半导体产业正在走向去全球化极端,中国半导体已掌握哪些自主权?

微观人 2022-08-30
4188 字丨阅读本文需 10 分钟

晶圆代工龙头台积电今日召开技术论坛,总裁魏哲家指出半导体产业的三个改变,包括单靠电晶体微缩已无法满足产品要求,及先进与成熟制程芯片需求持续提升;他也认为,供应链已全球化布局走向在地化,全球化有效率供应系统时代已过去,成本会急速增加。

魏哲家以「New World,New Opportunities(新世界、新机会)」为题,进行主题演讲,并以元宇宙技术开场,他表示,若元宇宙成功,自己站在台上和在线上、观众坐在台下或线上应该都没差别,未来科技会继续进步,让人类生活更好、更安全。

魏哲家也提到NFT 技术,他表示,英国有位12 岁孩子,将美劳作业用NFT 打造一系列家族,但坦白说,自己根本不知道NFT 是什么。

魏哲家并分享半导体3 件事上出现改变,第一,光靠电晶体密度提升,已不足以满足效能升级需求,还需要3D IC 技术协助,透过CoWoc、InFO 等技术,将系统效能向上提升。

第二,所有终端装置的半导体硅含量持续增加,无论是先进制程或成熟制程芯片。魏哲家举例,先前与福特高层聊天时曾问他们,「这几年台积电供应这么多车用芯片,但你们还是说不够用,是用到哪去了?」。福特则回应,现在汽车半导体内含量每年都增加15%。

魏哲家并幽默表示,为因应半导体内含量增加,必须盖新的厂,「但你们知道现在盖新厂有多贵吗?如果有人要盖,可以来找我们商量」。

魏哲家指出,第三,过去供应链为全球化,但现在为供应安全,走向在地化,当全球化已达到最佳经济效益时,要改变这个趋势,成本就会增加,消费性产品的客户绝对不会愿意多付钱,供应链管理变成重要的事。

魏哲家表示,美国、日本、欧洲及中国大陆各国政府,都欢迎厂商前往当地设厂,一个全球化有效率的供应系统时代已过去,产业将面临很大挑战,所有成本会急速增加,将继续与客户紧密合作,降低风险。

产业链分裂变局

“这次盛会召开在美国芯片法案、组建Chip4联盟对中国半导体造成挑战的大背景下”,8月15日,在2022年世界半导体大会主论坛中,南京市人大常委会副主任、党组副书记罗群表示。

世界半导体大会始办于 2019年——正值全球半导体刚刚出现裂缝的一年,当2022年这一论坛第四次举办之时,这一裂缝明显扩大了。

2022年当地时间8月9日,美国正式通过了《2022年美国芯片与科学法案》,计划未来五年对半导体提供合计527亿美元的政府补贴,且禁止获得补贴的企业10年内在中国或其他相关国家进行实质性扩张。Chip4(芯片四方联盟)则是由美国推动的,拟建立包括日本、韩国和中国台湾在内的芯片联盟。

当地时间2月8日,欧盟委员会公布备受外界关注的《芯片法案》,计划大幅提升欧盟在全球的芯片生产份额。

根据该法案,欧盟将投入超过430亿欧元公共和私有资金,用于支持芯片生产、试点项目和初创企业。其中,110亿欧元将用于加强现有的研究、开发和创新,以确保部署先进的半导体工具以及用于原型设计、测试的试验生产线等。

缪万德在会上称,大多数项目(各国产业政策)都是超越纯商业目的,是国家为了国防和安全来推动产业,这就使问题变得有些复杂。

“我们的行业必须重新致力于公开、公平的竞争,为了使供应链更有弹性,我们必须有一种模仿供应链弹性的精神。不要让不安全、猜疑和战争遮蔽前进的道路。”缪万德说。

方正证券在一份研报中提出,各国芯片政策的推进,意味着全球半导体行业发展基调的改变:将由自由市场竞争,转向国家资本主导扶持。

方正证券表示,拉长来看,2010-2017年是全球化的蜜月期,各国以自身的比较优势参与半导体的大分工,美国企业做Fabless(无晶圆厂,只做芯片设计)、到中国台湾找晶圆代工和封测,到韩国找存储器、到日本找半导体材料和设备,做出的芯片最终搭载到中国的消费电子。

