全球企业和政府正在对芯片制造厂进行创纪录的投资，以大力推动半导体供应链更加稳健，并弥补从市场变化到地缘政治中断等各种因素造成的短缺。

据 SEMI 称，这些从更新现有的制造设施到从头开始建造全新的晶圆厂的投资总额今年可能达到 1090 亿美元。这个数字是半导体行业的历史新高，比去年增长了 14.7%。

晶圆厂投资创下历史新高

仅在过去三个月里，芯片制造商就宣布在法国 Crolles 新建一个由 STMicroelectronics 和 GlobalFoundries 联合运营的价值数十亿美元的晶圆厂；瑞萨电子投资约 6.5 亿美元在日本东京重新开设一家工厂；以及德州仪器公司在德克萨斯州谢尔曼的一座工厂的奠基仪式，该工厂的投资高达 300 亿美元，等等。此外，三星提交的税务文件显示，它正在考虑在德克萨斯州奥斯汀及其附近投资高达 2000 亿美元的新晶圆厂。

现在正值该行业的动荡时期。芯片公司同时在努力应对疫情挥之不去的影响，同时面对越来越多的投资。半导体专家知道半导体领域本质上是周期性的，并且晶圆厂需要大量支出和很长的收益期。

有些人强调，新的晶圆厂将为该行业带来更多的就业机会，可能有助于缓解公司多年来抱怨的人才紧缺的劳动力资源问题。其他人表示，这些合资企业是为了应对未来的芯片和晶圆短缺，这些短缺已经扰乱了医疗设备制造，颠覆了汽车供应链，而且替代零件还有安全风险。

Lam Research总裁兼首席执行官蒂姆·阿彻 (Tim Archer ) 在 3 月份美国参议院商业、科学和运输委员会的证词中将这个问题总结为需要创造“安全且有弹性的半导体供应，同时在快速发展的技术之前加速创新。”

这些项目并非没有争议。在美国，被称为芯片法案的 520 亿美元的行业补贴立法方案陷入了党派政治斗争，人们对该法案公平性表示担忧。一些法案批评者表示，此类法案的目标范围太广，无法连贯。参议院本月通过了一项程序法案，可能会获得官方批准。立法引发的骚动导致英特尔推迟了在俄亥俄州的一座晶圆厂动工，而GlobalFoundries表示，如果该法案未能通过，它将推迟在纽约建造一座晶圆厂的计划。

2 月推出的《欧洲芯片法》将投入超过 430 亿欧元的投资，用于加强半导体生态系统的各个方面。欧盟成员国和欧洲议会目前正在讨论该法案。

这两个《芯片法案》虽然全面，但与在中国进行的国家投资相比显得略微弱势。我国的目标是拥有一个完全自给自足的半导体产业。为此，我们投入了更多投资基金用于资助公司和建造晶圆厂。

SEMI 企业营销副总裁Sanjay Malhotra表示，该行业的市场动态是微妙的，难以解释。但他说，最近的投资浪潮似乎不是昙花一现，而是对未来的预兆。毕竟，该领域的快速创新步伐与投资需求密切相关。

“这就是这个行业的现状。只有在升级设备时才能降低晶体管的成本，” Sanjay Malhotra说。“这是合乎逻辑的事情。假设今天使用 5nm 技术建立了一个新的晶圆厂。根据摩尔定律，几年后就会被 3nm 取代，所以必须不断降低成本。两三年后，3nm又被取代，晶圆厂又得投资更新。”

Malhotra 表示，与疫情相关的消费品支出激增所产生的短期芯片需求是暂时的，与该行业的长期需求并不相符。“我们预计居家工作活动产生的需求不会持续，”他说。“现在更重要的是物联网和汽车领域。例如，特斯拉是一台带轮子的计算机。汽车有大数据，然后需要有一个数据中心来处理所有生成的数据。就规模而言，计算和智能手机目前占半导体总消费的百分比最大，所以物联网和汽车是它的发展方向。”

Malhotra 还指出，医疗技术、航空航天和量子计算将在未来几年推动该行业向前发展。

IDM、Fabless/Foundry？国产芯片未来将何去何从？

芯片产业链包含芯片设计、制造、封装测试三大环节。IDM厂商，是指从芯片设计、制造、封装测试全过程都一手包办的半导体垂直整合型公司，如中科芯、华润微、士兰微等。而Fabless厂商，是指没有制造能力，只专注于芯片设计的半导体公司，如兆易创新、华为海思等。后者必须依赖如台积电等Foundry晶圆代工厂进行生产。

长期以来，国内半导体厂商都倾向于选择fabless模式进行发展。主要原因在于芯片制造业务门槛高、投入大、周期长，且收益不确定性大。一条先进制程芯片制造产线需要大量高端设备及专业人才，投入规模在百亿美元量级上，从投资建设到正式投产至少需要2年时间，由于周期长，这项投资将面临市场变化、技术更新的冲击。可能投资建设的时候芯片制造产能是供不应求的，可等到2年后到正式投产了，市场却处于需求不足、产能过剩的状态。另一方面，这时候可能更先进的制程已落地，刚建好的生产线相对而言失去了市场竞争力。可见，投资芯片制造收益的影响因子、需考虑的因素太多，风险高、不确定性极强。这也是为何民间资本对于投资芯片制造不感兴趣。

正是由于这种重设计、轻制造的发展模式，导致了后来地缘政治激化时的海思事件。很少资本乐意投资这门虽有利于千秋国计，但“赚得少”甚至搞不好会“亏损”的芯片制造事业。资本的选择太多了，甚至做个APP利用流量优势卖卖菜，都能短时间稳赚更多的钱。长期以往，国内始终缺乏高端芯片的制造能力。

