近日,关于芯片的新闻频频上热搜,包括不限于国家六部门联合入局投资,中国移动造芯,中企收购英国芯片制造龙头等等,都明里暗里表现了我国走上了芯片国产化的道路。这与现今的全球缺“芯”潮有关,也与美国对中企的芯片制裁有关,到底缺“芯”潮是怎么引起的?我国又是怎么一一应对的?小编为大家梳理一下。
1、全球缺“芯”潮的原因
《日经中文网》此前曾报道称,全球半导体短缺的开端是美国政府对中国企业的制裁。芯片代工厂中芯国际等成为制裁目标,导致产量下降,订单集中涌向台积电等企业。而台积电产能爆满难以负荷,加上全球各行业需求的快速复苏,加剧了供应短缺。
2020年9月,路透社报道称,美国特朗普政府正在考虑是否将中芯国际列入“实体名单”。此消息一出,中芯国际的客户纷纷开始寻找替代厂商。2020年12月18日,美国商务部工业与安全局正式宣布将中芯国际列入“实体清单”。如果没有经过美国政府许可,中芯国际将无法进一步获得相关美国企业的技术和产品。
中芯国际的美国客户占比超过20%,其中包括高通、博通等知名公司。据拓璞产业研究院的数据显示,在2020年第四季度全球前十大晶圆代工厂营收排名预测中,中芯国际位列第五,市场占有率约为4.3%,其影响不容小觑。
而供应短缺的另一方面,是芯片需求量在疫情下大增。疫情的出现正在持续影响大众对计算设备的消费趋势,远程办公、在线学习成为主流的生活方式,这直接导致笔记本电脑和平板电脑的需求量大增。根据数据机构公布的报告显示,2021年第一季度全球笔记本电脑同步猛增81%;平板电脑在第一季度全球出货量也同比增长53%。在这一背景下,消费电子产品需求猛增,加大了对芯片的需求量。
但“缺芯”背后的原因远不止这些,天灾一定程度上加剧了全球芯片的供需失衡。
2021年2月13日,日本福岛发生地震,导致全球车载芯片市场份额排名第三位的日本瑞萨电子一度暂停生产线。
2021年2月24日,美国德州接连几日的暴雪天气,导致当地电力供应系统失灵,三星、恩智浦、英飞凌等芯片巨头在当地的工厂先后宣布停产。
2021年3月,台湾地区的缺水也给芯片产业增加了风险,半导体产业尤其需要淡水,而台湾中部和南部地区的几个水库的水位都已经在20%以下。
在4月中旬,台湾地区发生了大规模大面积停电事件,这导致了全球最大的晶圆代工厂发生减产事故。仅仅停电半小时,全球的半导体行业就承受了2000万美元的损失。
2021年6月1日,因疫情原因马来西亚开始了第二次全面封锁,这将进一步加大全球芯片短缺的问题。而马来西亚又是全球第七大半导体出口中心,超过50家半导体企业在马来西亚投资建厂,马来西亚的封锁对芯片产业的影响可想而知。
2、关于芯片的一些误区
“自研”就能解决芯片缺口?
市场上的商品从无到有一般要经历三个阶段,设计、制造和封装。芯片产业也不例外,芯片的生产流程分有三大组成部分,分别是设计、制造和封测。很多企业只参与芯片制造其中的某一个环节。比如像华为、高通、苹果、联发科、只设计芯片;像台积电、中芯国际、华虹半导体则只制造芯片,而像日月光、长电科技等则只封测芯片。
芯片的封测、设计、制造,我国行业地位依次递减。
2019年中国封装测试产能2420亿块,中国封测占全球份额的占比也将从2018年的22%跃升至2025年的32%,是我国集成电路行业四大领域中市场份额占比最高,技术差距最小的。芯片设计就是搞软件和软硬件结合调试为主,中国芯片设计销售额2015年全球占比还只有6%,接着以每年20%-25%的高速增长,在芯片设计上中国企业能快速学会。中国芯片最关键问题是芯片制造。
其实目前大多数“自研”不仅不能解决目前的芯片缺口,反倒会加剧芯片短缺。因为所谓的各大互联网公司/车厂/手机厂商的“自研”芯片,其实只是芯片的设计环节,是芯片制造工艺的一个步骤,与我们所缺的芯片成品差了最为关键的芯片制造。但是,从华为海思设计了芯片却无法生产来看,现在中国乃至全球缺芯,缺的不是芯片设计,而是最为核心重要的芯片制造。
中国要独立建成自己的半导体工业体系?