直到2018年格局开始分化,形成了三大阵营:美国、中国,以及独立于中美的中间势力:欧洲的光刻机、日本的芯片材料、中国台湾的晶圆厂、韩国的存储厂,构成一个中间的循环体,既能对美国、也能对中国大陆进行外循环。

方正证券表示,2022年《芯片法案》落地,叠加美国准备推出CHIP4联盟,产业会形成中、美两大格局,美国会在Fabless基础上,补全晶圆厂(中游制造)和半导体设备(上游),重新开始内循环,而中国大陆也会以fab厂自给自足为基础,重塑一个内循环格局。而日本、欧盟等大量的中间循环体会消失。

中国半导体行业协会副理事长于燮康表示,半导体是一个典型的全球化合作的行业。各国的半导体政策计划,把中国看作未来长期的战略挑战和竞争对手,这与全球半导体产业多年来形成的公平、开放、非歧视的共识背道而驰。

“如今形势下,全球化布局的重组已在所难免。”于燮康说。

一位本土封测厂负责人对经济观察报表示,过去全球市场都以商业为先,现在各国都有加强产业政策的风向。供应链会进一步分裂,但令人担心的是,局势并非是两个阵营那么简单,而是走向四分五裂的状态。

该人士称,从企业角度,过去考虑与客户、伙伴的关系,如今还要考虑更多。

云岫资本合伙人兼首席技术官赵占祥表示,今年上半年半导体投资的活跃度下降,尤其美元基金出现了下降,受到外力加持,一些美元基金甚至有撤离半导体的趋势。从币种来看,未来人民币基金,特别是国家队的活跃度会凸显。

“十字路口”叠加“拐点”

在二季度财报会上,台积电总裁魏哲家说:“2023年开始,半导体会像2015-2019年那样经历一个下行周期,客户对芯片库存的调整,至少会持续几个季度。”

华润微副总裁马卫清表示,今年6月是一个值得警惕的时间拐点,销售额继续增长,但销量环比下滑,打破了半导体一直以来的量价齐升。

“销量增长小于销售额增长是行业进入衰退期的一个标志。接下来产业可能进入调整期,转入量价齐跌。”马卫清说。

半导体不仅站在全球化的十字路口,同时也正站在产业的拐点之上。

中芯聚源董事总经理王蓓蓓认为,半导体的周期和钢铁、煤炭的周期不同,高科技周期更多是伴随技术迭代和创新,如消费电子的下滑不只与消费信心下滑有关,更多是技术迭代。经过这一轮周期,市场会留下高质量企业。

临芯投资董事总经理顾萌认为,半导体正处在战略性和周期性叠加的关键节点,呈现出“冰与火”的特征,战略性是指半导体是电子信息工业的基石,正在被各国视为战略产品,周期性则是产业本身的属性。“资本必须辨析出哪些是火,哪些是冰。”顾萌说。

半导体的“国产替代”成效显现

“芯片自主”是我国重要国策。近年来,中央及地方接连出台一系列政策法规,支持和引导国内半导体行业发展,进一步完善我国半导体产业链布局。而在政策大力助推下,半导体的国产替代也不断显现成效。

以半导体设备为例,根据SEMI数据,2021年全球半导体设备销售额为1026亿元,近年来,受到中国晶圆厂扩产的推动,中国半导体设备销售额的全球占比一直在稳健提升。

再以半导体材料为例,根据SEMI数据,2021年全球半导体材料市场达到643亿美元,较2020年的555亿美元增长了15.9%,创历史新高。其中,中国大陆作为全球第二大半导体材料市场成为 2021年增长最快的地区,同比增长21.9%,规模达到119.3亿美元。

在当今国际格局大变局背景之下,全球半导体领域的竞争仍然激烈。2022 年美国正式通过《2022 年美国芯片与科学法案》,机构认为这奠定了未来全球半导体行业发展的基调:1,将由供需竞争框架,转向国家科技竞赛框架;2,将由全球化大分工,转向逆全球化分久必合;3,将由自由市场竞争,转向国家资本主导扶持。

银华集成电路基金经理方建亦强调,这几年,国内的下游客户愿意牺牲效益给国内半导体企业以机会,一旦获得进门的机会,中国人的勤劳就发挥功力,产品快速迭代,不断进步,逐渐从不能用到能用、从能用到好用。“我们相信在不久的未来,半导体设备、材料、设计和制造等等方面,会逐渐涌现出越来越多有国际竞争力的企业。”

“国产替代”成为主流趋势

近年来,中美贸易关系持续恶化,整个半导体行业都在呼吁“国产化替代”。因中美经贸关系不稳定,一些企业不太敢用外国品牌,但又担忧国产品牌性能的稳定性。国内半导体厂商是如何看待这些问题?

