie)半導體大會(hui)(hui)上指(zhi)出。
不(bu)少業內人士都表示(shi),電子產品只有進入(ru)應用(yong)不(bu)斷(duan)迭代(dai)才能不(bu)斷(duan)提高。“國內電子產業鏈各個環節中,終端應用已經具有全球競爭力。國內終端應用廠商更應該給予國內芯片廠商更多的機會、更多的信賴、更大的容忍度。這是一個看似犧牲短期利益,卻顧全長期發展的做法。很欣慰的是,經過中興事件之后,國內眾多終端廠商開始積極國產替代。”劉翔指出。
而自中興事件后,國(guo)產芯(xin)片廠商也迎來了新機遇(yu)。“這兩年明顯感覺到我們的整機廠對國產的東西都感興趣了,主動跟你接觸了,以前我們芯片廠家要去接近他們實際業務部門的人都很難,要通過各種關系,現在他們主動來找我們。”于燮康告訴第一財經記者。
國內一(yi)EDA廠商也表示,中興事件之后各個客戶與其合作態度有較大改變。
在一定程(cheng)度(du)上,美(mei)國的舉措對國內(nei)芯片企(qi)業是一大(da)利好。“你看辛辛苦苦做出來,別說打入到戴爾、蘋果,你連華為、聯想、海爾都打不進去,你說中國芯片行業發展有多累?以前我們如果想讓中興、華為去測我們的芯片,他們動力不足。因為國產芯片沒便宜多少,性能不見得比別人好,從他們確保供應鏈安全的角度來說,很難加速國產替代。現在至少給我們本土的企業敞開一扇大門。”一位業內人士告訴記者。
根據華為(wei)曾經(jing)披(pi)露的供應商(shang)名(ming)單(dan),去年核心供應商(shang)名(ming)單(dan)共有92家,美國供應商占最多,達33家,占比約36%。其次為中國,有24家,比例為27%。按產品類別劃分,華為對美國的集成電路、軟件、光通訊等廠商依賴度頗高。比如美國光纖通信零件制造商NeoPhotonic接近一半的收入來自于華為,在另一家美國光學元件供應商LumentumHoldings中,華為是僅次于蘋果的第二大客戶。
不(bu)過,一(yi)(yi)味推崇國產化(hua)替代并(bing)不(bu)能解決目(mu)前中國半導(dao)體芯片發展的困(kun)境。居龍認為,一(yi)(yi)方(fang)面(mian)要降低(di)對外(wai)依存度,但另(ling)一(yi)(yi)方(fang)面(mian),國際(ji)合作也是(shi)必需的。
“因為我們畢(bi)竟(jing)在(zai)這些技術領域差距(ju)太大,比如說現在(zai)7nm、5nm制(zhi)程對設(she)備提(ti)出(chu)了更高的要(yao)(yao)求,國內目前無法(fa)滿足,只能(neng)與國際(ji)合作(zuo)(zuo)(zuo)。而像EDA軟件商(shang)和光刻機設(she)備商(shang),在(zai)開發(fa)新技術的時候,可能(neng)更傾(qing)向于跟(gen)三(san)星(xing)、臺(tai)積電(dian)這些最先進的客戶合作(zuo)(zuo)(zuo),不(bu)然不(bu)知道新的工藝會有(you)些什么(me)新的要(yao)(yao)求。我們必須還是要(yao)(yao)設(she)法(fa)能(neng)夠跟(gen)國際(ji)合作(zuo)(zuo)(zuo),像國內一些公(gong)司已經跟(gen)咨詢(xun)公(gong)司有(you)合作(zuo)(zuo)(zuo),我覺(jue)得(de)這要(yao)(yao)加強(qiang)。”他(ta)告訴記者。