但不够暴利，就不做么？术业有专攻，fabless模式诚然是效率极高的新时代半导体发展模式，一开始，很多国内企业也都从“造不如买”中尝到了赚快钱的甜头。可事实如此吗？君不见中兴产品售伊朗，13亿人13亿，罚款一分不曾少？君不见华为海思卡脖子，麒麟9000成绝唱？我们终究还是错付了信任、低估了敌人，也为此付出了沉重的代价。

在严格的技术限制政策下，一家又一家中国公司被扣上“危害美国国家安全”的帽子，上了实体清单。从生产制造到市场销售各个环节，处处受限。其中核心要害，还是缺芯少魂，先进的芯片，自己造不出来。

以新能源汽车所需的车规级MCU为例，这块市场一直被欧美日发达国家所垄断，头部原厂如恩智浦（荷兰）、瑞萨（日本）、英飞凌（德国）、微芯（美国）、德州仪器（美国）等，长期把持了全球超过93%的市场份额。这些老牌半导体设计公司，无一不是IDM模式；而国内对标头部厂商，如兆易创新、极海等，无一不是fabless模式。

国产芯片原厂，是选择短期前途光明、投资风险低、收益快的fabless模式；还是选择黑暗中砥砺前行，一步一步建设起独立自主、完全可控产业链的IDM模式？

国产模拟芯片正在缩小与国际龙头差距

下图是国内主要的模拟芯片厂商2021年的营收、毛利率、主营产品种类和部分产品数量等信息。从这些数据中我们或许可以对国产模拟芯片的实力窥得一二。

我们可以看到，目前国内大多数模拟芯片厂商都以电源管理芯片为主，如力芯微、芯朋微、必易微、晶丰明源、明微电子、矽力杰等，而专注于信号链器件的公司还不多。这主要是由于微弱信号、高频信号处理技术门槛高，国内在信号链产品进口替代尚处于起步阶段。而电源管理国内模拟 IC 厂商可以从某个细分领域切入市场，对标德州仪器、ADI等公司产品，以更低价格、更好服务替代进口，应用逐渐拓展，预期国产电源管理芯片市场规模将会继续实现增长，同时国内厂商的市场竞争也会愈发激烈。

近年来，5G、物联网、新能源汽车等新兴行业发展迅速，驱动电源管理芯片市场需求持续上升。根据 Frost & Sullivan 统计，中国电源管理芯片市场至2025年将达到234.5亿美元的市场规模，行业规模的快速增长为公司收入增长提供了良好的市场机遇。

从毛利率来看，德州仪器2021年的毛利率是67.5％，今年第一季度毛利率更是提升到了70.2％。国内模拟芯片企业的毛利率大都在50%左右。高毛利是模拟芯片厂商保持竞争力的一个重要因素。而电源管理芯片产品的毛利率通常低于信号链产品，从单项来看，2021年思瑞浦的信号链芯片产品毛利率为63.48%，电源管理芯片产品毛利率为50.37%；2021年圣邦股份的信号链毛利率为60.77%，电源管理产品53.03%。所以国内的模拟芯片厂商也在逐渐向信号链芯片迈进。如圣邦股份、思瑞浦、希荻微等既做电源管理也做信号链产品。

在产品种类数量上，相比德州仪器和ADI，拥有上万甚至十几万种模拟芯片产品型号，国内企业多的是几千种，如圣邦股份有3800多种，少的是几百种。所以数量上的差距显而易见。市占率方面国内大概是在零点几的市占，这也是情理之中。诚如TI和ADI，也是零点几的市占堆起来的。模拟集成电路行业虽被外国厂商所占据，排名前十的模拟芯片公司市场占有率约 60%，余下单一企业的市场占有率大都不超过1%，但这也变相给了本土模拟集成电路设计企业的发展提供了较为有利的市场条件。

因为国内的模拟芯片企业本身营收数额不大，所以在研发投入金额方面自然也是无法与大厂匹及的。从上图数据可以看出，大多数厂商的研发投入在1亿元左右。但是在研发比例上还是较可观的，例如希荻微的研发投入占营收的32%，这在诸多厂商中可以说是研发投入较大的一家厂商。芯海科技的研发投入占总营收的25.66%，芯朋微的研发占公司营业收入的17.49%，晶丰明源的研发占公司营业收入12.98%等等。

在模拟芯片的发展趋势中我们还观察到，模拟芯片龙头也在不断整合其他类产品来巩固护城河。譬如现在随着智能化需求的增加，起信号调理功能的模拟芯片和信号处理功能的 MCU 芯片的融合趋势日趋明显。模拟巨头TI和ADI在MCU和DSP等领域也很强，而传统意义上的MCU龙头ST、恩智浦以及MicroChip等在模拟IC领域也获得了一定的市场地位。类似MCU和模拟芯片的融合将是行业的发展必由趋势，这也是国内模拟芯片企业学习的地方。

另外，国际模拟大厂大都采用IDM模式，国内方面绝大部分采用Fabless模式，对上游供应链依赖性较大，譬如2021年晶圆产能缺货，分配不均，一定程度上影响了一些芯片公司。但IDM模式对于当下国内的模拟芯片企业来说，可能负担较重，所以未来不乏有模拟芯片厂商开始探索和走向相对轻资产的Fab-lite模式。

总体来看，国内模拟芯片企业在市场地位、整体技术实力、销售规模、产品种类齐全性等方面与国际模拟芯片大厂均存在一定差距。但有差距就有动力，这些差距既给了本土厂商巨大的改进和成长空间，也清晰的说明了本土厂商需要长时间的不断努力才有可能逐步缩小与国际龙头的差距。

文章来源：Aloha数码科技，半导体行业观察，半导体产业纵横