其实半导体是一个深度全球化的行业,没有任何一个国家能够实现完全“国产化”。目前的半导体全球布局是:
1)半导体设备:美国为主、欧洲日本为辅;
2)半导体材料:日本为主,美国欧洲为辅;
3)芯片代工:中国台湾省为主,韩国为辅;
4)存储芯片:韩国为主、美国日本为辅;
5)芯片设计:美国为主,中国大陆为辅;
6)芯片封测:中国台湾省为主,中国大陆为辅;
7)EDA/IP:美国为主,欧洲为辅。
所以,我们可以看到全球没有哪一个国家能够覆盖半导体的全产业链,所以全球化合作依旧是行业主流。
但是,由于中美的科技摩擦,对于中国来说,必须要进行双循环。也就是从之前的外循环为主、内循环为辅,改变成现在的外循环为辅、内循环为主。所以,面对美国对中国的条件约束,当务之急就是针对美国的强势领域进行替代,并尽最大努力对美国之外的(欧洲、日本等)继续进行外循环。
目前美国把持的核心技术集中体现在除光刻机之外的半导体设备(PVD、检测、CVD、刻蚀机、清洗机、离子注入、氧化、外延、退火),另外就是EDA开发软件。
3、全球加大对芯片制造的投入
各类芯片终端需求持续旺盛,导致晶圆代工各制程产能严重不足,为了应对这个情况,全球各大厂商从3月份开始就纷纷公告扩产计划。
台积电、三星计划投资金额均超过1000亿美元,国内中芯国际、华虹半导体等企业也纷纷加大资本开支。缺芯事件,也让老美意识到芯片产能的重要性,从去年开始陆续推出跟半导体有关的法案,其中还包括520亿美元的投资计划。
根据SEMI6月份发布的最新报告,今年全球将新建设19座晶圆厂,而明年将会增加10座。其中,中国大陆和台湾地区将各新建8个晶圆厂,其次是北美,将新建6个。
由于疫情而带来的此轮“缺芯潮”引发了欧美国家的担忧,他们认为如果晶圆代工业务一直集中于日韩和台湾地区会是一个隐患。欧美等国日前宣布加大了对半导体行业的投资,意图在芯片行业实现产业回流,建立欧美国家在本土也能进行半导体行业代加工的完整体系。
然而假设芯片代工行业被打破,每个国家必须在本土建立对应的供应链,那么半导体的价格将会上涨50%左右。据悉,目前日本已经出现了电子设备上涨的情况,原因就是日本采用本土生产的半导体材料。
4、国内走上“芯片”国产化之路?