创易栈程东海总结说,客户出现顾虑主要有两个原因:第一,原厂和客户的信息不对称。国内半导体品牌琳琅满目,缺乏合适的平台把“能否稳定持续供货”“品质是否有保障”“有哪些应用案例”等信息对称化;第二,技术服务跟不上,产品落地应用难。大家用惯了国外芯片,对国内芯片的操作不熟悉,这是国产替代的一大障碍。

董晨坦言:“这种情况已经比前几年好了很多。首先是国内半导体的确在快速成长,给了客户越来越多的信心;其次是供应链安全及国产化趋势,使得客户愿意给国内原厂更多机会。”

在他看来,国内原厂得从三个方面来着手——针对产品品质,严格把控流程。从研发阶段,到批量生产,到应用测试,各个环节重重把控;针对产品性能,不断追赶指标。加强研发的投入,建立校企合作,为打造高性能产品提供支持。针对客户合作,追求双赢。之前很多芯片专为欧美大客户设计,无法很好的满足国内客户的需求,原厂要走进客户的产品设计,更好的服务客户。

在2019年,国际贸易冲突升级后,大家的思维有了转变。由于进口产品的供应链风险较高,一些代表性企业开始尝试国产品牌,让行业形成了良性向上的趋势。王洁表明,这要求国产品牌保证创新性,能通过“秀肌肉”来消除的客户的疑虑。

王峰认为,国产品牌可通过不断升级产品性能,来建立技术壁垒和核心优势,还要注重以客户需求为导向,从客户系统方案出发定义产品。他以川土微电子为例,从2020年下半年到现在,该公司推出了包括隔离器芯片、接口芯片在内的近10款新品。

叶智辉强调说,过去客户选用国外芯片看重产品性能和供应稳定,现在受地缘政治影响,国外厂商无法保证及时供应。国产芯片厂商想要得到客户的认可,一定要持续加大研发投入,按照国际一流大厂水平、高标准、严要求设计产品,确保产品的综合竞争力。

唐海南对“国产化替代”持理性的态度,他指出国内中低端产品替代比较强,但高端微处理器和存储器目前无法全部替代,尤其是汽车零部件,这类芯片的认证周期长,短期内很难有国产替代方案。

国产品牌还需哪些努力?

受地缘政治影响,“逆”全球化趋势冒尖,“国产替代”渐成主流。在此背景下,国产品牌和器件还要做哪些努力?

董晨强调工艺。“现在,国内更关注数字芯片工艺,例如7nm、5nm等卡脖子技术,但较少关注模拟芯片工艺,其实国内外模拟芯片工艺的差距也很大。”

王洁认为是创新。“我们正处于从无到有的阶段,即国产替代阶段,需注重提升自研产品的各项标准,并在此基础上有一定的创新。”

程东海表示是市场营销。“当前,国产品牌商把精力投注在研发、设计上,但最缺乏相应的市场营销投入。正是品牌曝光度低,导致客户对品牌的认知度低。另外,国产品牌相对分散,传统的线下技术服务效率低、人力成本高。若让国产品牌快速实现替代,配套的技术服务必不可少。就技术服务层面而言,从线下转到线上是必然趋势。”

“2020年,中国半导体制造业的规模达到2560.1亿元,年复合增长率为22.8%,这意味着,我国半导体产业结构正逐渐良性发展。”叶智辉引用了赛迪顾问的数据表示,这一波国产替代浪潮,促进了半导体行业的发展,国产品牌应把握时代机遇,持续技术突破,自研创新,做好人才储备和技术经验积累。

在王峰看来,国产器件在性能上已经能与欧美产品媲美,但在质量管理和芯片可靠性上还需继续投入,比如把产品不良率做到10PPM以内。此外,国产品牌还要考虑替代后的创新,实现从替代、微创新,到创新产品的转变。

唐海南的观点是,在全球缺芯潮的影响下,国产器件迎来了最佳爆发机遇。芯片产业是“十年树木”的行业,制约发展的痛点是关键设备和技术,解决问题的最佳方式仍是与各国加强合作。

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