国家加持,资本涌入
作为现代电子信息技术产业高速发展的源动力,芯片已广泛渗透及融合到国民经济和社会发展每个领域,是数字经济、信息消费乃至国家长远发展的重要支撑。当前,在数字信息化全面发展、国际形势发生新变化以及新冠疫情导致芯片产能整体性不足等情况下,芯片产业生态国产化的呼声越来越高。虽然芯片仍然是个全球合作的产品,但是把关键技术和制造要素握在自己的手里,才能避开美国乃至天灾人祸的钳制,尽量避免旱涝实收的情况。对此,国家已相继多次出台和完善集成电路产业的利好政策,相关国产化设备和材料的市场需求在节节攀升,同时自主芯片制造企业的投入热情及攻坚克难意志不断加强。
据消息报道,7月2日,我国工信部、证监会等六大部门联合印发的一项“指导意见”文件中明确指出,为了加快培育优质制造企业,未来将加大对基础零部件、基础电子元器件、高端仪器设备、集成电路等领域关键核心技术、产品、装备的攻关和示范应用。
具体操作为,在六大部门的组织参与下,我国制造业的长板优势将被做强,短板弱项将被补齐,优质企业在产业链、供应链中自主可控的中坚作用也将大大增强,在此基础上,相关行业的稳定性和竞争力都将大幅提升。
另外,该“指导意见”还强调,事关国家安全、国民经济命脉的重要行业,将加快对其关键环节和中高端领域的布局。业界解读称,这其中就包括集成电路行业。
在政策层面上,六大部门联合发大招,在资本层面,“国家队”也没有落后。7月5日的市场消息,国家大基金二期已向A股芯片设备龙头中微公司的定增项目投资了25亿元人民币(下同);据不完全统计,目前国家大基金二期公开投资的项目已超过10个,投资金额超过300亿元。
有了国家大基金“带头”,各路资本也在加速涌入半导体板块。市场统计数据显示,在截至今年6月的近一年间,国内已有534家半导体企业获得融资,融资总金额达到1526亿元。
民营入场,自研自造
国内有非常多的企业都参与了芯片研发,比如华为成立了海思半导体,专注芯片设计。代表芯片产品有麒麟、鲲鹏、凌霄等等。包括小米也有全资控股的松果电子,旗下的代表芯片产品有澎湃S1,澎湃C1。
这些厂商通过自研芯片,解决了在业务上的需求。越来越多的国产企业纷纷入局,似乎是受到了芯片规则的影响,都开始重视对自主芯片技术的研发。在国内手机厂商当中,OPPO也有了新动作,事关芯片,半导体。
OPPO公布过“马里亚纳”芯片自研计划,而且今年5月份OPPO传来疑似注册“马里亚纳”商标,很大概率和自研芯片有一定的关联。OPPO在7月初变更了企业经营范围,新增设计、开发、销售通信产品以及半导体及元器件等等。
其中半导体主要指的就是芯片,从OPPO变更企业经营范围大致可以知道,多多少少有进军半导体产业的想法。至于是参与设计研发,还是实际的生产制造还有待后续的观察。
大家熟悉的企业都在参与造芯,并且取得不小的作为。比如家用电器巨头格力实现了MCU芯片的量产,量产程度达到了千万级别。
国产汽车巨头比亚迪也有半导体业务。而且将比亚迪半导体独立出来,完成上市,后续将在功率半导体,元器件等芯片产业实现更大的市场突破。
甚至三大运营商之首中国移动也有造芯的想法,中国移动成立了芯昇科技有限公司,帮助中国移动在集成电路,物联网芯片的发展。
2019年收购了安世半导体的中企闻泰科技,近日与英国NWF母公司NEPTUNE 6 LIMITED(以下简称NEPTUNE)及其股东签署了有关收购协议。本次交易完成后,安世半导体将持有NEPTUNE 100%股权,并通过NEPTUNE持有NWF 100%权益。
NWF芯片厂位于英国南威尔士的纽波特,始建于1982年,主要生产用于汽车电源应用的硅芯片,以及研发更先进的化合物半导体,目前是英国仅存最大的半导体工厂。该厂主要生产8英寸晶圆,官网显示目前产能为3.2万片/月。其今年1月公布筹集了5000万美金用于扩产,预计两到三年投产后,产能达6.4万片/月。
结合国内的半导体局势来看,我国正不断投入优质资源到集成电路。在这样的背景下,今年1至5月份,新增的芯片企业就有1.57万家,同比增长230%。
做芯片不是一件简单的事情,但不管如何,有自研自制芯片的想法都值得鼓励,目前造芯的人才缺口很大,中国芯片需要更多的人参与进来,才有望迎来进步。
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